雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是指(zhi)在(zai)它固溶組織(zhi)中(zhong)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)相和(he)(he)(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)相約各占一半,一般最(zui)少相含量也需要達到30%。因(yin)此它兼(jian)有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)(he)(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)性能(neng)特點(dian)。雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)已廣泛(fan)地應用(yong)于各工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)領域,諸如(ru)紙漿和(he)(he)(he)造紙、陸上和(he)(he)(he)海上的(de)(de)(de)油氣工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)、化學(xue)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)、運(yun)輸業(ye)(ye)(ye)(化學(xue)品(pin)船和(he)(he)(he)槽罐(guan)車)、制藥(yao)和(he)(he)(he)食(shi)品(pin)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)以及建筑業(ye)(ye)(ye)等。多用(yong)制反(fan)應容器,各工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)設備和(he)(he)(he)輸送管道(dao)等。在(zai)大多數應用(yong)中(zhong),雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)被認為(wei)是具有成本效益的(de)(de)(de)材料,填補(bu)了普(pu)通奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)(he)(he)高合金(jin)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)之間的(de)(de)(de)空白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙相鋼(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(yi)、化學(xue)成分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相不(bu)銹(xiu)鋼化學(xue)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(li)學性(xing)能
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙(shuang)相不(bu)銹鋼力學性(xing)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(xing)能
1. 點蝕
SAF2304雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)PRE值為25,與(yu)316L不(bu)銹(xiu)鋼的(de)數值相(xiang)(xiang)當(dang)。我們在300mV電(dian)位(wei)下,NaCl溶液中試驗幾種鋼的(de)臨界孔蝕(shi)溫度(du)(CPT)與(yu)氯(lv)離子含量的(de)關(guan)系時,發現 ASF 2304 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)CPT值高于304L,和316L相(xiang)(xiang)當(dang)。
2. 應力腐蝕
在為(wei)高壓(ya)釜的(de)中性氯化物溶液(ye)中幾(ji)種(zhong)鋼(gang)(gang)的(de)試(shi)驗(yan)結(jie)果發現,外加應(ying)力相當于在該溫度下(xia)鋼(gang)(gang)的(de)屈服(fu)強度,試(shi)驗(yan)時(shi)(shi)間(jian)1000小時(shi)(shi),曲線之下(xia)為(wei)不(bu)發生應(ying)力腐蝕破裂(lie)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. 均勻(yun)腐(fu)蝕
SAF2304 雙相(xiang)鋼(gang)在硝酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong)有很好的(de)耐腐蝕性(xing),可以與(yu)304L媲(pi)美,在另一(yi)些酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong),如硫酸(suan)(suan)(suan),其耐腐蝕性(xing)同316L相(xiang)當,而在有機酸(suan)(suan)(suan)中(zhong)(zhong),如甲酸(suan)(suan)(suan),甚(shen)至還(huan)優于316L。
三、焊接性(xing)能
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼使用的焊接材(cai)料(liao) | |||||||||
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、加工性(xing)能
1. 熱(re)成型
成(cheng)型(xing)(xing)溫度范圍 1100~950℃,成(cheng)型(xing)(xing)后淬火(huo)處理。
2. 冷成(cheng)型
成(cheng)型方法與(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)同,開始(shi)變(bian)形(xing)困難,達(da)到屈服(fu)極限后,變(bian)形(xing)與(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)同。SAF 2304 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)深拉(la),冷旋壓等成(cheng)型要比奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼困難。
3. 熱處理
固溶處理溫度950~1050℃,急冷(leng)。消除(chu)應力退火溫度為550~600℃
五(wu)、產品(pin)應用(yong)
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。