雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼是指(zhi)在它固溶(rong)組織中(zhong)的鐵(tie)素(su)體(ti)相和奧(ao)(ao)氏體(ti)相約各占一(yi)(yi)半,一(yi)(yi)般(ban)最少相含量也需要(yao)達到(dao)30%。因此它兼(jian)有(you)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼和奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的性能(neng)特點。雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼已廣泛(fan)地(di)應用(yong)于各工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)領域,諸(zhu)如(ru)紙(zhi)漿(jiang)和造紙(zhi)、陸(lu)上(shang)和海上(shang)的油(you)氣(qi)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)、化學(xue)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)、運輸業(ye)(ye)(ye)(化學(xue)品船和槽罐車)、制(zhi)藥和食品工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)以及建筑業(ye)(ye)(ye)等。多(duo)用(yong)制(zhi)反應容器,各工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)設備和輸送(song)管道等。在大多(duo)數應用(yong)中(zhong),雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼被(bei)認為是具有(you)成本效益的材料,填補了(le)普通奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼和高合金(jin)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼之間(jian)的空(kong)白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙相鋼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(cheng)分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相不銹(xiu)鋼化學成(cheng)分 % | ||||||||||
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、力學性能
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相不銹鋼力學性能(neng) | |||||
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、耐(nai)蝕性能
1. 點蝕
SAF2304雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)PRE值為25,與(yu)316L不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)數值相(xiang)當(dang)。我們在300mV電位下,NaCl溶液中試驗幾種鋼(gang)(gang)的(de)臨界孔蝕溫(wen)度(CPT)與(yu)氯離(li)子含(han)量的(de)關系時,發(fa)現 ASF 2304 雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)CPT值高于(yu)304L,和(he)316L相(xiang)當(dang)。
2. 應力腐蝕
在為高壓(ya)釜的(de)(de)中性氯(lv)化物溶液中幾種鋼(gang)的(de)(de)試驗結(jie)果發現,外加應(ying)力(li)相當(dang)于在該溫度下鋼(gang)的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度,試驗時(shi)間1000小時(shi),曲線之下為不發生應(ying)力(li)腐蝕破裂的(de)(de)區(qu)域。
3. 晶間腐蝕
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(jun)勻(yun)腐(fu)蝕
SAF2304 雙(shuang)相鋼在硝酸(suan)中(zhong)(zhong)有(you)很(hen)好的耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing),可以與304L媲美,在另一(yi)些酸(suan)中(zhong)(zhong),如(ru)硫酸(suan),其(qi)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性(xing)同316L相當(dang),而在有(you)機酸(suan)中(zhong)(zhong),如(ru)甲酸(suan),甚至還優于316L。
三、焊接性能
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼(gang)使用的焊接材料 | |||||||||
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、加工(gong)性能
1. 熱成型(xing)
成型溫度范圍 1100~950℃,成型后(hou)淬火處理。
2. 冷成型
成(cheng)型方法與奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)同(tong),開始變形困難,達到屈服極限后,變形與奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)同(tong)。SAF 2304 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的深拉,冷旋壓(ya)等(deng)成(cheng)型要(yao)比奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)困難。
3. 熱(re)處理
固溶(rong)處(chu)理溫(wen)(wen)度950~1050℃,急冷。消(xiao)除應力退火(huo)溫(wen)(wen)度為550~600℃
五(wu)、產品應(ying)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。