雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)指在它(ta)固溶組織(zhi)中的鐵素體相(xiang)(xiang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)體相(xiang)(xiang)約各(ge)占一(yi)半,一(yi)般最少相(xiang)(xiang)含(han)量也需要(yao)達(da)到30%。因此它(ta)兼有(you)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的性能特點。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)已廣泛(fan)地應(ying)用(yong)(yong)于各(ge)工(gong)業(ye)(ye)領域,諸如紙(zhi)漿和(he)(he)造(zao)紙(zhi)、陸上和(he)(he)海上的油氣(qi)工(gong)業(ye)(ye)、化(hua)學加工(gong)工(gong)業(ye)(ye)、運輸業(ye)(ye)(化(hua)學品船和(he)(he)槽(cao)罐(guan)車)、制(zhi)(zhi)藥(yao)和(he)(he)食品工(gong)業(ye)(ye)以及建筑業(ye)(ye)等。多用(yong)(yong)制(zhi)(zhi)反(fan)應(ying)容器,各(ge)工(gong)業(ye)(ye)設備和(he)(he)輸送管(guan)道(dao)等。在大多數(shu)應(ying)用(yong)(yong)中,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)被認為是(shi)(shi)具有(you)成本(ben)效(xiao)益的材料,填(tian)補(bu)了普通奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)高合(he)金奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)之(zhi)間(jian)的空白(bai)。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙相鋼是瑞典開發的一個低合金的雙相不銹鋼,它固溶處理溫度為1000℃左右,組織有40%~50%鐵素體和50%~60%奧氏體,具有雙相不銹鋼的共性特點,是作為一個具有高強度和價廉特色,能代替 304L 和 316L 常用奧氏體不銹鋼而開發的鋼種。它已被美國機械工程協會(ASME)確認可用于鍋爐和壓力容器、化工廠和煉油廠的管道,不少國家已納入標準。美國標準為UNS S32304 ,瑞典的商業牌號為 SAF 2304。
一(yi)、化學(xue)成分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相不銹鋼化學成分(fen) % | ||||||||||
牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鎳 | 鉻 | 鉬 | 氮 | 銅 |
UNS S32304 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤2.50 | ≤0.040 | ≤0.040 | 3.00~5.50 | 21.50~24.50 | 0.05~0.60 | 0.05~0.20 | 0.05~0.60 |
022Cr23Ni4MoCuN S23043 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤2.50 | ≤0.035 | ≤0.030 | 3.00~5.50 | 21.50~24.50 | 0.05~0.60 | 0.05~0.20 | 0.05~0.60 |
二、力學性(xing)能
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相(xiang)不銹鋼(gang)力學性能 | |||||
鋼種 | 鋼材品種 | 溫度 ℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% |
SAF 2304 | 鋼管 Φ≤25.4mm | 室溫 | ≥690 | ≥450 | ≥25 |
鋼板 | 室溫 | ≥600 | ≥400 | ≥25 | |
50℃ | 600 | 370 | —— | ||
100℃ | 570 | 330 | —— | ||
200℃ | 530 | 290 | —— | ||
300℃ | 500 | 260 | —— |
三、耐蝕(shi)性(xing)能
1. 點蝕
SAF2304雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的PRE值(zhi)為25,與316L不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的數值(zhi)相(xiang)(xiang)當。我們在300mV電位下,NaCl溶液中(zhong)試驗幾種鋼(gang)的臨界孔蝕溫度(du)(CPT)與氯離子含量的關系(xi)時,發現 ASF 2304 雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的CPT值(zhi)高于304L,和316L相(xiang)(xiang)當。
2. 應力腐蝕
在為高壓釜的(de)中性氯(lv)化物溶(rong)液中幾(ji)種(zhong)鋼的(de)試(shi)驗(yan)結果發現(xian),外加應力相當于在該溫度下鋼的(de)屈(qu)服強度,試(shi)驗(yan)時間(jian)1000小(xiao)時,曲線之下為不發生應力腐(fu)蝕破裂(lie)的(de)區域(yu)。
3. 晶間(jian)腐蝕
022Cr23Ni4MoCuN 雙相不銹鋼的耐晶間腐蝕性能良好,能夠通過CuSO4 +H2SO4銅屑法的檢驗。
4. 均勻腐蝕
SAF2304 雙(shuang)相鋼在硝酸(suan)(suan)中(zhong)有很好(hao)的(de)耐腐蝕(shi)性(xing),可(ke)以與304L媲美,在另(ling)一些(xie)酸(suan)(suan)中(zhong),如(ru)硫(liu)酸(suan)(suan),其耐腐蝕(shi)性(xing)同316L相當,而在有機酸(suan)(suan)中(zhong),如(ru)甲(jia)酸(suan)(suan),甚至還優于(yu)316L。
三(san)、焊(han)接(jie)性(xing)能(neng)
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相(xiang)鋼(gang)使用的焊接材料 | |||||||||
Sandvik 牌號 | 碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
max | max | max | |||||||
22.8.3L(焊絲) | 0.02 | 0.5 | 1.6 | 0.02 | 0.015 | 22.5 | 9 | 3.2 | 0.16 |
22.9.3LR(鈦型焊條) | 0.025 | 1 | 0.8 | 0.03 | 0.025 | 22 | 9 | 3 | 0.14 |
22.9.3LB(堿性焊條) | 0.04 | <0.9 | 0.8 | 0.03 | 0.025 | 22 | 9 | 3 | 0.15 |
SAF 2304 不銹鋼有好的焊接性能,焊前不需要熱處理。適宜采用SMAW ,GTAW ,GMAW 及 SAW 法進行焊接。采用GTAW 法焊接時,需要填絲,并要使用純氬或Ar+2%N2的保護氣體。
四(si)、加(jia)工性能
1. 熱(re)成型
成(cheng)型溫度范(fan)圍 1100~950℃,成(cheng)型后(hou)淬(cui)火(huo)處理。
2. 冷(leng)成型
成(cheng)型方(fang)法與奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)同(tong)(tong),開始變(bian)形困(kun)難(nan),達(da)到屈服(fu)極限后,變(bian)形與奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)同(tong)(tong)。SAF 2304 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的深拉,冷旋壓等成(cheng)型要比(bi)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)困(kun)難(nan)。
3. 熱處理
固溶處理溫度(du)950~1050℃,急冷(leng)。消除應力退火溫度(du)為550~600℃
五、產品應用(yong)
SAF 2304 雙相不銹鋼有很好的力學和物理性能,耐應力腐蝕和其他的腐蝕形式以及好的焊接性,使它又可能代替 304 , 304L ,316 , 316L 等奧氏體不銹鋼使用。可用于制造胺回收設備、碳氫化合物的發酵設備等,此外,還可用作制造工業的熱交換器,紙漿和造紙工業的蒸煮鍋預熱器以及濕熱、近海地區的火車座椅架等。