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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不銹(xiu)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    中國牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數字(zi)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(guo)UNS： S32205    中(zhong)國(guo)牌號：022Cr23Ni5M3N    統(tong)一數(shu)字代號：S22053        二者化學成分(fen)區(qu)別：S32205 :（鉻(ge)：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一、化學成分(fen)及(ji)顯微組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙(shuang)相(xiang)鋼在固溶狀(zhuang)態（1020 ～1100℃水(shui)冷）下鐵素體(ti)數量約為(wei)40%～50%，隨著(zhu)溫(wen)度的(de)升高(gao)鐵素體(ti)量逐漸增(zeng)加，并且(qie)晶粒成(cheng)等軸狀(zhuang)，至1300℃時此鋼仍保留一定量的(de)γ相(xiang)。鋼在350～975℃范(fan)圍加熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)的(de)析出。

二、力(li)學性能

三、焊(han)接性能

  S32205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)能良好，熱(re)裂紋傾向(xiang)低，脆化傾向(xiang)小。適(shi)宜(yi)采用(yong)SMAW、GTAW和(he)SAW法進行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)；采用(yong)GTAW法焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)需填絲；一(yi)般不(bu)需焊(han)(han)(han)前預熱(re)和(he)焊(han)(han)(han)后熱(re)處理。為使焊(han)(han)(han)縫(feng)和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)HAZ能有(you)合適(shi)的(de)奧氏(shi)體數量以保證(zheng)焊(han)(han)(han)縫(feng)和(he)接(jie)頭有(you)滿(man)意(yi)的(de)力學(xue)與(yu)耐(nai)蝕綜合性(xing)(xing)能，焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)必須注意(yi)線能量和(he)層(ceng)間(jian)溫度。SAF 2204 與(yu) SAF 2304雙相(xiang)鋼(gang)使用(yong)的(de)是相(xiang)同的(de)焊(han)(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)(han)條(tiao)。如果在非常苛刻(ke)的(de)介(jie)質中使用(yong)SAF 2205高腐蝕焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)時(shi)，要(yao)求采用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)超(chao)級雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)SAF 2507 時(shi)使用(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)25.10.4LB焊(han)(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)(han)條(tiao)。

四、冷熱加工性能

  用于不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的成(cheng)型操作同樣也適用于022Cr23Ni5Mo3N鋼(gang)種，但像(xiang)深沖(chong)、深拉、旋(xuan)壓等冷成(cheng)型要(yao)比奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)困難。一般(ban)冷變形超過10%，需要(yao)固溶退(tui)火處理。

  S32205 雙相不銹鋼(gang)即(ji)可(ke)(ke)冷彎也可(ke)(ke)熱(re)彎，冷彎后一般(ban)不需熱(re)處理(li)，但彎曲超(chao)過20%變形量或使用條(tiao)件有產生(sheng)應(ying)力腐蝕(shi)危(wei)險時，則采(cai)取固(gu)溶(rong)退(tui)(tui)火(huo)(huo)處理(li)。熱(re)成(cheng)型(xing)如熱(re)彎應(ying)在1150～950℃溫(wen)度范圍(wei)(wei)內進行，低(di)于(yu)950℃會進入σ相脆性范圍(wei)(wei)，熱(re)成(cheng)型(xing)后應(ying)進行固(gu)溶(rong)退(tui)(tui)火(huo)(huo)處理(li)。

  固溶(rong)退火制度為1020～1100℃加熱快冷(leng)，此(ci)也可(ke)用于消(xiao)除(chu)應(ying)力處理(li)，在特(te)殊情況下也可(ke)采用550～600℃消(xiao)除(chu)應(ying)力處理(li)。

五、材料應用

   S32205 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)在(zai)所有雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼中應用(yong)最多的一個鋼種，應用(yong)范圍十(shi)分廣泛，主要用(yong)在(zai)酸性油、氣井(jing)生產，還有煉油、紙漿(jiang)、化工、化肥以及石(shi)油化工等(deng)領域，大多數用(yong)其制造熱交換器(qi)、冷(leng)凝冷(leng)卻器(qi)等(deng)易產生點蝕和(he)應力(li)腐(fu)蝕的受壓設(she)備，在(zai)許(xu)多情況(kuang)下用(yong)來代替304L、316L奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼。近年海上化學品儲(chu)罐運(yun)輸船是(shi)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的最大用(yong)戶(hu)，消費量(liang)約(yue)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。