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022Cr22Ni5Mo3N (S31803/S22253)

   (022Cr22Ni5Mo3N ) S22253 / S31803 雙相(xiang)不銹鋼是瑞典開發了 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(guo)UNS： S31803    中國(guo)牌號(hao)：022Cr22Ni5M3N    統一數(shu)字(zi)代號(hao)：S22253        二者化學成分(fen)區別：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美(mei)國(guo)UNS： S32205    中國(guo)牌號：022Cr23Ni5M3N    統一(yi)數字(zi)代號：S22053        二者化學成分區別：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一、化學成(cheng)分及顯微(wei)組織(zhi)

  00Cr22Ni5Mo3N 雙(shuang)相(xiang)鋼在(zai)(zai)固溶狀(zhuang)態（1020 ～1100℃水冷）下鐵素體數量(liang)約為(wei)40%～50%，隨著溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高鐵素體量(liang)逐(zhu)漸增加，并且晶粒(li)成等軸狀(zhuang)，至(zhi)1300℃時(shi)此鋼仍保(bao)留一定(ding)量(liang)的(de)(de)γ相(xiang)。鋼在(zai)(zai)350～975℃范圍(wei)加熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)的(de)(de)析出。

二、力學(xue)性能

三(san)、焊接性(xing)能(neng)

  S31803雙相不銹鋼的焊接性能良好，熱裂紋傾向低，脆化傾向小。適宜采用SMAW、GTAW和SAW法進行焊接；采用GTAW法焊接時需填絲；一般不需焊前預熱和焊后熱處理。為使焊縫和焊接HAZ能有合適的奧氏體數量以保證焊縫和接頭有滿意的力學與耐蝕綜合性能，焊接時必須注意線能量和層間溫度。SAF 2204 與 SAF 2304雙相鋼使用的是相同的焊絲和焊條。如果在非常苛刻的介質中使用SAF 2205高腐蝕焊接接時，要求采用焊接超級雙相不銹鋼SAF 2507 時使用的25.10.4L、25.10.4LR和25.10.4LB焊絲和焊條。

四(si)、冷熱加工(gong)性能

  用(yong)于不銹(xiu)鋼(gang)的成(cheng)型(xing)操作同(tong)樣也適用(yong)于022Cr22Ni5Mo3N鋼(gang)種，但(dan)像(xiang)深沖、深拉、旋壓等冷成(cheng)型(xing)要比(bi)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)困難。一般冷變形超(chao)過(guo)10%，需要固(gu)溶退火處理。

  S31803 雙相不銹鋼即可(ke)冷(leng)彎(wan)也可(ke)熱(re)(re)彎(wan)，冷(leng)彎(wan)后(hou)一般不需熱(re)(re)處理(li)，但彎(wan)曲超過20%變形量或(huo)使用條件(jian)有產生(sheng)應(ying)力腐蝕(shi)危(wei)險時，則采取固(gu)溶退火(huo)處理(li)。熱(re)(re)成型如熱(re)(re)彎(wan)應(ying)在1150～950℃溫度范(fan)(fan)圍(wei)(wei)內進(jin)行，低于950℃會進(jin)入σ相脆性范(fan)(fan)圍(wei)(wei)，熱(re)(re)成型后(hou)應(ying)進(jin)行固(gu)溶退火(huo)處理(li)。

  固溶退火制度為1020～1100℃加熱快(kuai)冷，此也可用(yong)于(yu)消除(chu)應(ying)力(li)處理，在特殊情況(kuang)下(xia)也可采用(yong)550～600℃消除(chu)應(ying)力(li)處理。

五、材(cai)料應用

   S31803 雙相不銹鋼是在所有雙相不銹鋼中應用最多的一個鋼種，應用范圍十分廣泛，主要用在酸性油、氣井生產，還有煉油、紙漿、化工、化肥以及石油化工等領域，大多數用其制造熱交換器、冷凝冷卻器等易產生點蝕和應力腐蝕的受壓設備，在許多情況下用來代替 304L、316L 奧氏體不銹鋼。近年海上化學品儲罐運輸船是雙相不銹鋼的最大用戶，消費量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。