
雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是指(zhi)在它固溶組織中(zhong)的(de)鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)(he)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)約各占一(yi)半,一(yi)般最(zui)少(shao)相(xiang)(xiang)(xiang)含(han)量也需要達到30%。因此(ci)它兼有(you)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)(he)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)性能特點。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)已廣(guang)泛地應用于各工業領域,諸如紙(zhi)漿和(he)(he)(he)造紙(zhi)、陸上和(he)(he)(he)海上的(de)油氣工業、化學加工工業、運輸業(化學品(pin)船和(he)(he)(he)槽(cao)罐車(che))、制藥和(he)(he)(he)食品(pin)工業以及建(jian)筑業等(deng)。多用制反應容器,各工業設備和(he)(he)(he)輸送管道等(deng)。在大多數(shu)應用中(zhong),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)被認(ren)為是具有(you)成本效(xiao)益的(de)材料(liao),填補了普通奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)(he)高合(he)金奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)之(zhi)間的(de)空白。
(022Cr25Ni7Mo4N)S25073 / S32750 / 2507 雙(shuang)相(xiang)鋼是瑞典近年開發的超級雙相不銹鋼,商業牌號為SAF 2507,主要用于苛刻介質,尤其是含氯的環境,如海水等。鋼中的高鉻、高鉬和高氮的平衡成分設計,使鋼具有很高的耐應力腐蝕,耐點蝕和耐縫隙腐蝕的性能,而且在有機酸和一定范圍的無機酸中也有很低的腐蝕率。一些國家已納入標準,如美國的UNS S32750 ,德國的DIN X2Cr-NiMoN 25 7 4 ,瑞典的SS 2328 等。美國機械工程學會也認可2507雙相鋼適用于ASME 標準的鍋爐和壓力容器以及化工廠和煉油廠的管道標準。
一、化(hua)學成(cheng)分和(he)顯微組織(zhi)
| (022Cr25Ni7Mo4N)SAF 2507雙相不銹鋼的(de)化(hua)學(xue)成分 % | ||||||||||
| 牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 硫 | 磷 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 | 銅 |
| UNS S32750 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
| 022Cr25Ni7Mo4N S25073 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
此鋼經固(gu)溶處(chu)理后(hou),兩(liang)相(xiang)α/γ比約50/50。高溫(wen)下兩(liang)相(xiang)組織比常規雙相(xiang)不銹(xiu)鋼要(yao)穩定,無疑對焊接(jie)HAZ有著重要(yao)的(de)意義。
二、力學性(xing)能
| SAF 2507雙相不銹鋼的室溫力學性能(neng) | ||||||
| 鋼種 | 鋼材品種 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | HV | Ak/J |
| SAF 2507 | 壁厚<20mm管 | 800~1000 | ≥550 | ≥25 | 290 | ﹣ |
| 熱軋鋼板 | 730 | 530 | 20 | ﹣ | 60 | |
三、焊接性能(neng)
SAF 2507 雙(shuang)相不銹鋼(gang)可用(yong)GTAW,GMAW,SMAW和(he)SAW等焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法進行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),所使用(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料見表1。25.10.4L用(yong)于GTAW法焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),25.10.4LR和(he)25.10.4.LB用(yong)于手(shou)工(gong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),當焊(han)(han)(han)件有較(jiao)高韌性要求時,多采用(yong)25.10.4.LB堿性焊(han)(han)(han)條。異(yi)種鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時可采用(yong)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料表2.
| SAF 2507雙相鋼使用焊接(jie)材料 % | |||||||||
| Sandvik 牌號 | 碳 max | 硅 | 錳 max | 磷 max | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
| 25.10.4.L(焊絲) | 0.02 | 0.3 | 0.4 | 0.02 | 0.02 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LR(鈦型焊條) | 0.03 | 0.5 | 0.7 | 0.03 | 0.025 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LB(堿性型焊條) | 0.04 | 0.4 | 0.9 | 0.03 | 0.025 | 25.5 | 9.5 | 4 | 0.25 |
| SAF 2507雙相鋼與異種鋼焊接時使(shi)用(yong)的焊接材料 | |||
| SAF | 鋼 種 | AISI 300系鋼 | 904L、Sanicro 28、254SMO等 |
| 2507 | 25.10.4.L | 25.10.4.L | Sanicro 60 ① |
| 25.10.4.LR | 25.10.4.LR | Sanicro 60 ② | |
| 注:① Sanicro 60 (焊絲)為 Cr22Mo9Nb3.5Ni 合金 ; | |||
| ② Sanicro 60 (焊絲)為 Cr21Mo9Nb3.5Ni 合金 | |||
建議(yi)使用的(de)線能量:0.2~1.5kJ/mm,為避(bi)免(mian)快速(su)冷卻,厚(hou)板(ban)焊接(jie)一般采用上限(xian)值,薄(bo)板(ban)焊接(jie)多(duo)采用下限(xian)值,控制層間溫度不得(de)超過150℃。GTAW法焊接(jie)時,采用純氬(ya)或Ar+2%N2保護。
四(si)、冷熱加工性(xing)能
熱成型溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)范(fan)(fan)圍有(you)限,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)太(tai)低時(shi),塑性較差的(de)鐵素(su)體在(zai)變形區會嚴重開(kai)裂,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)過(guo)高時(shi),鐵素(su)體過(guo)軟(ruan)也可能發生(sheng)熱撕裂,因此溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)在(zai)控制中(zhong)十(shi)分(fen)(fen)關鍵,SAF 2507 的(de)熱成型(加工)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)范(fan)(fan)圍為1200~1025℃。熱加工后的(de)工件(jian)需進行(xing)固(gu)溶(rong)水(shui)淬。雙相不銹鋼(gang)在(zai)固(gu)溶(rong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)下非常軟(ruan),若工件(jian)沒有(you)足夠的(de)支撐,會發生(sheng)扭曲(qu)和變形,這(zhe)對大口(kou)徑薄壁(bi)管材(cai)十(shi)分(fen)(fen)重要,扭曲(qu)的(de)產品(pin)再成型或矯直比(bi)奧氏體困難。
SAF 2507 雙相不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)冷成型(xing)后(hou),例如冷彎,一般變形(xing)(xing)量(liang)不超過(guo)10%~15%,不需要進行(xing)隨后(hou)熱處理,但是在(zai)苛刻介質條件下或是冷變形(xing)(xing)量(liang)較大量(liang),還是要進行(xing)1050~1120℃加(jia)熱,隨后(hou)空(kong)冷和水冷處理。
五、材料用途
SAF 2507 雙相不銹(xiu)鋼(gang)主要用(yong)于含(han)氯化物的苛(ke)刻介質,如(ru)化工、石化和制造等工業。例(li)如(ru)含(han)胺20%NaOH溶液(ye),高濃度(du)甲酸及(ji)無(wu)水(shui)醋酸等,普遍用(yong)于練油、石化廠熱交換器、海水(shui)冷凝器等。
