
雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)是指在它固溶組(zu)織中的鐵素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)和(he)(he)奧氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)約各占一(yi)半,一(yi)般最少相(xiang)(xiang)含量也需要達(da)到(dao)30%。因此(ci)它兼有鐵素體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)和(he)(he)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的性(xing)能特點。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)已廣泛地應用于各工(gong)(gong)業(ye)領域,諸如紙漿和(he)(he)造(zao)紙、陸上和(he)(he)海(hai)上的油氣工(gong)(gong)業(ye)、化學加工(gong)(gong)工(gong)(gong)業(ye)、運輸(shu)業(ye)(化學品船和(he)(he)槽(cao)罐車)、制(zhi)藥和(he)(he)食(shi)品工(gong)(gong)業(ye)以及建筑業(ye)等。多用制(zhi)反應容器,各工(gong)(gong)業(ye)設備和(he)(he)輸(shu)送管(guan)道等。在大多數應用中,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)被認為是具有成本(ben)效(xiao)益的材料,填補了普(pu)通(tong)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)和(he)(he)高合金奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)之(zhi)間的空白。
(022Cr25Ni7Mo4N)S25073 / S32750 / 2507 雙相鋼(gang)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(cheng)分和(he)顯微組織
| (022Cr25Ni7Mo4N)SAF 2507雙相不銹鋼的化學成分 % | ||||||||||
| 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(ci)鋼(gang)經(jing)固溶處理后,兩(liang)相α/γ比約50/50。高(gao)溫下兩(liang)相組織比常規雙相不(bu)銹鋼(gang)要穩(wen)定(ding),無(wu)疑對焊(han)接(jie)HAZ有著重要的意義(yi)。
二(er)、力學性(xing)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)接性能
SAF 2507 雙相不銹(xiu)鋼可用GTAW,GMAW,SMAW和SAW等焊(han)接(jie)方法進行焊(han)接(jie),所使用的焊(han)接(jie)材料見表1。25.10.4L用于(yu)GTAW法焊(han)接(jie),25.10.4LR和25.10.4.LB用于(yu)手工焊(han)接(jie),當焊(han)件有(you)較高韌(ren)性要求時(shi),多采(cai)用25.10.4.LB堿性焊(han)條。異(yi)種鋼焊(han)接(jie)時(shi)可采(cai)用的焊(han)接(jie)材料表2.
| SAF 2507雙相鋼使用(yong)焊接(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雙相(xiang)鋼與異種鋼焊(han)接時使用(yong)的焊(han)接材料 | |||
| 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 | |||
建議使用(yong)的線能量:0.2~1.5kJ/mm,為避(bi)免快速冷卻(que),厚板焊接一般采(cai)用(yong)上限值(zhi),薄板焊接多采(cai)用(yong)下限值(zhi),控制層間溫度不得超(chao)過150℃。GTAW法焊接時,采(cai)用(yong)純氬或Ar+2%N2保護。
四、冷熱加工性能
熱成型(xing)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)有限,溫(wen)度(du)太低時(shi),塑性較(jiao)差的(de)鐵(tie)素體(ti)在變形區會嚴(yan)重開裂(lie),溫(wen)度(du)過高時(shi),鐵(tie)素體(ti)過軟也可能發生熱撕裂(lie),因(yin)此溫(wen)度(du)在控制中十分(fen)關鍵(jian),SAF 2507 的(de)熱成型(xing)(加(jia)工)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)為1200~1025℃。熱加(jia)工后的(de)工件需進行固(gu)溶(rong)水淬。雙相不銹鋼(gang)在固(gu)溶(rong)溫(wen)度(du)下非常(chang)軟,若工件沒有足夠(gou)的(de)支撐,會發生扭曲和變形,這對大口(kou)徑(jing)薄壁管材十分(fen)重要,扭曲的(de)產品再成型(xing)或矯直比奧(ao)氏(shi)體(ti)困(kun)難。
SAF 2507 雙相不銹鋼在冷(leng)成(cheng)型后,例如(ru)冷(leng)彎,一般變形量不超過10%~15%,不需要進行隨后熱(re)處理(li),但是(shi)在苛刻(ke)介質(zhi)條(tiao)件下或是(shi)冷(leng)變形量較大(da)量,還是(shi)要進行1050~1120℃加熱(re),隨后空(kong)冷(leng)和水冷(leng)處理(li)。
五、材料用途(tu)
SAF 2507 雙相不銹鋼主要(yao)用(yong)于(yu)含氯(lv)化(hua)(hua)物的苛刻介(jie)質,如(ru)化(hua)(hua)工、石化(hua)(hua)和制造等工業。例如(ru)含胺20%NaOH溶液,高濃度甲酸(suan)及無水醋酸(suan)等,普遍(bian)用(yong)于(yu)練油、石化(hua)(hua)廠熱(re)交換器(qi)(qi)、海水冷凝器(qi)(qi)等。
