
雙相不(bu)銹鋼是(shi)指(zhi)在(zai)它固(gu)溶組(zu)織中的鐵(tie)素體(ti)(ti)相和(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)相約各占一(yi)(yi)半,一(yi)(yi)般最少相含量也需要達到(dao)30%。因(yin)此它兼(jian)有鐵(tie)素體(ti)(ti)不(bu)銹鋼和(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼的性(xing)能特點。雙相不(bu)銹鋼已(yi)廣泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)于各工業(ye)(ye)領域,諸如紙漿和(he)造紙、陸上(shang)和(he)海上(shang)的油氣(qi)工業(ye)(ye)、化(hua)(hua)學(xue)加工工業(ye)(ye)、運輸業(ye)(ye)(化(hua)(hua)學(xue)品(pin)船(chuan)和(he)槽(cao)罐車)、制(zhi)藥和(he)食品(pin)工業(ye)(ye)以(yi)及建筑業(ye)(ye)等。多用(yong)制(zhi)反應(ying)容器,各工業(ye)(ye)設備和(he)輸送管道等。在(zai)大(da)多數(shu)應(ying)用(yong)中,雙相不(bu)銹鋼被認為是(shi)具有成本(ben)效益的材料,填(tian)補了普通(tong)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼和(he)高合金奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼之間的空白。
(022Cr25Ni7Mo4N)S25073 / S32750 / 2507 雙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(yi)、化學(xue)成分和顯(xian)微組織
| (022Cr25Ni7Mo4N)SAF 2507雙相不(bu)銹鋼的化學成分 % | ||||||||||
| 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 |
此鋼(gang)經固(gu)溶處理后,兩(liang)相α/γ比約50/50。高溫下兩(liang)相組(zu)織比常規(gui)雙相不銹鋼(gang)要穩定,無疑對焊接HAZ有著重要的(de)意義。
二、力(li)學性能
| SAF 2507雙相不銹鋼的室溫力學性能 | ||||||
| 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、焊(han)接性(xing)能
SAF 2507 雙相不銹鋼(gang)可用GTAW,GMAW,SMAW和SAW等焊(han)(han)接(jie)方法進行(xing)焊(han)(han)接(jie),所使用的焊(han)(han)接(jie)材料見表1。25.10.4L用于GTAW法焊(han)(han)接(jie),25.10.4LR和25.10.4.LB用于手工(gong)焊(han)(han)接(jie),當焊(han)(han)件有較高韌性要求時,多(duo)采(cai)用25.10.4.LB堿(jian)性焊(han)(han)條。異種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)時可采(cai)用的焊(han)(han)接(jie)材料表2.
| SAF 2507雙相鋼使用焊(han)接(jie)材料 % | |||||||||
| 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(shuang)相(xiang)鋼與異種(zhong)鋼焊(han)接(jie)時使用(yong)的焊(han)接(jie)材料 | |||
| 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)的線(xian)能量:0.2~1.5kJ/mm,為避免快(kuai)速冷卻,厚板(ban)焊(han)接一般采用(yong)上限值(zhi),薄板(ban)焊(han)接多(duo)采用(yong)下限值(zhi),控制層間溫度不得超過150℃。GTAW法焊(han)接時,采用(yong)純氬或Ar+2%N2保(bao)護。
四(si)、冷熱(re)加工性能
熱(re)(re)成(cheng)型(xing)(xing)溫度(du)范(fan)圍(wei)有限,溫度(du)太低時,塑性(xing)較差的鐵素(su)體在(zai)變(bian)形區會(hui)嚴重(zhong)開(kai)裂,溫度(du)過高(gao)時,鐵素(su)體過軟也可能發(fa)生(sheng)熱(re)(re)撕裂,因此(ci)溫度(du)在(zai)控制中十(shi)分關(guan)鍵,SAF 2507 的熱(re)(re)成(cheng)型(xing)(xing)(加工)溫度(du)范(fan)圍(wei)為1200~1025℃。熱(re)(re)加工后的工件(jian)需進行固溶水(shui)淬(cui)。雙相(xiang)不(bu)銹鋼在(zai)固溶溫度(du)下非(fei)常軟,若工件(jian)沒(mei)有足(zu)夠(gou)的支(zhi)撐(cheng),會(hui)發(fa)生(sheng)扭(niu)(niu)曲和(he)變(bian)形,這(zhe)對大口徑薄壁管材十(shi)分重(zhong)要,扭(niu)(niu)曲的產品再成(cheng)型(xing)(xing)或矯直比(bi)奧氏體困難。
SAF 2507 雙相不銹鋼(gang)在冷(leng)成(cheng)型后,例如冷(leng)彎(wan),一般變形(xing)量不超過(guo)10%~15%,不需要(yao)進(jin)(jin)行隨后熱處理(li),但是(shi)(shi)在苛刻介質(zhi)條件下或是(shi)(shi)冷(leng)變形(xing)量較大量,還是(shi)(shi)要(yao)進(jin)(jin)行1050~1120℃加熱,隨后空冷(leng)和水冷(leng)處理(li)。
五、材料用途
SAF 2507 雙相(xiang)不銹鋼主(zhu)要用(yong)于含氯化(hua)(hua)物的苛刻(ke)介質,如化(hua)(hua)工(gong)、石(shi)(shi)化(hua)(hua)和制造(zao)等(deng)工(gong)業。例如含胺20%NaOH溶(rong)液(ye),高濃度甲酸及無(wu)水(shui)(shui)醋酸等(deng),普遍用(yong)于練油(you)、石(shi)(shi)化(hua)(hua)廠熱(re)交換(huan)器、海(hai)水(shui)(shui)冷凝器等(deng)。
