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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。

  美國UNS： S31803    中(zhong)國牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數字代號：S22253        二(er)者化學成(cheng)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)字代號：S22053        二者(zhe)化學成分區別(bie)：S32205 :（鉻(ge)：22.0～23.0 、氮(dan)：0.14～0.20）

一、化學(xue)成(cheng)分及顯微組織(zhi)

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相鋼(gang)在固溶狀態（1020 ～1100℃水冷）下鐵素體數(shu)量(liang)約(yue)為(wei)40%～50%，隨著溫度的升(sheng)高鐵素體量(liang)逐漸增加，并且晶粒成(cheng)等軸狀，至1300℃時此(ci)鋼(gang)仍保留一定量(liang)的γ相。鋼(gang)在350～975℃范圍加熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相的析出。

二、力學(xue)性(xing)能

三、焊接性能(neng)

  S32205雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接性能(neng)良好，熱(re)(re)裂紋傾(qing)向低，脆(cui)化傾(qing)向小。適(shi)(shi)宜采用(yong)SMAW、GTAW和(he)(he)SAW法進行焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接；采用(yong)GTAW法焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi)需(xu)填絲；一般不(bu)需(xu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)前預熱(re)(re)和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)后熱(re)(re)處理。為使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接HAZ能(neng)有(you)合(he)適(shi)(shi)的(de)奧氏體(ti)數量以(yi)保證焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫和(he)(he)接頭有(you)滿意的(de)力學與耐蝕(shi)綜(zong)合(he)性能(neng)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時(shi)必須注意線(xian)能(neng)量和(he)(he)層間溫度(du)。SAF 2204 與 SAF 2304雙相(xiang)鋼(gang)(gang)使(shi)用(yong)的(de)是相(xiang)同的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條。如果在非(fei)常苛刻的(de)介質中使(shi)用(yong)SAF 2205高腐蝕(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接時(shi)，要求采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接超級雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)SAF 2507 時(shi)使(shi)用(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)(he)25.10.4LB焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條。

四、冷熱加工性能(neng)

  用(yong)于(yu)不銹鋼的成型操作同樣也適用(yong)于(yu)022Cr23Ni5Mo3N鋼種(zhong)，但像深沖(chong)、深拉、旋壓等冷成型要比奧(ao)氏體不銹鋼困難。一般冷變形超過10%，需(xu)要固溶退火處理。

  S32205 雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼即(ji)可(ke)冷彎(wan)也可(ke)熱(re)(re)彎(wan)，冷彎(wan)后一般不需熱(re)(re)處理，但(dan)彎(wan)曲(qu)超過20%變(bian)形(xing)量或(huo)使用條件有產生應力腐(fu)蝕危(wei)險時，則(ze)采取固溶退火處理。熱(re)(re)成(cheng)型如熱(re)(re)彎(wan)應在(zai)1150～950℃溫度范(fan)圍(wei)內進(jin)行，低于950℃會(hui)進(jin)入σ相(xiang)脆性范(fan)圍(wei)，熱(re)(re)成(cheng)型后應進(jin)行固溶退火處理。

  固溶退火(huo)制(zhi)度為(wei)1020～1100℃加熱快冷，此也可(ke)用于消除應(ying)力處理(li)(li)，在(zai)特殊情況下也可(ke)采用550～600℃消除應(ying)力處理(li)(li)。

五、材料應用

   S32205 雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是在(zai)所有雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中應用(yong)(yong)最多的一個鋼(gang)種，應用(yong)(yong)范(fan)圍十分廣泛，主要用(yong)(yong)在(zai)酸性油、氣(qi)井生產，還有煉油、紙(zhi)漿(jiang)、化工(gong)、化肥(fei)以及石油化工(gong)等領域，大(da)多數用(yong)(yong)其制(zhi)造熱交換(huan)器(qi)、冷凝冷卻器(qi)等易產生點蝕(shi)和(he)應力腐蝕(shi)的受壓設備，在(zai)許多情況(kuang)下用(yong)(yong)來代替304L、316L奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。近年海(hai)上化學品儲罐運輸船是雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的最大(da)用(yong)(yong)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。