
雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)是指在它(ta)固溶組織中的(de)鐵素體(ti)(ti)相(xiang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)約各占一半,一般(ban)最少相(xiang)含量也需要(yao)達到30%。因此它(ta)兼有(you)鐵素體(ti)(ti)不銹鋼(gang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)性能特點。雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)已廣(guang)泛地應(ying)用(yong)(yong)于各工業(ye)(ye)(ye)領域,諸如紙漿和(he)(he)造紙、陸(lu)上和(he)(he)海上的(de)油氣工業(ye)(ye)(ye)、化(hua)學(xue)加工工業(ye)(ye)(ye)、運輸業(ye)(ye)(ye)(化(hua)學(xue)品船(chuan)和(he)(he)槽罐(guan)車)、制藥和(he)(he)食品工業(ye)(ye)(ye)以及(ji)建筑業(ye)(ye)(ye)等。多(duo)用(yong)(yong)制反應(ying)容器,各工業(ye)(ye)(ye)設備和(he)(he)輸送管道等。在大多(duo)數應(ying)用(yong)(yong)中,雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)被認(ren)為是具有(you)成(cheng)本效(xiao)益的(de)材料,填補了普通奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)和(he)(he)高合金奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)之間的(de)空白。
(022Cr25Ni7Mo4N)S25073 / S32750 / 2507 雙相鋼是瑞典近年開發的超級雙相不銹鋼,商業牌號為SAF 2507,主要用于苛刻介質,尤其是含氯的環境,如海水等。鋼中的高鉻、高鉬和高氮的平衡成分設計,使鋼具有很高的耐應力腐蝕,耐點蝕和耐縫隙腐蝕的性能,而且在有機酸和一定范圍的無機酸中也有很低的腐蝕率。一些國家已納入標準,如美國的UNS S32750 ,德國的DIN X2Cr-NiMoN 25 7 4 ,瑞典的SS 2328 等。美國機械工程學會也認可2507雙相鋼適用于ASME 標準的鍋爐和壓力容器以及化工廠和煉油廠的管道標準。
一、化學成分(fen)和(he)顯微組織(zhi)
| (022Cr25Ni7Mo4N)SAF 2507雙相不銹鋼的化學成分 % | ||||||||||
| 牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 硫 | 磷 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 | 銅 |
| UNS S32750 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
| 022Cr25Ni7Mo4N S25073 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
此鋼經(jing)固溶處理(li)后(hou),兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)α/γ比(bi)約50/50。高溫下兩(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)組織比(bi)常規雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼要穩定,無疑(yi)對焊接(jie)HAZ有著重要的意義。
二(er)、力學性能
| SAF 2507雙相不銹鋼的室溫力學性能(neng) | ||||||
| 鋼種 | 鋼材品種 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | HV | Ak/J |
| SAF 2507 | 壁厚<20mm管 | 800~1000 | ≥550 | ≥25 | 290 | ﹣ |
| 熱軋鋼板 | 730 | 530 | 20 | ﹣ | 60 | |
三(san)、焊接性能(neng)
SAF 2507 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼可用GTAW,GMAW,SMAW和(he)SAW等焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)方法進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),所(suo)使用的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材料見(jian)表1。25.10.4L用于GTAW法焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),25.10.4LR和(he)25.10.4.LB用于手工焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),當焊(han)(han)件有較高韌(ren)性要求時,多采用25.10.4.LB堿性焊(han)(han)條。異種鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時可采用的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材料表2.
| SAF 2507雙相鋼使用(yong)焊接(jie)材料 % | |||||||||
| Sandvik 牌號 | 碳 max | 硅 | 錳 max | 磷 max | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
| 25.10.4.L(焊絲) | 0.02 | 0.3 | 0.4 | 0.02 | 0.02 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LR(鈦型焊條) | 0.03 | 0.5 | 0.7 | 0.03 | 0.025 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LB(堿性型焊條) | 0.04 | 0.4 | 0.9 | 0.03 | 0.025 | 25.5 | 9.5 | 4 | 0.25 |
| SAF 2507雙相鋼(gang)與異種鋼(gang)焊(han)接時使用的焊(han)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(yi)使用(yong)的線能量:0.2~1.5kJ/mm,為避免(mian)快速冷卻(que),厚板焊(han)(han)接一般采(cai)用(yong)上限值(zhi),薄(bo)板焊(han)(han)接多采(cai)用(yong)下限值(zhi),控制層間溫度不(bu)得(de)超(chao)過150℃。GTAW法(fa)焊(han)(han)接時,采(cai)用(yong)純氬(ya)或(huo)Ar+2%N2保護。
四、冷熱(re)加工性能
熱成型溫度(du)范圍(wei)(wei)有限,溫度(du)太低時(shi),塑性較(jiao)差(cha)的(de)鐵素(su)體(ti)在(zai)變形區會嚴(yan)重開裂(lie)(lie),溫度(du)過高時(shi),鐵素(su)體(ti)過軟(ruan)也可能發生(sheng)熱撕裂(lie)(lie),因此(ci)溫度(du)在(zai)控制中十(shi)(shi)分關(guan)鍵,SAF 2507 的(de)熱成型(加工)溫度(du)范圍(wei)(wei)為(wei)1200~1025℃。熱加工后的(de)工件(jian)需進行(xing)固(gu)溶(rong)水(shui)淬。雙相(xiang)不銹鋼(gang)在(zai)固(gu)溶(rong)溫度(du)下非(fei)常軟(ruan),若(ruo)工件(jian)沒(mei)有足(zu)夠的(de)支撐,會發生(sheng)扭曲和變形,這對大口(kou)徑薄壁管材十(shi)(shi)分重要(yao),扭曲的(de)產品再成型或矯直比奧氏(shi)體(ti)困難。
SAF 2507 雙相不(bu)銹鋼在冷(leng)成型后,例如冷(leng)彎,一(yi)般變形量(liang)不(bu)超過10%~15%,不(bu)需要進行(xing)隨(sui)后熱(re)處理,但是(shi)在苛(ke)刻介質條件(jian)下或(huo)是(shi)冷(leng)變形量(liang)較大量(liang),還是(shi)要進行(xing)1050~1120℃加熱(re),隨(sui)后空冷(leng)和水冷(leng)處理。
五、材料(liao)用途
SAF 2507 雙(shuang)相不銹鋼主要用于(yu)(yu)含氯化(hua)物的苛刻介質(zhi),如(ru)化(hua)工(gong)、石化(hua)和(he)制造(zao)等工(gong)業。例如(ru)含胺20%NaOH溶液,高(gao)濃度甲酸及(ji)無水醋酸等,普遍用于(yu)(yu)練油、石化(hua)廠熱交換器、海水冷凝器等。
