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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不(bu)銹鋼是瑞典開發了 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(mei)國UNS： S31803    中國牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數字代(dai)號：S22253        二者(zhe)化學成分(fen)區別：S31803 :（鉻(ge)：21.0～23.0 、氮(dan)：0.08～0.20）

  美國UNS： S32205    中國牌號(hao)：022Cr23Ni5M3N    統一數字代號(hao)：S22053        二者(zhe)化學成分區別：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一、化學成分(fen)及顯微組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相(xiang)鋼在固溶狀態(tai)（1020 ～1100℃水冷）下鐵素體(ti)數量約為(wei)40%～50%，隨著溫度的升(sheng)高鐵素體(ti)量逐漸增加(jia)，并(bing)且晶粒成等軸狀，至1300℃時此鋼仍保留一(yi)定量的γ相(xiang)。鋼在350～975℃范圍加(jia)熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)的析出。

二、力學性能

三、焊接性能(neng)

  S32205雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)接(jie)性(xing)能(neng)良好，熱裂紋(wen)傾(qing)(qing)向(xiang)低，脆化(hua)傾(qing)(qing)向(xiang)小。適宜(yi)采(cai)用(yong)SMAW、GTAW和(he)(he)(he)SAW法(fa)進行(xing)焊(han)接(jie)；采(cai)用(yong)GTAW法(fa)焊(han)接(jie)時(shi)(shi)需填(tian)絲(si)；一般不需焊(han)前(qian)預熱和(he)(he)(he)焊(han)后(hou)熱處理。為(wei)使焊(han)縫(feng)和(he)(he)(he)焊(han)接(jie)HAZ能(neng)有(you)(you)合適的(de)奧氏體數量(liang)以保(bao)證焊(han)縫(feng)和(he)(he)(he)接(jie)頭有(you)(you)滿(man)意的(de)力(li)學與(yu)耐(nai)蝕綜(zong)合性(xing)能(neng)，焊(han)接(jie)時(shi)(shi)必須注意線能(neng)量(liang)和(he)(he)(he)層間溫度。SAF 2204 與(yu) SAF 2304雙(shuang)相(xiang)鋼使用(yong)的(de)是相(xiang)同(tong)的(de)焊(han)絲(si)和(he)(he)(he)焊(han)條。如果(guo)在(zai)非常苛(ke)刻的(de)介質中(zhong)使用(yong)SAF 2205高腐蝕焊(han)接(jie)接(jie)時(shi)(shi)，要(yao)求(qiu)采(cai)用(yong)焊(han)接(jie)超級雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼SAF 2507 時(shi)(shi)使用(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)(he)(he)25.10.4LB焊(han)絲(si)和(he)(he)(he)焊(han)條。

四(si)、冷熱加工(gong)性能

  用(yong)(yong)于不銹鋼的成(cheng)型操作同樣也適用(yong)(yong)于022Cr23Ni5Mo3N鋼種，但像深(shen)沖、深(shen)拉、旋壓等冷成(cheng)型要(yao)比奧氏體不銹鋼困難。一(yi)般冷變形超過10%，需要(yao)固溶退火處理。

  S32205 雙相不銹(xiu)鋼即(ji)可冷彎(wan)也可熱(re)彎(wan)，冷彎(wan)后一般不需(xu)熱(re)處(chu)(chu)理，但彎(wan)曲超過20%變(bian)形量或使用條件有產生應(ying)力腐蝕危險時，則采取固溶(rong)退火(huo)處(chu)(chu)理。熱(re)成型(xing)如(ru)熱(re)彎(wan)應(ying)在1150～950℃溫(wen)度(du)范圍內進行(xing)，低于950℃會(hui)進入σ相脆性范圍，熱(re)成型(xing)后應(ying)進行(xing)固溶(rong)退火(huo)處(chu)(chu)理。

  固溶退火制(zhi)度為1020～1100℃加熱快(kuai)冷，此也(ye)可用于消(xiao)除應(ying)力處理(li)(li)，在特殊情(qing)況下也(ye)可采用550～600℃消(xiao)除應(ying)力處理(li)(li)。

五(wu)、材料應用(yong)

   S32205 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)在所(suo)有雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)應(ying)用(yong)最(zui)多的(de)一(yi)個鋼種(zhong)，應(ying)用(yong)范圍十(shi)分廣泛，主(zhu)要用(yong)在酸性(xing)油(you)(you)、氣井生產，還(huan)有煉(lian)油(you)(you)、紙漿、化工(gong)、化肥(fei)以及(ji)石油(you)(you)化工(gong)等領(ling)域，大(da)多數用(yong)其制造熱交(jiao)換器、冷(leng)凝冷(leng)卻(que)器等易(yi)產生點蝕和應(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)受壓設備(bei)，在許多情況(kuang)下用(yong)來代替304L、316L奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼。近(jin)年海上化學品儲罐(guan)運輸船是(shi)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)最(zui)大(da)用(yong)戶，消費量(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。