雙(shuang)相不(bu)銹鋼是指在(zai)它固溶組(zu)織中(zhong)(zhong)的(de)鐵素體(ti)相和(he)(he)奧氏體(ti)相約(yue)各(ge)占一半,一般最(zui)少相含量也需要達到30%。因此它兼(jian)有鐵素體(ti)不(bu)銹鋼和(he)(he)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼的(de)性能特點。雙(shuang)相不(bu)銹鋼已(yi)廣泛地應用(yong)于各(ge)工業(ye)領域,諸如紙漿和(he)(he)造(zao)紙、陸上(shang)和(he)(he)海上(shang)的(de)油氣工業(ye)、化(hua)學加工工業(ye)、運輸(shu)業(ye)(化(hua)學品(pin)船和(he)(he)槽罐車)、制藥和(he)(he)食品(pin)工業(ye)以及建筑(zhu)業(ye)等。多(duo)用(yong)制反應容器,各(ge)工業(ye)設(she)備和(he)(he)輸(shu)送(song)管道等。在(zai)大多(duo)數應用(yong)中(zhong)(zhong),雙(shuang)相不(bu)銹鋼被認為是具有成本(ben)效益的(de)材料,填補了普通奧氏體(ti)不(bu)銹鋼和(he)(he)高合金奧氏體(ti)不(bu)銹鋼之間的(de)空白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙(shuang)相鋼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(yi)、化學成(cheng)分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相(xiang)不(bu)銹鋼化學成分 % | ||||||||||
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(li)學性能
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相(xiang)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(nai)蝕性能
1. 點蝕(shi)
SAF2304雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)PRE值(zhi)(zhi)為(wei)25,與316L不(bu)銹(xiu)鋼的(de)數值(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)當。我們在300mV電位(wei)下(xia),NaCl溶液中(zhong)試驗(yan)幾種(zhong)鋼的(de)臨(lin)界孔蝕溫度(CPT)與氯離子含量的(de)關系(xi)時,發現 ASF 2304 雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)CPT值(zhi)(zhi)高(gao)于(yu)304L,和316L相(xiang)(xiang)當。
2. 應力腐蝕
在(zai)為高壓(ya)釜的中性氯化物溶液中幾種(zhong)鋼的試(shi)驗(yan)結果(guo)發現,外加應(ying)力(li)(li)相(xiang)當于在(zai)該溫度(du)下鋼的屈(qu)服強度(du),試(shi)驗(yan)時間1000小時,曲線之下為不發生應(ying)力(li)(li)腐蝕破(po)裂的區(qu)域(yu)。
3. 晶(jing)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(yun)腐蝕
SAF2304 雙相鋼在(zai)硝酸(suan)中有(you)很(hen)好的耐(nai)腐蝕(shi)性(xing),可以(yi)與304L媲美,在(zai)另一些酸(suan)中,如(ru)硫(liu)酸(suan),其耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)同316L相當,而在(zai)有(you)機酸(suan)中,如(ru)甲酸(suan),甚至還優于316L。
三、焊接性能
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼(gang)使(shi)用的焊接(jie)材料 | |||||||||
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、加工性能
1. 熱成型(xing)
成型溫度范圍 1100~950℃,成型后淬(cui)火處理。
2. 冷成型
成型(xing)(xing)方法與奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼相同(tong),開始變形(xing)困(kun)難,達到(dao)屈服極限后,變形(xing)與奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼相同(tong)。SAF 2304 雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼的深拉(la),冷旋壓(ya)等成型(xing)(xing)要(yao)比(bi)奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼困(kun)難。
3. 熱處(chu)理
固溶處理溫(wen)度950~1050℃,急冷(leng)。消除應力退火溫(wen)度為(wei)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。