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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不銹鋼是瑞典開發了 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(mei)國(guo)UNS： S31803    中國(guo)牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數(shu)字代(dai)號：S22253        二者化學成分區(qu)別：S31803 :（鉻(ge)：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美國UNS： S32205    中國牌號：022Cr23Ni5M3N    統一數(shu)字代(dai)號：S22053        二者化學成分區別：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一(yi)、化(hua)學成分(fen)及(ji)顯微組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相鋼(gang)在固溶狀態(tai)（1020 ～1100℃水冷）下鐵(tie)素體數量約(yue)為40%～50%，隨著(zhu)溫度的升高鐵(tie)素體量逐漸增加(jia)(jia)，并且晶(jing)粒成等軸(zhou)狀，至1300℃時此鋼(gang)仍(reng)保留一定(ding)量的γ相。鋼(gang)在350～975℃范圍加(jia)(jia)熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相的析出(chu)。

二、力學(xue)性能

三、焊接性能(neng)

  S32205雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)能(neng)良好，熱裂紋傾向(xiang)低，脆(cui)化傾向(xiang)小。適宜(yi)采(cai)用(yong)SMAW、GTAW和(he)SAW法進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)；采(cai)用(yong)GTAW法焊(han)(han)(han)接(jie)時需填絲；一般(ban)不(bu)(bu)需焊(han)(han)(han)前預熱和(he)焊(han)(han)(han)后熱處理。為使焊(han)(han)(han)縫和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)HAZ能(neng)有(you)合適的(de)奧氏體(ti)數量以保證(zheng)焊(han)(han)(han)縫和(he)接(jie)頭有(you)滿意(yi)的(de)力學與耐蝕綜合性(xing)能(neng)，焊(han)(han)(han)接(jie)時必(bi)須注意(yi)線能(neng)量和(he)層間溫度。SAF 2204 與 SAF 2304雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)鋼使用(yong)的(de)是(shi)相(xiang)(xiang)同的(de)焊(han)(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)(han)條。如果在非常苛刻的(de)介質中使用(yong)SAF 2205高腐(fu)蝕焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)時，要求采(cai)用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼SAF 2507 時使用(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)25.10.4LB焊(han)(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)(han)條。

四、冷熱加工性能

  用于(yu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)成(cheng)型操作同樣也(ye)適用于(yu)022Cr23Ni5Mo3N鋼(gang)種，但像深(shen)沖、深(shen)拉、旋壓等冷成(cheng)型要(yao)比奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)困難。一般冷變形(xing)超(chao)過10%，需要(yao)固溶退(tui)火處理(li)。

  S32205 雙(shuang)相不(bu)銹鋼即可冷彎(wan)(wan)也可熱(re)(re)彎(wan)(wan)，冷彎(wan)(wan)后(hou)一般不(bu)需(xu)熱(re)(re)處(chu)理(li)，但彎(wan)(wan)曲超過(guo)20%變形量或使用條件(jian)有產(chan)生應力腐蝕(shi)危險時(shi)，則(ze)采(cai)取固(gu)溶退火處(chu)理(li)。熱(re)(re)成型(xing)如(ru)熱(re)(re)彎(wan)(wan)應在1150～950℃溫度范(fan)(fan)圍內進行，低于950℃會進入σ相脆性范(fan)(fan)圍，熱(re)(re)成型(xing)后(hou)應進行固(gu)溶退火處(chu)理(li)。

  固溶退(tui)火(huo)制度為1020～1100℃加熱快(kuai)冷，此(ci)也(ye)(ye)可(ke)用(yong)于消除(chu)應力(li)處理，在特(te)殊情況(kuang)下也(ye)(ye)可(ke)采用(yong)550～600℃消除(chu)應力(li)處理。

五、材(cai)料應用

   S32205 雙相不銹鋼(gang)是在所有(you)雙相不銹鋼(gang)中應用(yong)(yong)最多的一個鋼(gang)種，應用(yong)(yong)范圍十分廣泛，主要用(yong)(yong)在酸性(xing)油、氣井(jing)生(sheng)產，還有(you)煉(lian)油、紙漿、化(hua)工、化(hua)肥以(yi)及石油化(hua)工等領域，大(da)多數用(yong)(yong)其(qi)制(zhi)造(zao)熱交換器(qi)、冷凝冷卻(que)器(qi)等易產生(sheng)點蝕和應力腐蝕的受壓(ya)設備(bei)，在許多情況下用(yong)(yong)來代替304L、316L奧(ao)氏體不銹鋼(gang)。近年海上化(hua)學品儲罐運(yun)輸船是雙相不銹鋼(gang)的最大(da)用(yong)(yong)戶，消(xiao)費(fei)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。