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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不銹鋼(gang)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    中國牌號：022Cr22Ni5M3N    統一(yi)數字代號：S22253        二者化(hua)學(xue)成分區別：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美(mei)國(guo)UNS： S32205    中國(guo)牌號(hao)：022Cr23Ni5M3N    統一數字代號(hao)：S22053        二者(zhe)化學成分區別：S32205 :（鉻(ge)：22.0～23.0 、氮(dan)：0.14～0.20）

一、化(hua)學成分及顯微(wei)組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相(xiang)鋼在固溶狀(zhuang)態（1020 ～1100℃水冷）下鐵(tie)(tie)素體數量約為40%～50%，隨著(zhu)溫度的升高鐵(tie)(tie)素體量逐漸增加，并且晶粒(li)成等軸(zhou)狀(zhuang)，至1300℃時此鋼仍保留(liu)一定量的γ相(xiang)。鋼在350～975℃范(fan)圍加熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)的析(xi)出。

二、力學(xue)性能(neng)

三(san)、焊接性(xing)能

  S32205雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)能良好，熱裂(lie)紋(wen)傾向(xiang)低(di)，脆化傾向(xiang)小。適宜采用(yong)SMAW、GTAW和(he)(he)(he)SAW法進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)；采用(yong)GTAW法焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)需(xu)填絲(si)；一般(ban)不(bu)需(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)前(qian)預熱和(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)后熱處理。為使焊(han)(han)(han)(han)(han)縫和(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)HAZ能有合(he)適的(de)(de)奧氏體數量以(yi)保證焊(han)(han)(han)(han)(han)縫和(he)(he)(he)接(jie)(jie)頭(tou)有滿意(yi)的(de)(de)力(li)學(xue)與(yu)耐蝕(shi)綜合(he)性(xing)能，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)必須注意(yi)線能量和(he)(he)(he)層(ceng)間(jian)溫度。SAF 2204 與(yu) SAF 2304雙相(xiang)(xiang)鋼(gang)使用(yong)的(de)(de)是相(xiang)(xiang)同的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)。如果(guo)在(zai)非(fei)常苛刻的(de)(de)介質中使用(yong)SAF 2205高(gao)腐蝕(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)時(shi)(shi)，要求(qiu)采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)超級雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)SAF 2507 時(shi)(shi)使用(yong)的(de)(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)(he)(he)25.10.4LB焊(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)和(he)(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)。

四、冷(leng)熱加工性能

  用(yong)于不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的成型(xing)操作同樣也適用(yong)于022Cr23Ni5Mo3N鋼(gang)種，但(dan)像(xiang)深(shen)(shen)沖、深(shen)(shen)拉、旋壓等冷成型(xing)要比奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)困難。一般冷變(bian)形超過10%，需要固溶退火處理。

  S32205 雙相不銹鋼(gang)即可冷彎也可熱(re)彎，冷彎后一般不需熱(re)處(chu)理(li)(li)，但(dan)彎曲(qu)超過20%變形量或(huo)使用條(tiao)件有產生應力腐蝕危險時(shi)，則采取固溶退火處(chu)理(li)(li)。熱(re)成型如熱(re)彎應在1150～950℃溫度(du)范圍內進(jin)行，低于950℃會進(jin)入(ru)σ相脆(cui)性范圍，熱(re)成型后應進(jin)行固溶退火處(chu)理(li)(li)。

  固溶(rong)退火制度為(wei)1020～1100℃加熱快冷，此也可(ke)用(yong)于(yu)消除(chu)應力(li)處理，在特殊情況下也可(ke)采用(yong)550～600℃消除(chu)應力(li)處理。

五、材料應用(yong)

   S32205 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)是(shi)在(zai)所有雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中應(ying)用最(zui)多(duo)(duo)的一(yi)個鋼(gang)種，應(ying)用范圍十分廣泛，主要用在(zai)酸性油(you)、氣井生產(chan)，還有煉油(you)、紙漿、化(hua)工(gong)、化(hua)肥以及石油(you)化(hua)工(gong)等(deng)領域，大(da)多(duo)(duo)數用其(qi)制(zhi)造熱交換器、冷凝冷卻器等(deng)易產(chan)生點蝕和應(ying)力腐蝕的受壓設(she)備(bei)，在(zai)許多(duo)(duo)情況下用來代替304L、316L奧氏體不(bu)銹鋼(gang)。近(jin)年海(hai)上化(hua)學品儲罐運輸(shu)船是(shi)雙(shuang)相(xiang)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。