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022Cr25Ni7Mo4WCuN (S32760/S27603)

（022Cr25Ni7Mo4WCuN）（Zeron100)  S27603 / S32760 雙(shuang)相鋼在20世紀80年代初系用作鑄鋼，代替耐蝕性不足的第二代雙相不銹鋼（00Cr22Ni5Mo2N）2205 雙相不銹鋼。80年代后期開始作為用于管道系統的變形材料，隨后此鋼成為石油天然氣開發、海水環境、煙氣脫硫（FGD）、脫鹽、化工等應用領域的重要耐蝕材料。

一、化(hua)學成分(fen)

  S32760 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)除(chu)了(le)高鉻、鉬、氮量外還含(han)有少(shao)量的(de)(de)鎢和銅(tong)。早期作為鑄造(zao)合金，加入鎢、銅(tong)以改善此(ci)合金的(de)(de)鑄造(zao)性能，后來才發現(xian)鎢、銅(tong)能改善此(ci)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)某些酸(suan)中(zhong)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性和在(zai)(zai)海水中(zhong)在(zai)(zai)鈍化的(de)(de)能力(li)。

二、組織特點

  此鋼與其他超級雙相不銹鋼相同，在固溶條件下，其顯微組織也是α/γ近于1的雙相結構，但是，自高溫到室溫，包括不正確的熱加工、熱處理和焊接工藝等的冷卻過程中，在此鋼的基體上也會有金屬間相和氮化物析出，在900℃左右停留超過近100s就會有σ、χ、Cr₂N等在基體上析出；在約475℃左右停留超過約800秒便會有α相析出。為了防止金屬間相和Cr₂N相的析出，在冷卻過程中必須具有足夠的冷卻速度。另外此鋼不適應熱處理和冷卻而產生σ相。

三(san)、力學性能

四(si)、耐腐蝕性能(neng)

 1. 全面腐蝕

  由于 S32760 雙相不銹鋼中不僅鉻、鉬、氮量高，而且還會有少量的鎢和銅，因而在一些還原性酸介質中耐蝕性優良，且優于超級雙相不銹鋼 022Cr25Ni7Mo4 和超級奧氏體不銹鋼 00Cr20Ni18Mo6CuN (SAF 254SMO )。一些實驗結果表明，022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相鋼的耐全面腐蝕性在HCl中由于 2507 雙相不銹鋼和 6Mo 超級奧氏體不銹鋼 254SMO；在硫酸中，不僅遠優于2%～3%的 2205 和 316L ，而且也優于 2507 ; 在商用H₃PO₄中，還優于6Mo型超級奧氏體不銹鋼 254SMO。

 2. 晶間腐(fu)蝕

  由于 S32760 雙相不銹鋼 碳：C≤0.03%且具有α+γ雙相結構，因此其耐晶間腐蝕性能優良。在所試驗的條件下還優于如 C-276、Inconel 625、G30 等幾種高鎳的耐蝕合金。

 3. 應力腐(fu)蝕(shi)

 用海水介質并采用液滴發法進行應力腐蝕試驗，所得出的此鋼的臨界應力腐蝕溫度（當外加應力為σ_0.2的90%時）為70℃見下表

  由于 S32760 雙相不銹鋼不僅具有雙相組織，屈服強度高，而且鉻、鉬、氮含量高，耐蝕性好。因此此鋼的耐氯化物應力腐蝕性能優異，在含有氯化物介質的試驗中，316L奧氏體不銹鋼當溫度≥60℃，介質僅0.001%氯化物便會產生應力腐蝕。雖然雙相不銹鋼S32304（SAF 2304) 和 S31803 (SAF 2205)耐應力腐蝕性能要優于316L，但卻遠遠低于S32760 雙相不銹鋼，022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼在此試驗條件下不會產生應力腐蝕（不斷裂）。

