雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是指(zhi)在它固溶(rong)組織中的鐵素體相(xiang)(xiang)和(he)奧氏(shi)體相(xiang)(xiang)約(yue)各占一(yi)半,一(yi)般最(zui)少相(xiang)(xiang)含量(liang)也需要(yao)達(da)到30%。因此它兼有(you)鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的性能特點。雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)已(yi)廣(guang)泛地應用于各工(gong)業(ye)領域,諸如紙漿和(he)造紙、陸(lu)上和(he)海上的油氣工(gong)業(ye)、化學(xue)加工(gong)工(gong)業(ye)、運(yun)輸業(ye)(化學(xue)品船和(he)槽罐車)、制藥和(he)食(shi)品工(gong)業(ye)以及建筑業(ye)等。多(duo)用制反應容(rong)器(qi),各工(gong)業(ye)設備(bei)和(he)輸送管道(dao)等。在大多(duo)數應用中,雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)被認為是具有(you)成本效益的材料,填補了(le)普通奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)高合(he)金(jin)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)之間(jian)的空白(bai)。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙(shuang)相(xiang)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、化學成分(fen)
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)化(hua)學(xue)成分 % | ||||||||||
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(li)學性能(neng)
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙(shuang)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、耐蝕性能
1. 點蝕
SAF2304雙相不銹鋼(gang)的PRE值(zhi)為(wei)25,與316L不銹鋼(gang)的數值(zhi)相當。我(wo)們在300mV電位下,NaCl溶液中試(shi)驗幾種鋼(gang)的臨界孔蝕溫(wen)度(CPT)與氯離子含(han)量的關系時,發現 ASF 2304 雙相不銹鋼(gang)的CPT值(zhi)高于304L,和(he)316L相當。
2. 應力腐蝕
在為(wei)高(gao)壓釜的中性氯化物溶液中幾種鋼的試(shi)驗(yan)結果發現,外加應(ying)(ying)力相當于在該溫(wen)度(du)(du)下(xia)鋼的屈服強(qiang)度(du)(du),試(shi)驗(yan)時間1000小時,曲線之下(xia)為(wei)不發生應(ying)(ying)力腐蝕(shi)破裂的區域。
3. 晶(jing)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. 均勻腐蝕(shi)
SAF2304 雙相鋼在硝酸(suan)中(zhong)有(you)(you)很好的耐(nai)腐蝕(shi)性,可(ke)以與304L媲美,在另一(yi)些酸(suan)中(zhong),如(ru)硫酸(suan),其耐(nai)腐蝕(shi)性同316L相當(dang),而在有(you)(you)機酸(suan)中(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(cai)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)、加工性能(neng)
1. 熱成型(xing)
成(cheng)型(xing)溫度(du)范圍(wei) 1100~950℃,成(cheng)型(xing)后(hou)淬火處(chu)理(li)。
2. 冷成型(xing)
成型方(fang)法(fa)與奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)相同(tong),開始變形困(kun)難,達到屈服(fu)極限后,變形與奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)相同(tong)。SAF 2304 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的深拉(la),冷旋壓等(deng)成型要(yao)比奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)困(kun)難。
3. 熱(re)處理
固(gu)溶處理溫(wen)度950~1050℃,急冷。消除應(ying)力退火(huo)溫(wen)度為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。