雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是指在它固(gu)溶(rong)組織中(zhong)(zhong)的(de)鐵素(su)體(ti)相和(he)(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)相約(yue)各占一半,一般最少相含量也需要(yao)達到30%。因此它兼有鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)性(xing)能特點。雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)已廣泛地應用(yong)于各工(gong)業(ye)領域,諸如(ru)紙漿和(he)(he)造(zao)紙、陸上(shang)和(he)(he)海上(shang)的(de)油氣(qi)工(gong)業(ye)、化學(xue)加工(gong)工(gong)業(ye)、運輸業(ye)(化學(xue)品船(chuan)和(he)(he)槽罐(guan)車)、制藥和(he)(he)食品工(gong)業(ye)以及建筑業(ye)等(deng)。多用(yong)制反應容器,各工(gong)業(ye)設備和(he)(he)輸送(song)管道(dao)等(deng)。在大多數應用(yong)中(zhong)(zhong),雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)被(bei)認為是具有成本效(xiao)益的(de)材料(liao),填補了(le)普(pu)通奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)(he)高合金奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)之間的(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、化學(xue)成分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相(xiang)不銹鋼化學成(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)學性能
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相不銹鋼(gang)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、耐蝕性能
1. 點蝕
SAF2304雙(shuang)相不銹鋼(gang)的PRE值為25,與316L不銹鋼(gang)的數值相當。我們在300mV電位下(xia),NaCl溶液(ye)中(zhong)試驗幾種鋼(gang)的臨界孔(kong)蝕(shi)溫(wen)度(CPT)與氯離子含量的關系時,發現 ASF 2304 雙(shuang)相不銹鋼(gang)的CPT值高于304L,和(he)316L相當。
2. 應力腐蝕
在為高壓(ya)釜的中(zhong)性氯化(hua)物溶液中(zhong)幾種鋼(gang)的試驗結果發(fa)現,外(wai)加應力相當于在該溫度下鋼(gang)的屈服強度,試驗時間1000小時,曲線之下為不發(fa)生(sheng)應力腐(fu)蝕破裂的區域。
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(gang)在(zai)(zai)硝酸(suan)中有很好的耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing),可以與304L媲美,在(zai)(zai)另一(yi)些酸(suan)中,如硫酸(suan),其耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)同316L相(xiang)當,而在(zai)(zai)有機酸(suan)中,如甲酸(suan),甚(shen)至(zhi)還優于316L。
三、焊接(jie)性能
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼使用的焊接(jie)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(jia)工性能
1. 熱成(cheng)型(xing)
成型溫度范圍 1100~950℃,成型后(hou)淬(cui)火處理。
2. 冷成型
成(cheng)型(xing)方法與奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)(xiang)同,開始變形困難(nan),達(da)到屈服極限(xian)后,變形與奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)(xiang)同。SAF 2304 雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的深拉(la),冷旋壓等成(cheng)型(xing)要比奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼困難(nan)。
3. 熱處理(li)
固溶(rong)處理溫度950~1050℃,急冷。消除(chu)應力退火(huo)溫度為550~600℃
五、產品應用
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。