  在酸性環境中，當(dang)在高氯(lv)化(hua)(hua)物（＞100000mg/L)時，022Cr25Ni7Mo4WCuN雙(shuang)相不銹鋼(gang)耐(nai)硫(liu)化(hua)(hua)物應力腐(fu)蝕的(de)能力取決于氯(lv)化(hua)(hua)物的(de)濃度(du)水平，而(er)在低氯(lv)化(hua)(hua)物濃度(du)時，則取決于硫(liu)化(hua)(hua)物的(de)濃度(du)水平。當(dang)PH＞4時，此鋼(gang)至少耐(nai)0.7bar(0.7MPa)硫(liu)化(hua)(hua)氫分壓而(er)不產生SSCC。

4. 點蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi)

  S32760 雙相不銹鋼的臨界點蝕溫度（CPT)雖較 C-276（00Cr16Ni69Mo16W4)為低，但較 904L（022Cr20Ni25Mo4.5Cu)和 316L 為高。下表為，在模擬常規電廠煙氣脫硫（FGD）的石灰漿液介質中，022Cr25Ni7Mo4WCuN雙相鋼在鍛態的臨界縫隙腐蝕溫度（CCT）可達75℃，比超級奧氏體不銹鋼 254SMO（00Cr20Ni18Mo6CuN)還要高出10℃。

5. 磨(mo)蝕

  從S32760 雙相不銹鋼在煙氣脫硫泥漿泵介質條件下的耐磨蝕試驗結果，可以看出 022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼的耐磨蝕性不僅優于 316L ，而且還優于第二代雙相不銹鋼 2205 （022Cr25Ni5Mo2N）和 鐵鎳基耐蝕合金 Incoloy 825 。在所試驗的條件下，僅有 22Cr 型雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼 022Cr25Ni7Mo4WCuN 的磨蝕損失并不隨著pH值變化而改變，而且只有 022Cr27Ni7Mo3.5WCuN 鋼的磨蝕損失是最低的。從上述結果可知 ，由于 S32760 超級雙相不銹鋼具有的高強度、高硬度、高耐蝕性，充分證明 022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼具有優異的耐腐蝕性。

五、加工性(xing)能

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相不(bu)銹鋼(gang)的冷(leng)熱(re)(re)加(jia)工(gong)性能與 S32750 雙相不(bu)銹鋼(gang)相似，熱(re)(re)加(jia)工(gong)時(shi)需要適宜的熱(re)(re)加(jia)工(gong)（成型）溫度和(he)冷(leng)卻速(su)度，冷(leng)加(jia)工(gong)（成型）時(shi)需要較大的外(wai)力，適宜的冷(leng)變形量，當(dang)大變形量時(shi)需要及時(shi)進行中間熱(re)(re)處理。

六、焊接性能

 022Cr25Ni7Mo4WCuN可采用(yong)SMAW、GTAW和SAW方法進(jin)行(xing)焊接，后(hou)感覺(jue)線能在0.5 ～1.5KJ/mm,層(ceng)間溫度在≤150℃，焊后(hou)不需熱處理。

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼焊縫金屬的質量要求一般要達到：-20℃低溫Ak值為28J，平均值為40J。硬度值為不大于28（HRC），能通過6%FeCl₃、35℃檢驗，不產生點蝕，注意需要控制焊縫中鐵素體量為35% ～60%，這樣就能獲得焊接性、成型性、耐腐蝕性和力學性能等均優良的綜合性能。

七、熱處理工藝

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相不(bu)銹(xiu)鋼適(shi)宜熱處理(li)溫(wen)度為1000～1100℃，保溫(wen)后快冷，為了防止此(ci)鋼的金(jin)屬間相的析出，熱處理(li)后的冷卻速(su)率≥5000℃/h。

八、產品應用

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相不(bu)銹鋼主要用于(yu)海(hai)上石油、天然(ran)氣開采(cai)，在電站煙(yan)氣脫硫(liu)、石化工程和化肥工業中，制造(zao)反應器、容(rong)器、各種熱交換(huan)器以(yi)及管線、泵、閥等。