雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)是指(zhi)在它固溶組織中的(de)鐵素體相和(he)奧氏(shi)體相約各(ge)占一半,一般最(zui)少相含量也需(xu)要達到30%。因此它兼有鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)性(xing)能特點。雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)已廣(guang)泛地(di)應用于各(ge)工業(ye)領域,諸(zhu)如紙(zhi)漿和(he)造(zao)紙(zhi)、陸上和(he)海上的(de)油氣工業(ye)、化學(xue)加工工業(ye)、運輸業(ye)(化學(xue)品船和(he)槽(cao)罐車)、制藥和(he)食(shi)品工業(ye)以及建筑業(ye)等(deng)。多(duo)用制反(fan)應容器,各(ge)工業(ye)設備(bei)和(he)輸送管(guan)道等(deng)。在大多(duo)數應用中,雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)被認(ren)為是具有成本效益的(de)材料,填補了(le)普通奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)高合金奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)之間的(de)空白。
(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(hua)學成分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼化學(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、力學性能
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相不銹鋼力學性能 | |||||
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、耐蝕(shi)性能
1. 點蝕
SAF2304雙(shuang)相不(bu)銹鋼的(de)PRE值為25,與316L不(bu)銹鋼的(de)數值相當(dang)。我們在(zai)300mV電位下,NaCl溶(rong)液中試驗幾種(zhong)鋼的(de)臨界孔蝕(shi)溫度(CPT)與氯離子含量的(de)關系時,發現(xian) ASF 2304 雙(shuang)相不(bu)銹鋼的(de)CPT值高于(yu)304L,和316L相當(dang)。
2. 應力腐蝕
在(zai)為高壓釜的(de)中性氯化物溶(rong)液中幾種鋼(gang)的(de)試(shi)驗(yan)結果發現,外加應力相當于在(zai)該溫(wen)度下(xia)鋼(gang)的(de)屈服強(qiang)度,試(shi)驗(yan)時(shi)(shi)間1000小時(shi)(shi),曲線之下(xia)為不發生應力腐蝕(shi)破裂的(de)區域。
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)勻腐蝕
SAF2304 雙相(xiang)鋼在硝酸中有(you)很(hen)好的耐(nai)腐(fu)蝕性(xing),可以與304L媲美,在另一些酸中,如硫(liu)酸,其耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)同316L相(xiang)當(dang),而在有(you)機酸中,如甲酸,甚至還(huan)優于316L。
三、焊(han)接性能
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼使用的焊(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、加(jia)工性(xing)能
1. 熱成型
成(cheng)型(xing)(xing)溫度范圍(wei) 1100~950℃,成(cheng)型(xing)(xing)后(hou)淬(cui)火處理(li)。
2. 冷成型
成(cheng)型方法與(yu)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)同(tong),開(kai)始(shi)變形(xing)困難(nan),達到屈服極限后,變形(xing)與(yu)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)同(tong)。SAF 2304 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的深拉(la),冷旋壓(ya)等成(cheng)型要比奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼困難(nan)。
3. 熱處理
固溶處理溫(wen)(wen)度(du)950~1050℃,急(ji)冷(leng)。消除應力退火溫(wen)(wen)度(du)為550~600℃
五、產(chan)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。