
雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是指在它(ta)固溶組(zu)織中的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)相和(he)(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相約各占一(yi)半(ban),一(yi)般最(zui)少相含量也(ye)需要達到30%。因(yin)此它(ta)兼有(you)鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)特點。雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)已(yi)廣泛地應用(yong)于各工業(ye)(ye)(ye)領域,諸如紙漿和(he)(he)造紙、陸上和(he)(he)海上的(de)(de)(de)油氣工業(ye)(ye)(ye)、化(hua)學加工工業(ye)(ye)(ye)、運(yun)輸業(ye)(ye)(ye)(化(hua)學品(pin)船和(he)(he)槽罐車)、制藥(yao)和(he)(he)食品(pin)工業(ye)(ye)(ye)以及(ji)建筑業(ye)(ye)(ye)等(deng)(deng)。多(duo)用(yong)制反應容(rong)器(qi),各工業(ye)(ye)(ye)設備和(he)(he)輸送管道等(deng)(deng)。在大多(duo)數應用(yong)中,雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)被(bei)認為是具有(you)成(cheng)本效益的(de)(de)(de)材(cai)料(liao),填(tian)補了普通奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)高合(he)金奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)之間的(de)(de)(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(yi)、化學成(cheng)分和(he)顯(xian)微組(zu)織
| (022Cr25Ni7Mo4N)SAF 2507雙(shuang)相不銹鋼的(de)化(hua)學成(cheng)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(gu)溶(rong)處理后,兩(liang)相(xiang)α/γ比約(yue)50/50。高溫下(xia)兩(liang)相(xiang)組織比常規雙相(xiang)不銹鋼要(yao)穩(wen)定,無疑對焊接HAZ有著重要(yao)的意義(yi)。
二、力學(xue)性能
| SAF 2507雙相不銹(xiu)鋼的室溫力學性能 | ||||||
| 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、焊接性能
SAF 2507 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)可用(yong)(yong)GTAW,GMAW,SMAW和(he)SAW等焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)進行焊(han)(han)接(jie)(jie),所(suo)使用(yong)(yong)的焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)見表(biao)1。25.10.4L用(yong)(yong)于GTAW法(fa)焊(han)(han)接(jie)(jie),25.10.4LR和(he)25.10.4.LB用(yong)(yong)于手工焊(han)(han)接(jie)(jie),當焊(han)(han)件有較高韌性要求(qiu)時,多采(cai)用(yong)(yong)25.10.4.LB堿(jian)性焊(han)(han)條(tiao)。異(yi)種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時可采(cai)用(yong)(yong)的焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)表(biao)2.
| SAF 2507雙相鋼(gang)使用焊接材料(liao) % | |||||||||
| 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(shuang)相鋼(gang)與異種鋼(gang)焊接時使用(yong)的(de)焊接材(cai)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 | |||
建議使用(yong)(yong)的線能量:0.2~1.5kJ/mm,為避免快速冷(leng)卻,厚板焊(han)接(jie)一般采用(yong)(yong)上限(xian)值(zhi),薄板焊(han)接(jie)多采用(yong)(yong)下限(xian)值(zhi),控制層間(jian)溫(wen)度不得超(chao)過150℃。GTAW法焊(han)接(jie)時,采用(yong)(yong)純氬或(huo)Ar+2%N2保(bao)護。
四(si)、冷熱(re)加工性能
熱成型溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)有限(xian),溫(wen)度(du)(du)太低時,塑性較差(cha)的(de)鐵(tie)素體在變形區會嚴重(zhong)開裂,溫(wen)度(du)(du)過(guo)高時,鐵(tie)素體過(guo)軟也可能發生熱撕裂,因此(ci)溫(wen)度(du)(du)在控制中十(shi)分(fen)(fen)關鍵,SAF 2507 的(de)熱成型(加工(gong)(gong))溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)為1200~1025℃。熱加工(gong)(gong)后的(de)工(gong)(gong)件需進行固(gu)溶水淬。雙相不(bu)銹(xiu)鋼在固(gu)溶溫(wen)度(du)(du)下非常軟,若工(gong)(gong)件沒有足夠的(de)支撐(cheng),會發生扭曲和變形,這對大(da)口徑薄壁管材十(shi)分(fen)(fen)重(zhong)要,扭曲的(de)產(chan)品再(zai)成型或矯直比奧(ao)氏體困難。
SAF 2507 雙相不銹鋼(gang)在(zai)冷(leng)成(cheng)型(xing)后,例(li)如冷(leng)彎,一般變形量不超過10%~15%,不需要(yao)進行隨(sui)后熱(re)處(chu)理,但是(shi)在(zai)苛刻介質條件下或是(shi)冷(leng)變形量較大(da)量,還是(shi)要(yao)進行1050~1120℃加熱(re),隨(sui)后空冷(leng)和水冷(leng)處(chu)理。
五、材料(liao)用途
SAF 2507 雙相不銹鋼主要用(yong)于(yu)含(han)氯化(hua)(hua)物的苛(ke)刻介質,如化(hua)(hua)工、石(shi)化(hua)(hua)和制造等工業(ye)。例如含(han)胺(an)20%NaOH溶液,高濃度(du)甲(jia)酸及無水醋酸等,普遍(bian)用(yong)于(yu)練油、石(shi)化(hua)(hua)廠熱(re)交換器、海水冷凝器等。
