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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不(bu)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UNS： S31803    中(zhong)國牌號：022Cr22Ni5M3N    統(tong)一數字代號：S22253        二者化學成分區別：S31803 :（鉻(ge)：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美國UNS： S32205    中國牌(pai)號：022Cr23Ni5M3N    統一數字(zi)代號：S22053        二者化學成(cheng)分區別(bie)：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一、化學成分及顯微組織(zhi)

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相鋼(gang)在(zai)(zai)固(gu)溶狀態(tai)（1020 ～1100℃水(shui)冷）下鐵(tie)素體(ti)數(shu)量(liang)約(yue)為40%～50%，隨著溫度的(de)(de)升高鐵(tie)素體(ti)量(liang)逐漸增(zeng)加(jia)，并且(qie)晶粒成等軸狀，至1300℃時此鋼(gang)仍保(bao)留一定(ding)量(liang)的(de)(de)γ相。鋼(gang)在(zai)(zai)350～975℃范圍加(jia)熱后(hou)有Cr2N、σ、χ、αˊ相的(de)(de)析出。

二、力(li)學性能

三、焊接性能

  S32205雙(shuang)相(xiang)不銹鋼的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性能良好，熱裂紋(wen)傾(qing)向低，脆化傾(qing)向小。適(shi)宜采用(yong)SMAW、GTAW和(he)(he)SAW法進行焊(han)(han)(han)接(jie)；采用(yong)GTAW法焊(han)(han)(han)接(jie)時需(xu)填絲；一般(ban)不需(xu)焊(han)(han)(han)前預熱和(he)(he)焊(han)(han)(han)后熱處理。為(wei)使(shi)焊(han)(han)(han)縫和(he)(he)焊(han)(han)(han)接(jie)HAZ能有(you)合(he)適(shi)的(de)奧氏體數量(liang)以保證焊(han)(han)(han)縫和(he)(he)接(jie)頭(tou)有(you)滿意(yi)的(de)力學與耐蝕綜(zong)合(he)性能，焊(han)(han)(han)接(jie)時必(bi)須注(zhu)意(yi)線能量(liang)和(he)(he)層間溫(wen)度。SAF 2204 與 SAF 2304雙(shuang)相(xiang)鋼使(shi)用(yong)的(de)是相(xiang)同的(de)焊(han)(han)(han)絲和(he)(he)焊(han)(han)(han)條(tiao)。如果在非常苛(ke)刻的(de)介質(zhi)中使(shi)用(yong)SAF 2205高腐蝕焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)時，要求采用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)超(chao)級雙(shuang)相(xiang)不銹鋼SAF 2507 時使(shi)用(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)(he)25.10.4LB焊(han)(han)(han)絲和(he)(he)焊(han)(han)(han)條(tiao)。

四、冷熱加(jia)工性能

  用于不(bu)銹鋼的(de)成型操作(zuo)同(tong)樣也適用于022Cr23Ni5Mo3N鋼種(zhong)，但像深沖(chong)、深拉、旋壓等(deng)冷成型要(yao)比奧氏體不(bu)銹鋼困(kun)難(nan)。一般(ban)冷變形超過10%，需要(yao)固溶(rong)退火(huo)處理。

  S32205 雙相不銹(xiu)鋼即可冷(leng)彎(wan)(wan)也可熱(re)彎(wan)(wan)，冷(leng)彎(wan)(wan)后一般(ban)不需(xu)熱(re)處理，但彎(wan)(wan)曲超過20%變形量或使(shi)用條(tiao)件有(you)產(chan)生應(ying)力腐(fu)蝕危險時(shi)，則(ze)采取固(gu)溶退(tui)火處理。熱(re)成(cheng)型(xing)如熱(re)彎(wan)(wan)應(ying)在(zai)1150～950℃溫度范(fan)圍內(nei)進行，低于(yu)950℃會進入σ相脆性范(fan)圍，熱(re)成(cheng)型(xing)后應(ying)進行固(gu)溶退(tui)火處理。

  固溶(rong)退火制度為(wei)1020～1100℃加熱(re)快冷，此也(ye)可(ke)用(yong)(yong)于消(xiao)除應力處理，在(zai)特殊情況下也(ye)可(ke)采用(yong)(yong)550～600℃消(xiao)除應力處理。

五(wu)、材料應(ying)用(yong)

   S32205 雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)是在(zai)所有雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)中應(ying)用最(zui)多(duo)的一個(ge)鋼(gang)種，應(ying)用范圍十分廣泛，主要用在(zai)酸(suan)性油、氣井(jing)生(sheng)產，還有煉油、紙漿、化工(gong)、化肥以及石油化工(gong)等領(ling)域，大(da)多(duo)數用其(qi)制造熱交換器、冷(leng)凝冷(leng)卻器等易產生(sheng)點蝕和應(ying)力腐蝕的受壓設備，在(zai)許多(duo)情況(kuang)下用來(lai)代替304L、316L奧氏體不(bu)銹鋼(gang)。近年(nian)海上化學(xue)品儲(chu)罐(guan)運輸船是雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)的最(zui)大(da)用戶，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。