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雙相不銹鋼 ｜ Duplex steel

雙相不銹鋼是指在它固溶組織中的鐵素體相和奧氏體相約各占一半，一般最少相含量也需要達(dá)到30%。因此它兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的性能特點(diǎn)。雙相不銹鋼已廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域，諸如紙漿和造紙、陸上和海上的油氣工業(yè)、化學(xué)加工工業(yè)、運(yùn)輸業(yè)（化學(xué)品船和槽罐車）、制藥和食品工業(yè)以及建筑業(yè)等。多用制反應(yīng)容器，各工業(yè)設(shè)備和輸送管道等。在大多數(shù)應(yīng)用中，雙相不銹鋼被認(rèn)為是具有成本效益的材料，填補(bǔ)了普通奧氏體不銹鋼和高合金奧氏體不銹鋼之間的空白。

產(chǎn)品分類 / 用途

022Cr25Ni7Mo4N (S32750/S25073)


  （022Cr25Ni7Mo4N）S25073 / S32750 / 2507 雙相鋼是瑞典近年開發(fā)的超級(jí)雙相不銹鋼，商業(yè)牌號(hào)為SAF 2507，主要用于苛刻介質(zhì)，尤其是含氯的環(huán)境，如海水等。鋼中的高鉻、高鉬和高氮的平衡成分設(shè)計(jì)，使鋼具有很高的耐應(yīng)力腐蝕，耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕的性能，而且在有機(jī)酸和一定范圍的無機(jī)酸中也有很低的腐蝕率。一些國(guó)家已納入標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)的UNS S32750 ，德國(guó)的DIN X2Cr-NiMoN 25 7 4 ,瑞典的SS 2328 等。美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)也認(rèn)可2507雙相鋼適用于ASME 標(biāo)準(zhǔn)的鍋爐和壓力容器以及化工廠和煉油廠的管道標(biāo)準(zhǔn)。


一、化學(xué)成分和顯微組織


（022Cr25Ni7Mo4N）SAF 2507雙相不銹鋼的化學(xué)成分  %
牌 號(hào)碳硅錳硫磷鉻鎳鉬氮銅
UNS S32750≤0.030≤0.80≤1.20≤0.020≤0.03524.0～26.06.0～8.03.0～5.00.24～0.32≤0.50
022Cr25Ni7Mo4N  S25073≤0.030≤0.80≤1.20≤0.020≤0.03524.0～26.06.0～8.03.0～5.00.24～0.32≤0.50


 此鋼經(jīng)固溶處理后，兩相α/γ比約50/50。高溫下兩相組織比常規(guī)雙相不銹鋼要穩(wěn)定，無疑對(duì)焊接HAZ有著重要的意義。


二、力學(xué)性能


SAF 2507雙相不銹鋼的室溫力學(xué)性能
鋼種鋼材品種σb/MPaσ0.2/MPaδs/%HVAk/J
SAF 2507壁厚＜20mm管800～1000≥550≥25290﹣
熱軋鋼板73053020﹣60


三、焊接性能


 SAF 2507 雙相不銹鋼可用GTAW，GMAW，SMAW和SAW等焊接方法進(jìn)行焊接，所使用的焊接材料見表1。25.10.4L用于GTAW法焊接，25.10.4LR和25.10.4.LB用于手工焊接，當(dāng)焊件有較高韌性要求時(shí)，多采用25.10.4.LB堿性焊條。異種鋼焊接時(shí)可采用的焊接材料表2.


SAF 2507雙相鋼使用焊接材料   %
Sandvik 牌號(hào)碳
max
硅


錳
max
磷
max		硫
鉻

鎳

鉬

氮
25.10.4.L（焊絲）0.020.30.40.020.02251040.25
25.10.4.LR（鈦型焊條）0.030.50.70.030.025251040.25
25.10.4.LB（堿性型焊條）0.040.40.90.030.02525.59.540.25

                SAF 2507雙相鋼與異種鋼焊接時(shí)使用的焊接材料
   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 


  建議使用的線能量：0.2～1.5kJ/mm,為避免快速冷卻，厚板焊接一般采用上限值，薄板焊接多采用下限值，控制層間溫度不得超過150℃。GTAW法焊接時(shí)，采用純氬或Ar+2%N2保護(hù)。


四、冷熱加工性能


  熱成型溫度范圍有限，溫度太低時(shí)，塑性較差的鐵素體在變形區(qū)會(huì)嚴(yán)重開裂，溫度過高時(shí)，鐵素體過軟也可能發(fā)生熱撕裂，因此溫度在控制中十分關(guān)鍵，SAF 2507 的熱成型（加工）溫度范圍為1200～1025℃。熱加工后的工件需進(jìn)行固溶水淬。雙相不銹鋼在固溶溫度下非常軟，若工件沒有足夠的支撐，會(huì)發(fā)生扭曲和變形，這對(duì)大口徑薄壁管材十分重要，扭曲的產(chǎn)品再成型或矯直比奧氏體困難。


  SAF 2507 雙相不銹鋼在冷成型后，例如冷彎，一般變形量不超過10%～15%，不需要進(jìn)行隨后熱處理，但是在苛刻介質(zhì)條件下或是冷變形量較大量，還是要進(jìn)行1050～1120℃加熱，隨后空冷和水冷處理。


五、材料用途


  SAF 2507 雙相不銹鋼主要用于含氯化物的苛刻介質(zhì)，如化工、石化和制造等工業(yè)。例如含胺20%NaOH溶液，高濃度甲酸及無水醋酸等，普遍用于練油、石化廠熱交換器、海水冷凝器等。


 

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