双相钢2205(S31803)介绍
双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)介绍
| 双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的化学成份% | |||||||||
| 牌号 | C | Mn | P | S | Si | Ni | Cr | Mo | N |
| ≤ | ≤ | ≤ | ≤ | ≤ | |||||
| 2205 | 0.03 | 2 | 0.03 | 0.02 | 1 | 4.5-6.5 | 21-23 | 2.5-3.5 | 0.08-0.2 |
| 双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的机械性能 | ||||
| 牌号 | 温度/状态 | 屈服强度σb | 抗拉强度 σ0.2 | 伸长率 δ |
| ≥(MPa) | ≥(MPa) | 标距2in或50mm(或4D）,≥,% | ||
| 2205的板 | 70oC/退火 | 75 | 105 | 35 |
| 2205的板 | 200oC/退火 | 50 | 90 | |
| 2205的板 | 400oC/退火 | 45 | 80 | |
| 2205的板 | 600oC/退火 | 40 | 79 | |
双相不锈钢2205的用途：用于炼油, 化肥,造纸,石油,化工 等耐海水耐高温浓硝酸等 的热交换器和冷淋器及器件。
双相不锈钢的主要代表牌号
DSS一般可分为四类:
低合金型--代表牌号是UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N）
PREN值24～25
中合金型--代表牌号是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）,
PREN 值32～ 33
高合金型--标准牌号有UNS S32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）,
PREN 值38～39
超级双相不锈钢型--标准牌号有UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）,
PREN值＞40
(※ PREN 耐孔蚀指数 PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%)
低合金型UNS S32304不含钼, 在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用.
中合金型UNS S31803的耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间.
高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的
双相不锈钢.
超级双相不锈钢型,含高钼和氮,有的也含钨和铜 , 可适用于苛刻的介质条件,具有良好的
耐腐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相比美.
代表牌号的主要化学成分
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| 双相不锈钢化学成分 | |||||||
| 类型 | UNS 牌号 | C | Cr | Ni | Mo | Cu | N |
| 低合金型 | S32304 | ≤0.03 | 23 | 4 | 0.05/0.20 | ||
| 中合金型 | S31803 | ≤0.03 | 22 | 5 | 3 | 0.08/0.20 | |
| 中合金型 | S32205 | ≤0.03 | 22 | 5 | 3 | 0.14/0.20 | |
| 高合金型 | S32550 | 0.04 | 25 | 6 | 3 | 2 | 0.10/0.25 |
| 超级DSS | S32750 | ≤ 0.03 | 25 | 7 | 4 | 0.24/0.32 | |
从表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的钢种, 在ASTM A 240/240M-99a标准中是在1999年才纳标的,它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一半), 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接性能,多用于性能要求较高和需要焊接的材料,如油气管线等.
4. 双相不锈钢的发展动向
值得关注的是低合金含锰双相不锈钢的开发. 近十年来有关国家如美国,南非等研究以锰代镍双相不锈钢的开发,但除铸件外,所开发的新钢种多具有介稳的奥氏体,藉冷变形后马氏体的转变 提高强度,很难作焊接件使用,也很难适应某些环境,例如会产生应力腐蚀的环境,这样使用很局限.近年瑞典开发的低锰低镍双相不锈钢则比较成熟,目标明确,为了节镍以取代用途很广的304,甚至可能代替价格与304相当,目前使用并不广的2304双相不锈钢,具有实际推广的价值,值得注意.
瑞典Avesta Polarit AB开发的LDX 2101 双相不锈钢(21.5%Cr, 5%Mn, 1.5%Ni, 0.22%N), 由于提高了钢中的氮,获得了稳定的奥氏体,相的平衡与组织稳定性都较好,对金属间相的析出不敏感,在析出最敏感的温度650℃,保温10h后的冲击值才降至50J，其组织稳定性较2205钢好。该钢的强度高，耐腐蚀性与304相当，可焊接，其寿命周期成本较奥氏体不锈钢低.
LDX 2101钢已进行工业试制,在AOD/CLU炉精炼后进行连铸,生产长材铸胚和板胚,只是目前尚未大量推广应用，鉴于它具有较好的综合性能，潜在的用途范围很宽，尤其用作结构件很有前途，例如可代替 2205双相不锈钢用作桥梁结构，还可用制混凝土中的钢筋，解决在有氯离子污染环境中材料的腐蚀问题,此外，还可取代304和316钢制造容器、塔器、热水贮罐和加热器等。
从世界不锈钢的消耗量来看,双相不锈钢只占很少的份额,它的价格还是较高的,从价格比来看:若304,304L为1,则 316L为1.3, 而2205则为1.6, 说明要想增加双相不锈钢的市场份额,应当有更廉价的,能与应用最普遍的304(304L)钢相竞争的新钢种还是有价值的,当然这方面还有许多工作要做.
值得一述的还有含锰超级双相不锈钢的开发,在德国开发了含25%Cr, 6%Mn, 6%Ni, 3%Mo, 2%W和～0.5%N,还有Cu的高合金铸钢,该钢靠固溶强化,σ0.2 可达到550MPa, 比含0.15%N的类似钢种高出近70MPa, 临界孔蚀温度(CPT)达到70℃,耐磨损腐蚀性能好. 在奥地利也开发了BO A920(26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%Mo, 0.35%N)超级双相不锈钢, PREN值达45,σ0.2为～600MPa, AK为100～200J, 适合用制小尺寸高速运转的部件. 这两种钢目前还处于试验室阶段. 这两种钢都是靠加入锰提高了氮的溶解度,由于合金含量高,组织稳定性相对较低,容易析出脆性相.[wujiu 2003.09.12]