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    超級雙相鋼閥門介紹及材質化學成分
    發布時間:2022-11-08   點擊次數:642次

    超級雙相不銹鋼是指PREN>40,含25%Cr和高鉬(>3.5%),高氮(0.22%~0.30%)的雙相鋼,主要牌號有UNS S32550(UR52N+)、S32750(SAF 2507)和S32760(Zeron 100),分別是法國CLI、瑞典SANDVIK和英國MATER+PLATT等公司開發的,它們的變形材約在1990和1991年先后問世,近年走入市場。這三種鋼的成分是相近的,區別在于鎢和銅的含量不同。

    進入2000年以來,現代雙相不銹鋼的發展呈現兩大趨勢,一方面是在關注鋼的組織熱穩定性的同時,進一步提高鋼中的鉻、鉬、氮含量以獲得更高的強度和更加優良的耐蝕性,以適應近代工業發展的需求并便于和超級奧氏體不銹鋼相競爭,出現了PRE值近于50的特超級雙相不銹鋼,例如SAF2707 HD 和 SAF 3207 HD。另一方面轉向開發低鎳量且不含貴重元素鉬或僅含少量鉬的經濟型雙相不銹鋼,以降低雙相不銹鋼的生產成本和售價,并改善雙相不銹鋼的熱加工性、焊接性。從而增加雙相不銹鋼與其他類型通用不銹鋼,特別是304、316型鉻鎳奧氏體銹鋼的競爭力。目前已經有較早期問世的SAF 2304和2000年以來才問世的AL 2003,LDX2101, Armo Nitronic 19D ,ATI 2102、2201、2202,LDX2404等牌號。經濟型雙相不銹鋼的大量生產與應用對第一代18Cr型(含鉬達約3%)雙相不銹鋼3RE60等的生存與發展帶來了巨大的沖擊。

    在雙相和超級雙相不銹鋼的發展過程中,遇到的一些物理冶金等問題已經引起了人們的重視。例如,鋼中Cr%+Mo%量應大于等于21%,以防止冷加工成型引起馬氏體相而導致鋼的性能下降。國內研究改進型18-5雙相不銹鋼(Cr+Mo量為21%,N量為0.07%和0.10%時)冷變形量對馬氏體生成量以及對鋼耐蝕性的影響表明,馬氏體的形成和數量的增加會降低此鋼的耐應力腐蝕和耐點蝕的性能。又例如,為使雙相不銹鋼耐腐蝕性增加,在提高鋼中鉻、鉬量時,要對Cr%+Mo%大于等于35%后引起的雙相不銹鋼組織熱穩定性下降、金屬間相等沉淀而導致塑性、韌性、熱加工性和焊接等工藝性以及耐蝕性的劣化采取必要的防止措施。再例如,氮是非常有益的重要元素,但大量氮的加入會引起鉻氮化物的生成并沿晶界析出,從而引起晶間腐蝕等腐蝕損傷和韌性的下降,鋼中氮量超出鋼的固溶量,在鋼凝固過程中由于氮的逸出會造成大量廢品;若為了提高氮在鋼中的固溶度,加入大量錳,對所引起的形成硫化錳的危害也要加以評估。

    目前在國內超級雙相鋼的主要牌號2507(S32750)

    2507(UNS S32750)雙相不銹鋼的強度及抗腐蝕能力較強,主要用于化學加工、石油化工和海底設備。它具有較強的抗氯化物腐蝕能力,較高的導熱性和較低的熱膨脹系數。較高的鉻、鉬及氮含量使它具有很高的抗斑蝕、裂隙腐蝕及一般腐蝕的能力。它的沖擊強度也很高,2507合金不適宜用在高于570℃的溫度環境下,長期處在這樣的環境下,它的韌性會降低。其化學成分和機械性能如表1、2所示。

    表1化學成分(%)

    鋼號
    C≤
    Mn≤
    Si≤
    S≤
    P≤
    Cr
    Ni
    Mo
    Cu≤
    N
    S32750(SAF2507)
    00Cr25Ni7Mo4N
    0.03
    1.2
    0.8
    0.02
    0.035
    24/
    26
    6.0/
    8.0
    3.0/
    5.0
    0.5
    0.24/
    0.32
    S31803(SAF2205)00Cr22Ni5Mo3N
    0.03
    2.0
    1.0
    0.02
    0.03
    21/
    23
    4.5/
    6.5
    2.5/
    3.5

    0.08/
    0.20
    S31500(3RE60)
    00Cr18Ni5Mo3Si2
    0.03
    1.2/
    2.0
    1.4/
    2.0
    0.03
    0.03
    18/
    19
    4.25
    5.25
    2.5/
    3.0

    0.05/
    0.10
    表2. 機械性能
    鋼 號
    熱處理制度
    σb (Mpa)
    σs(Mpa)
    δ%
    硬度≤

    布氏
    洛氏





    S32750(SAF2507)
    00Cr25Ni7Mo4N
    1025-1125
    水淬
    800
    550
    15
    310
    32
    S31803(SAF2205)
    00Cr22Ni5Mo3N
    1020-1100
    水淬
    620
    450
    25
    290
    30.5
    S31500(3RE60)
    00Cr18Ni5Mo3Si2
    980-1040
    水淬
    630
    440
    30
    290
    30.5
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