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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相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。

  美國(guo)(guo)UNS： S31803    中國(guo)(guo)牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數字代號：S22253        二者化學成分區別(bie)：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮(dan)：0.08～0.20）

  美國(guo)UNS： S32205    中(zhong)國(guo)牌號：022Cr23Ni5M3N    統一數字代號：S22053        二者化學成(cheng)分區別：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮(dan)：0.14～0.20）

一、化學成分及顯微(wei)組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相(xiang)鋼(gang)在固溶狀態（1020 ～1100℃水(shui)冷）下鐵(tie)素體(ti)數量約為40%～50%，隨著溫度的升(sheng)高鐵(tie)素體(ti)量逐漸增加，并(bing)且晶粒成等軸狀，至1300℃時此鋼(gang)仍保留一定量的γ相(xiang)。鋼(gang)在350～975℃范圍加熱后(hou)有Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)的析出。

二、力(li)學性(xing)能

三、焊接(jie)性(xing)能(neng)

  S32205雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，熱裂紋傾向低，脆化傾向小。適宜采(cai)用(yong)SMAW、GTAW和SAW法(fa)進行焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)；采(cai)用(yong)GTAW法(fa)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)需填絲(si)；一般(ban)不(bu)需焊(han)(han)(han)(han)(han)前預熱和焊(han)(han)(han)(han)(han)后熱處理(li)。為使焊(han)(han)(han)(han)(han)縫和焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)HAZ能(neng)(neng)有合適的奧氏體數量以保(bao)證焊(han)(han)(han)(han)(han)縫和接(jie)(jie)頭有滿意(yi)的力學與(yu)耐(nai)蝕綜合性(xing)能(neng)(neng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)必須注(zhu)意(yi)線能(neng)(neng)量和層(ceng)間(jian)溫度。SAF 2204 與(yu) SAF 2304雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)使用(yong)的是相(xiang)同的焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)。如(ru)果在非常苛刻的介質(zhi)中使用(yong)SAF 2205高腐蝕焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)時(shi)，要(yao)求采(cai)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)超級(ji)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)SAF 2507 時(shi)使用(yong)的25.10.4L、25.10.4LR和25.10.4LB焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)。

四、冷(leng)熱(re)加工(gong)性能

  用(yong)于不銹鋼的成型操(cao)作(zuo)同樣也適用(yong)于022Cr23Ni5Mo3N鋼種(zhong)，但(dan)像(xiang)深沖、深拉、旋壓等冷成型要比奧氏體不銹鋼困難(nan)。一般冷變形超過10%，需要固溶退火處理。

  S32205 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)即可(ke)冷彎(wan)(wan)也可(ke)熱彎(wan)(wan)，冷彎(wan)(wan)后一般不(bu)需熱處(chu)理，但彎(wan)(wan)曲(qu)超過20%變(bian)形量或使用條(tiao)件有產生應(ying)力(li)腐(fu)蝕危險(xian)時，則采取固(gu)溶退火處(chu)理。熱成(cheng)型如熱彎(wan)(wan)應(ying)在1150～950℃溫(wen)度(du)范圍(wei)內進行(xing)，低于950℃會進入σ相(xiang)脆性范圍(wei)，熱成(cheng)型后應(ying)進行(xing)固(gu)溶退火處(chu)理。

  固溶退火制度為1020～1100℃加熱快冷，此也可(ke)用(yong)于消除應力處(chu)理，在(zai)特(te)殊情況下也可(ke)采用(yong)550～600℃消除應力處(chu)理。

五、材(cai)料應用

   S32205 雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)在所有雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中應用(yong)最多的(de)一個鋼(gang)種，應用(yong)范圍十分(fen)廣(guang)泛，主要用(yong)在酸性油、氣井生產(chan)，還有煉油、紙漿、化工、化肥以及石油化工等(deng)領(ling)域(yu)，大多數用(yong)其制(zhi)造熱(re)交換器(qi)、冷凝冷卻器(qi)等(deng)易產(chan)生點蝕(shi)和應力腐蝕(shi)的(de)受壓設(she)備，在許多情況下(xia)用(yong)來代替304L、316L奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。近年海上化學品儲(chu)罐(guan)運輸船是(shi)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)最大用(yong)戶(hu)，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。