
雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)是指在它(ta)固(gu)溶組織中(zhong)的(de)鐵素體(ti)相和(he)奧氏(shi)體(ti)相約各占一(yi)半,一(yi)般最(zui)少(shao)相含量也需要達到(dao)30%。因此它(ta)兼有(you)鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)性能特點。雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)已廣(guang)泛地應(ying)用于(yu)各工(gong)業(ye)(ye)(ye)領域(yu),諸如紙(zhi)漿和(he)造紙(zhi)、陸上和(he)海上的(de)油氣工(gong)業(ye)(ye)(ye)、化(hua)學加工(gong)工(gong)業(ye)(ye)(ye)、運輸(shu)業(ye)(ye)(ye)(化(hua)學品(pin)(pin)船和(he)槽罐車)、制藥(yao)和(he)食(shi)品(pin)(pin)工(gong)業(ye)(ye)(ye)以(yi)及建(jian)筑業(ye)(ye)(ye)等(deng)。多用制反應(ying)容器,各工(gong)業(ye)(ye)(ye)設備(bei)和(he)輸(shu)送(song)管(guan)道等(deng)。在大多數(shu)應(ying)用中(zhong),雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)被認為是具有(you)成本(ben)效益的(de)材料,填補了普通奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)高合金(jin)奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)之(zhi)間的(de)空白。
(022Cr25Ni7Mo4N)S25073 / S32750 / 2507 雙(shuang)相鋼是瑞典近年開發的超級雙相不銹鋼,商業牌號為SAF 2507,主要用于苛刻介質,尤其是含氯的環境,如海水等。鋼中的高鉻、高鉬和高氮的平衡成分設計,使鋼具有很高的耐應力腐蝕,耐點蝕和耐縫隙腐蝕的性能,而且在有機酸和一定范圍的無機酸中也有很低的腐蝕率。一些國家已納入標準,如美國的UNS S32750 ,德國的DIN X2Cr-NiMoN 25 7 4 ,瑞典的SS 2328 等。美國機械工程學會也認可2507雙相鋼適用于ASME 標準的鍋爐和壓力容器以及化工廠和煉油廠的管道標準。
一、化學成分和顯微組織
| (022Cr25Ni7Mo4N)SAF 2507雙相不銹鋼的(de)化學成(cheng)分 % | ||||||||||
| 牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 硫 | 磷 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 | 銅 |
| UNS S32750 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
| 022Cr25Ni7Mo4N S25073 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
此(ci)鋼經固溶處理后,兩(liang)相(xiang)α/γ比約(yue)50/50。高溫下兩(liang)相(xiang)組織(zhi)比常規雙(shuang)相(xiang)不銹鋼要(yao)穩定,無(wu)疑對焊接HAZ有(you)著重要(yao)的(de)意義(yi)。
二、力學性(xing)能
| SAF 2507雙相不銹鋼(gang)的室溫力(li)學性能 | ||||||
| 鋼種 | 鋼材品種 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | HV | Ak/J |
| SAF 2507 | 壁厚<20mm管 | 800~1000 | ≥550 | ≥25 | 290 | ﹣ |
| 熱軋鋼板 | 730 | 530 | 20 | ﹣ | 60 | |
三(san)、焊接性能
SAF 2507 雙相不銹鋼(gang)可用(yong)(yong)GTAW,GMAW,SMAW和(he)SAW等焊接(jie)(jie)方法進(jin)行焊接(jie)(jie),所使用(yong)(yong)的焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)見表1。25.10.4L用(yong)(yong)于GTAW法焊接(jie)(jie),25.10.4LR和(he)25.10.4.LB用(yong)(yong)于手(shou)工焊接(jie)(jie),當焊件有(you)較高韌(ren)性要求時(shi),多采用(yong)(yong)25.10.4.LB堿性焊條。異種鋼(gang)焊接(jie)(jie)時(shi)可采用(yong)(yong)的焊接(jie)(jie)材(cai)料(liao)表2.
