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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不銹鋼是瑞典開發了 3RE60 雙相不銹鋼之后，又針對油氣工業管線材首先開發出了SAF 2205鋼，納入了ASTM A789、A790、A240、A276 等標準，美國牌號為UNS S31803；20世紀80年代后，各國相繼開發類似鋼種，并納入標準。德國有W-Nr.1.4462，DIN X2Cr-NiMoN2253, 法國有Z2CND22-05-03，瑞典有SS2377，英國有BS 318S13 等。SAF 2205雙相不銹鋼自70年代后期開始用于油氣管線，這是最早使用在這方面的雙相不銹鋼，為了改進相平衡和避免有害相的析出，近年從UNS S31803 雙相鋼又派生出UNS 32205，后者具有更窄的區間，ASTM 專門為這兩個鋼制訂了冶金產品有害金屬間相的檢驗標準（ASTM A923-98）。中國在20世紀80年代也開始研制相當SAF 2205 雙相鋼的022Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼，它在中性氯化物溶液和硫化氫中的耐應力腐蝕性能優于304L、316L奧氏體不銹鋼及18-5Mo型雙相不銹鋼。可進行冷、熱加工成型，焊接性能良好，該鋼適用作結構材料，是目前世界在雙相不銹鋼中應用最普遍的牌號。

  美國UNS： S31803    中(zhong)國牌(pai)號：022Cr22Ni5M3N    統(tong)一數(shu)字代號：S22253        二(er)者化學成分區別：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美國UNS： S32205    中(zhong)國牌號(hao)：022Cr23Ni5M3N    統一數字代號(hao)：S22053        二(er)者化學成分區(qu)別(bie)：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一(yi)、化學成分(fen)及顯微組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相鋼在(zai)固(gu)溶狀(zhuang)態（1020 ～1100℃水(shui)冷）下鐵素體(ti)數量約為40%～50%，隨著溫(wen)度的升高鐵素體(ti)量逐(zhu)漸增加，并且(qie)晶(jing)粒成等(deng)軸(zhou)狀(zhuang)，至1300℃時(shi)此鋼仍保留一定量的γ相。鋼在(zai)350～975℃范圍加熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相的析(xi)出。

二、力(li)學性能

三、焊接(jie)性能

  S32205雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)能良好，熱裂紋傾向(xiang)低，脆(cui)化傾向(xiang)小。適宜(yi)采(cai)用(yong)(yong)SMAW、GTAW和(he)SAW法進行焊(han)接(jie)(jie)(jie)；采(cai)用(yong)(yong)GTAW法焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)需(xu)填絲；一般不需(xu)焊(han)前預熱和(he)焊(han)后熱處理。為(wei)使(shi)焊(han)縫和(he)焊(han)接(jie)(jie)(jie)HAZ能有合(he)適的(de)(de)(de)奧氏體數量(liang)以保證(zheng)焊(han)縫和(he)接(jie)(jie)(jie)頭有滿意的(de)(de)(de)力學與耐蝕(shi)綜合(he)性(xing)能，焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)必(bi)須注意線能量(liang)和(he)層間溫度(du)。SAF 2204 與 SAF 2304雙(shuang)(shuang)相(xiang)鋼(gang)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)焊(han)絲和(he)焊(han)條。如果在非常苛刻的(de)(de)(de)介質中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)SAF 2205高腐蝕(shi)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)時(shi)，要求采(cai)用(yong)(yong)焊(han)接(jie)(jie)(jie)超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)SAF 2507 時(shi)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)25.10.4LB焊(han)絲和(he)焊(han)條。

四(si)、冷熱(re)加(jia)工性能(neng)

  用(yong)于不銹鋼(gang)的成型操作同(tong)樣也適用(yong)于022Cr23Ni5Mo3N鋼(gang)種，但像深(shen)沖、深(shen)拉、旋壓(ya)等冷成型要(yao)比(bi)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)困(kun)難。一般(ban)冷變形超(chao)過10%，需要(yao)固溶退(tui)火(huo)處(chu)理(li)。

  S32205 雙相(xiang)不銹鋼(gang)即可冷(leng)彎(wan)也可熱彎(wan)，冷(leng)彎(wan)后一般不需熱處理，但(dan)彎(wan)曲超過20%變(bian)形(xing)量或(huo)使(shi)用條件有產生應力腐蝕危(wei)險時，則采取固溶(rong)退火(huo)處理。熱成型如熱彎(wan)應在1150～950℃溫(wen)度范圍內進(jin)(jin)行，低于950℃會進(jin)(jin)入σ相(xiang)脆(cui)性范圍，熱成型后應進(jin)(jin)行固溶(rong)退火(huo)處理。

  固溶退(tui)火制度(du)為1020～1100℃加熱快冷，此(ci)也可用于(yu)消除(chu)應力處理(li)，在特殊情(qing)況下也可采用550～600℃消除(chu)應力處理(li)。

五、材料應用

   S32205 雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)在(zai)所(suo)有(you)雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中應用(yong)(yong)最多的一個鋼(gang)(gang)種，應用(yong)(yong)范圍十分廣泛，主要用(yong)(yong)在(zai)酸(suan)性油(you)、氣(qi)井生(sheng)產，還有(you)煉油(you)、紙漿、化(hua)(hua)工(gong)、化(hua)(hua)肥以及石油(you)化(hua)(hua)工(gong)等領域，大多數用(yong)(yong)其制造熱(re)交換器、冷(leng)凝冷(leng)卻(que)器等易產生(sheng)點蝕和應力腐(fu)蝕的受壓(ya)設備(bei)，在(zai)許(xu)多情況下(xia)用(yong)(yong)來代替304L、316L奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。近年海上化(hua)(hua)學(xue)品儲罐(guan)運輸船是(shi)雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的最大用(yong)(yong)戶，消費量約占雙相不銹鋼熱軋板產量的50%。如今2205雙相鋼已取代 316L 和 317L 不銹鋼，成為海水化學產品運輸船儲罐的標準用材。中國2001年建造的第一條船已下水使用，2205雙相不銹鋼板的消耗量達到1400噸。此時在建筑業，如造橋和做海邊道路上的扶欄和燈柱。在建筑基礎設施，如做過街天橋的鋼筋等。中國采用SAF 2205 和 Q345C 復合板已在長江三峽工程中用于沖砂管道、泄洪深孔埋件和襯砌等。