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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(mei)國UNS： S31803    中(zhong)國牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數(shu)字(zi)代號：S22253        二者化學成(cheng)分區別(bie)：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美國UNS： S32205    中國牌號(hao)：022Cr23Ni5M3N    統一數字(zi)代號(hao)：S22053        二(er)者化學成(cheng)分區別：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一(yi)、化(hua)學成分及顯微組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙(shuang)相(xiang)(xiang)鋼(gang)在固(gu)溶狀態（1020 ～1100℃水冷）下鐵素體(ti)數量(liang)約為40%～50%，隨(sui)著溫(wen)度(du)的(de)升高鐵素體(ti)量(liang)逐漸增加(jia)，并且晶粒成等軸狀，至1300℃時此(ci)鋼(gang)仍保留一定量(liang)的(de)γ相(xiang)(xiang)。鋼(gang)在350～975℃范圍加(jia)熱后有(you)Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)(xiang)的(de)析出(chu)。

二、力學性能

三、焊接性能(neng)

  S32205雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性能良好，熱裂紋傾(qing)向(xiang)低，脆化傾(qing)向(xiang)小。適宜采用(yong)SMAW、GTAW和(he)SAW法進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)；采用(yong)GTAW法焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)需填絲(si)；一般不需焊(han)(han)(han)(han)前預熱和(he)焊(han)(han)(han)(han)后熱處(chu)理。為使焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)HAZ能有(you)合適的(de)奧氏體(ti)數量以保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和(he)接(jie)(jie)(jie)頭有(you)滿意(yi)的(de)力學與(yu)耐蝕(shi)綜(zong)合性能，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)必須注意(yi)線能量和(he)層間溫度。SAF 2204 與(yu) SAF 2304雙相(xiang)鋼(gang)使用(yong)的(de)是相(xiang)同的(de)焊(han)(han)(han)(han)絲(si)和(he)焊(han)(han)(han)(han)條。如果(guo)在非常苛刻(ke)的(de)介質(zhi)中(zhong)使用(yong)SAF 2205高(gao)腐蝕(shi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)，要求采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)超級(ji)雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)SAF 2507 時(shi)(shi)使用(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)25.10.4LB焊(han)(han)(han)(han)絲(si)和(he)焊(han)(han)(han)(han)條。

四(si)、冷熱加工性能

  用于不(bu)銹鋼的(de)成型(xing)操作同(tong)樣也適(shi)用于022Cr23Ni5Mo3N鋼種，但像深沖、深拉、旋壓等冷成型(xing)要比奧氏體不(bu)銹鋼困(kun)難。一般冷變形超過10%，需要固溶退火(huo)處理(li)。

  S32205 雙相不(bu)銹鋼即可冷(leng)彎也可熱(re)彎，冷(leng)彎后(hou)一般不(bu)需熱(re)處(chu)理(li)，但彎曲超過20%變(bian)形量或使用條件有產生應力腐蝕危險時，則采(cai)取固溶退(tui)火處(chu)理(li)。熱(re)成型如(ru)熱(re)彎應在(zai)1150～950℃溫度范(fan)圍(wei)內進(jin)行(xing)，低于950℃會進(jin)入σ相脆性范(fan)圍(wei)，熱(re)成型后(hou)應進(jin)行(xing)固溶退(tui)火處(chu)理(li)。

  固(gu)溶退火(huo)制度為1020～1100℃加(jia)熱快冷(leng)，此也可用于消除(chu)應力(li)(li)處理(li)，在特殊情況下(xia)也可采用550～600℃消除(chu)應力(li)(li)處理(li)。

五(wu)、材料應(ying)用

   S32205 雙相不銹(xiu)鋼是(shi)(shi)在(zai)(zai)所有雙相不銹(xiu)鋼中應用(yong)(yong)最(zui)多的一(yi)個鋼種，應用(yong)(yong)范圍十分廣(guang)泛，主要用(yong)(yong)在(zai)(zai)酸(suan)性油、氣(qi)井生產，還有煉油、紙(zhi)漿、化工、化肥以及石(shi)油化工等(deng)領(ling)域，大多數用(yong)(yong)其制造熱(re)交換(huan)器、冷凝冷卻器等(deng)易產生點蝕和(he)應力腐蝕的受壓設備，在(zai)(zai)許多情況下用(yong)(yong)來代(dai)替(ti)304L、316L奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼。近(jin)年(nian)海上化學品(pin)儲罐運輸船是(shi)(shi)雙相不銹(xiu)鋼的最(zui)大用(yong)(yong)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。