| SAF 2507雙相鋼使用焊接材(cai)料 % | |||||||||
| Sandvik 牌號 | 碳 max | 硅 | 錳 max | 磷 max | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
| 25.10.4.L(焊絲) | 0.02 | 0.3 | 0.4 | 0.02 | 0.02 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LR(鈦型焊條) | 0.03 | 0.5 | 0.7 | 0.03 | 0.025 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LB(堿性型焊條) | 0.04 | 0.4 | 0.9 | 0.03 | 0.025 | 25.5 | 9.5 | 4 | 0.25 |
| SAF 2507雙相鋼(gang)與(yu)異(yi)種鋼(gang)焊接時(shi)使用的焊接材(cai)料 | |||
| SAF | 鋼 種 | AISI 300系鋼 | 904L、Sanicro 28、254SMO等 |
| 2507 | 25.10.4.L | 25.10.4.L | Sanicro 60 ① |
| 25.10.4.LR | 25.10.4.LR | Sanicro 60 ② | |
| 注:① Sanicro 60 (焊絲)為 Cr22Mo9Nb3.5Ni 合金 ; | |||
| ② Sanicro 60 (焊絲)為 Cr21Mo9Nb3.5Ni 合金 | |||
建議(yi)使用(yong)(yong)的線能量:0.2~1.5kJ/mm,為避免快(kuai)速冷卻,厚板焊(han)(han)接(jie)(jie)一般采用(yong)(yong)上限(xian)值(zhi),薄(bo)板焊(han)(han)接(jie)(jie)多采用(yong)(yong)下限(xian)值(zhi),控制層(ceng)間溫度不得(de)超過150℃。GTAW法焊(han)(han)接(jie)(jie)時,采用(yong)(yong)純氬或Ar+2%N2保(bao)護。
四(si)、冷(leng)熱加工性能
熱成(cheng)型(xing)溫(wen)度范圍有限(xian),溫(wen)度太低時,塑性較差的(de)鐵素體(ti)在(zai)變形區(qu)會嚴重開裂,溫(wen)度過(guo)高時,鐵素體(ti)過(guo)軟也(ye)可(ke)能發(fa)生熱撕裂,因此溫(wen)度在(zai)控制中十分關鍵,SAF 2507 的(de)熱成(cheng)型(xing)(加(jia)工(gong))溫(wen)度范圍為1200~1025℃。熱加(jia)工(gong)后的(de)工(gong)件需進行(xing)固(gu)溶(rong)水淬(cui)。雙相不銹鋼(gang)在(zai)固(gu)溶(rong)溫(wen)度下非常軟,若工(gong)件沒(mei)有足(zu)夠的(de)支撐,會發(fa)生扭(niu)曲和(he)變形,這對大口徑薄壁管(guan)材十分重要,扭(niu)曲的(de)產品再(zai)成(cheng)型(xing)或矯直比奧氏體(ti)困難。
SAF 2507 雙相不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)(zai)冷(leng)(leng)成型(xing)后(hou),例如冷(leng)(leng)彎,一般(ban)變形量不(bu)超過10%~15%,不(bu)需要進行(xing)隨后(hou)熱(re)處(chu)理,但是在(zai)(zai)苛(ke)刻介質條件下或(huo)是冷(leng)(leng)變形量較(jiao)大(da)量,還(huan)是要進行(xing)1050~1120℃加熱(re),隨后(hou)空冷(leng)(leng)和(he)水冷(leng)(leng)處(chu)理。
五、材料用途
SAF 2507 雙相不銹鋼主要用(yong)于含氯化(hua)物的(de)苛刻介質,如化(hua)工、石化(hua)和制造(zao)等(deng)工業。例如含胺20%NaOH溶液(ye),高濃度(du)甲酸及無水醋(cu)酸等(deng),普遍(bian)用(yong)于練(lian)油(you)、石化(hua)廠熱(re)交(jiao)換器、海水冷(leng)凝器等(deng)。
