雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是指(zhi)在(zai)它(ta)(ta)固溶組(zu)織中的(de)鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)約(yue)各占一(yi)半,一(yi)般最少相(xiang)(xiang)(xiang)含量也需要達到30%。因此它(ta)(ta)兼有鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)性能特(te)點(dian)。雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)已廣泛地應用于各工(gong)(gong)業(ye)領域(yu),諸如紙漿和(he)(he)造紙、陸(lu)上(shang)和(he)(he)海上(shang)的(de)油氣工(gong)(gong)業(ye)、化學加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)業(ye)、運輸業(ye)(化學品船和(he)(he)槽罐車)、制藥和(he)(he)食品工(gong)(gong)業(ye)以(yi)及建筑業(ye)等(deng)。多(duo)用制反應容器(qi),各工(gong)(gong)業(ye)設備和(he)(he)輸送(song)管道等(deng)。在(zai)大多(duo)數應用中,雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)被認(ren)為是具有成本效(xiao)益(yi)的(de)材(cai)料,填補了普通(tong)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)高合金奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)之間的(de)空白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙(shuang)相鋼(gang)是瑞典開發的一個低合金的雙相不銹鋼,它固溶處理溫度為1000℃左右,組織有40%~50%鐵素體和50%~60%奧氏體,具有雙相不銹鋼的共性特點,是作為一個具有高強度和價廉特色,能代替 304L 和 316L 常用奧氏體不銹鋼而開發的鋼種。它已被美國機械工程協會(ASME)確認可用于鍋爐和壓力容器、化工廠和煉油廠的管道,不少國家已納入標準。美國標準為UNS S32304 ,瑞典的商業牌號為 SAF 2304。
一、化學成分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相不(bu)銹(xiu)鋼化學成分(fen) % | ||||||||||
牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鎳 | 鉻 | 鉬 | 氮 | 銅 |
UNS S32304 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤2.50 | ≤0.040 | ≤0.040 | 3.00~5.50 | 21.50~24.50 | 0.05~0.60 | 0.05~0.20 | 0.05~0.60 |
022Cr23Ni4MoCuN S23043 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤2.50 | ≤0.035 | ≤0.030 | 3.00~5.50 | 21.50~24.50 | 0.05~0.60 | 0.05~0.20 | 0.05~0.60 |
二、力學性(xing)能(neng)
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相(xiang)不銹鋼力(li)學性能 | |||||
鋼種 | 鋼材品種 | 溫度 ℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% |
SAF 2304 | 鋼管 Φ≤25.4mm | 室溫 | ≥690 | ≥450 | ≥25 |
鋼板 | 室溫 | ≥600 | ≥400 | ≥25 | |
50℃ | 600 | 370 | —— | ||
100℃ | 570 | 330 | —— | ||
200℃ | 530 | 290 | —— | ||
300℃ | 500 | 260 | —— |
三(san)、耐蝕(shi)性能
1. 點(dian)蝕(shi)
SAF2304雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)PRE值為25,與316L不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)數值相(xiang)(xiang)當。我(wo)們在300mV電位下,NaCl溶液中試(shi)驗(yan)幾種鋼(gang)的(de)臨界(jie)孔蝕溫度(CPT)與氯(lv)離子含量的(de)關系時,發現 ASF 2304 雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)CPT值高于304L,和316L相(xiang)(xiang)當。
2. 應(ying)力腐蝕
在為高(gao)壓(ya)釜的(de)(de)中性(xing)氯化物溶液中幾種鋼的(de)(de)試(shi)驗(yan)結果(guo)發現,外(wai)加應力相(xiang)當于在該溫度(du)下鋼的(de)(de)屈服強度(du),試(shi)驗(yan)時間1000小(xiao)時,曲線之下為不發生應力腐蝕破裂的(de)(de)區域。
3. 晶(jing)間(jian)腐蝕
022Cr23Ni4MoCuN 雙相不銹鋼的耐晶間腐蝕性能良好,能夠通過CuSO4 +H2SO4銅屑法的檢驗。
4. 均勻(yun)腐蝕
SAF2304 雙相(xiang)鋼在(zai)硝酸(suan)中(zhong)有(you)很好的耐(nai)(nai)腐蝕性(xing),可(ke)以與304L媲美,在(zai)另一(yi)些酸(suan)中(zhong),如(ru)硫酸(suan),其耐(nai)(nai)腐蝕性(xing)同316L相(xiang)當(dang),而在(zai)有(you)機酸(suan)中(zhong),如(ru)甲酸(suan),甚(shen)至還優于316L。
三、焊接性能(neng)
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼(gang)使(shi)用的(de)焊(han)接材料 | |||||||||
Sandvik 牌號 | 碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
max | max | max | |||||||
22.8.3L(焊絲) | 0.02 | 0.5 | 1.6 | 0.02 | 0.015 | 22.5 | 9 | 3.2 | 0.16 |
22.9.3LR(鈦型焊條) | 0.025 | 1 | 0.8 | 0.03 | 0.025 | 22 | 9 | 3 | 0.14 |
22.9.3LB(堿性焊條) | 0.04 | <0.9 | 0.8 | 0.03 | 0.025 | 22 | 9 | 3 | 0.15 |
SAF 2304 不銹鋼有好的焊接性能,焊前不需要熱處理。適宜采用SMAW ,GTAW ,GMAW 及 SAW 法進行焊接。采用GTAW 法焊接時,需要填絲,并要使用純氬或Ar+2%N2的保護氣體。
四(si)、加工性(xing)能
1. 熱成(cheng)型(xing)
成(cheng)(cheng)型(xing)溫度(du)范(fan)圍 1100~950℃,成(cheng)(cheng)型(xing)后淬(cui)火處理。
2. 冷(leng)成型
成型方法(fa)與奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相同,開(kai)始變形(xing)困(kun)難,達到屈服極限后(hou),變形(xing)與奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相同。SAF 2304 雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的深(shen)拉,冷旋(xuan)壓(ya)等成型要(yao)比(bi)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)困(kun)難。
3. 熱(re)處(chu)理
固(gu)溶處(chu)理(li)溫(wen)度950~1050℃,急冷(leng)。消除(chu)應力退火溫(wen)度為(wei)550~600℃
五、產品應用
SAF 2304 雙相不銹鋼有很好的力學和物理性能,耐應力腐蝕和其他的腐蝕形式以及好的焊接性,使它又可能代替 304 , 304L ,316 , 316L 等奧氏體不銹鋼使用。可用于制造胺回收設備、碳氫化合物的發酵設備等,此外,還可用作制造工業的熱交換器,紙漿和造紙工業的蒸煮鍋預熱器以及濕熱、近海地區的火車座椅架等。