雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是指在它固溶組(zu)織(zhi)中的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)和(he)(he)奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)約各占(zhan)一(yi)半,一(yi)般最(zui)少相(xiang)(xiang)含(han)量也需要達(da)到30%。因此它兼(jian)有(you)(you)鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)能特點(dian)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)已廣泛(fan)地應用于各工(gong)(gong)業(ye)(ye)領域,諸(zhu)如紙(zhi)(zhi)漿(jiang)和(he)(he)造(zao)紙(zhi)(zhi)、陸(lu)上和(he)(he)海(hai)上的(de)(de)油(you)氣工(gong)(gong)業(ye)(ye)、化學加工(gong)(gong)工(gong)(gong)業(ye)(ye)、運(yun)輸業(ye)(ye)(化學品船和(he)(he)槽罐車)、制藥和(he)(he)食品工(gong)(gong)業(ye)(ye)以及建筑業(ye)(ye)等。多(duo)用制反應容(rong)器,各工(gong)(gong)業(ye)(ye)設(she)備和(he)(he)輸送管(guan)道(dao)等。在大多(duo)數(shu)應用中,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)被認為(wei)是具有(you)(you)成(cheng)本效益的(de)(de)材(cai)料,填補了普通奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)高合(he)金奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)之間的(de)(de)空白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙相(xiang)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(shuang)相不(bu)銹鋼化學(xue)成分 % | ||||||||||
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、力學(xue)性(xing)能
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙(shuang)相不銹鋼力學性能 | |||||
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(san)、耐蝕性能
1. 點蝕
SAF2304雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的PRE值(zhi)為25,與316L不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的數值(zhi)相當(dang)。我們在300mV電位下,NaCl溶液中試驗幾種鋼(gang)(gang)的臨界孔(kong)蝕(shi)溫(wen)度(du)(CPT)與氯離子含量(liang)的關系時,發(fa)現(xian) ASF 2304 雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的CPT值(zhi)高于304L,和(he)316L相當(dang)。
2. 應力(li)腐蝕
在為高(gao)壓(ya)釜的中(zhong)性氯化物(wu)溶(rong)液中(zhong)幾(ji)種鋼的試驗結果發現,外加應(ying)力相(xiang)當于(yu)在該溫度(du)下(xia)鋼的屈服(fu)強(qiang)度(du),試驗時(shi)間1000小時(shi),曲(qu)線之下(xia)為不發生應(ying)力腐蝕破裂的區域。
3. 晶間腐(fu)蝕(shi)
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. 均勻(yun)腐蝕
SAF2304 雙相鋼在(zai)硝酸中(zhong)有很好的耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性,可以與304L媲美,在(zai)另一些酸中(zhong),如(ru)硫酸,其(qi)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性同316L相當,而在(zai)有機酸中(zhong),如(ru)甲酸,甚至還優于316L。
三(san)、焊接性能(neng)
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙(shuang)相鋼使用的焊接材(cai)料 | |||||||||
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(gong)性能
1. 熱成型
成型溫度范圍 1100~950℃,成型后淬火處理。
2. 冷(leng)成型
成(cheng)型方法(fa)與奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)相同(tong),開始(shi)變形困難,達到屈服(fu)極限后(hou),變形與奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)相同(tong)。SAF 2304 雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)(gang)的深拉,冷旋壓等成(cheng)型要比奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)困難。
3. 熱處理
固溶處理溫度950~1050℃,急(ji)冷。消除應力退火溫度為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。