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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(guo)UNS： S31803    中國(guo)牌號(hao)：022Cr22Ni5M3N    統一數字代號(hao)：S22253        二者化學成(cheng)分(fen)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    統一(yi)數字代號：S22053        二者化學成分區(qu)別：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一(yi)、化(hua)學成分及顯微組織(zhi)

  022Cr23Ni5Mo3N 雙(shuang)相(xiang)鋼在固溶狀態（1020 ～1100℃水冷(leng)）下鐵素(su)體(ti)數量(liang)(liang)約為40%～50%，隨著溫度的升高鐵素(su)體(ti)量(liang)(liang)逐漸增加，并且晶粒成等(deng)軸狀，至1300℃時此鋼仍保留一定量(liang)(liang)的γ相(xiang)。鋼在350～975℃范圍加熱后(hou)有(you)Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)的析出。

二、力(li)學性(xing)能

三(san)、焊接性能

  S32205雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性能(neng)(neng)良好(hao)，熱(re)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)低，脆化傾向(xiang)(xiang)小。適宜采用(yong)(yong)(yong)SMAW、GTAW和(he)(he)(he)(he)SAW法(fa)進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)；采用(yong)(yong)(yong)GTAW法(fa)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)需填絲(si)(si)；一般(ban)不需焊(han)(han)(han)前預熱(re)和(he)(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)后熱(re)處理。為使(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)和(he)(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)HAZ能(neng)(neng)有合適的(de)(de)奧氏(shi)體數量以保證焊(han)(han)(han)縫(feng)和(he)(he)(he)(he)接(jie)(jie)頭有滿意(yi)的(de)(de)力學(xue)與(yu)耐蝕綜合性能(neng)(neng)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)必須注意(yi)線能(neng)(neng)量和(he)(he)(he)(he)層間(jian)溫(wen)度。SAF 2204 與(yu) SAF 2304雙相(xiang)(xiang)鋼(gang)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是相(xiang)(xiang)同的(de)(de)焊(han)(han)(han)絲(si)(si)和(he)(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)條(tiao)。如果在非常苛刻的(de)(de)介質中使(shi)用(yong)(yong)(yong)SAF 2205高腐蝕焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)時(shi)(shi)，要求采用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)超(chao)級(ji)雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)SAF 2507 時(shi)(shi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)(he)(he)(he)25.10.4LB焊(han)(han)(han)絲(si)(si)和(he)(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)條(tiao)。

四、冷(leng)熱加工性能

  用于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的成(cheng)型操作同樣也(ye)適用于022Cr23Ni5Mo3N鋼(gang)種，但像深沖、深拉、旋壓等冷(leng)成(cheng)型要(yao)比奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)困難(nan)。一般冷(leng)變形(xing)超過10%，需要(yao)固溶退火處理。

  S32205 雙相不銹鋼即(ji)可(ke)冷彎(wan)也(ye)可(ke)熱(re)(re)(re)彎(wan)，冷彎(wan)后一般不需熱(re)(re)(re)處理，但彎(wan)曲超過20%變形量或(huo)使用條件(jian)有產(chan)生應(ying)力腐(fu)蝕危險時，則采取固溶退火處理。熱(re)(re)(re)成型如熱(re)(re)(re)彎(wan)應(ying)在1150～950℃溫(wen)度范圍內進行，低于950℃會進入(ru)σ相脆性(xing)范圍，熱(re)(re)(re)成型后應(ying)進行固溶退火處理。

  固溶退火(huo)制度為(wei)1020～1100℃加(jia)熱快冷，此也可(ke)用于消除(chu)應(ying)力(li)處理，在特殊情(qing)況下也可(ke)采用550～600℃消除(chu)應(ying)力(li)處理。

五、材料應用

   S32205 雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是在(zai)所有(you)雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)應用(yong)(yong)最(zui)多的(de)一個鋼(gang)種，應用(yong)(yong)范圍(wei)十分廣泛，主要(yao)用(yong)(yong)在(zai)酸性油、氣井生(sheng)產，還有(you)煉(lian)油、紙漿、化(hua)(hua)(hua)工(gong)、化(hua)(hua)(hua)肥以及石(shi)油化(hua)(hua)(hua)工(gong)等領域，大(da)多數用(yong)(yong)其制(zhi)造(zao)熱交換器、冷(leng)凝(ning)冷(leng)卻器等易產生(sheng)點蝕和(he)應力(li)腐(fu)蝕的(de)受(shou)壓設備(bei)，在(zai)許(xu)多情況下用(yong)(yong)來代替304L、316L奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。近年海上(shang)化(hua)(hua)(hua)學品(pin)儲(chu)罐運輸船是雙相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)最(zui)大(da)用(yong)(yong)戶，消(xiao)費量(liang)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。