雙相不銹鋼是指在它固溶組織中的鐵素體相和奧氏體相約各占一半，一般最少相含量也需要達(dá)到30%。因此它兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的性能特點。雙相不銹鋼已廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域，諸如紙漿和造紙、陸上和海上的油氣工業(yè)、化學(xué)加工工業(yè)、運(yùn)輸業(yè)（化學(xué)品船和槽罐車）、制藥和食品工業(yè)以及建筑業(yè)等。多用制反應(yīng)容器，各工業(yè)設(shè)備和輸送管道等。在大多數(shù)應(yīng)用中，雙相不銹鋼被認(rèn)為是具有成本效益的材料，填補(bǔ)了普通奧氏體不銹鋼和高合金奧氏體不銹鋼之間的空白。
（022Cr25Ni7Mo4N）S25073 / S32750 / 2507 雙相鋼是瑞典近年開發(fā)的超級雙相不銹鋼，商業(yè)牌號為SAF 2507，主要用于苛刻介質(zhì)，尤其是含氯的環(huán)境，如海水等。鋼中的高鉻、高鉬和高氮的平衡成分設(shè)計，使鋼具有很高的耐應(yīng)力腐蝕，耐點蝕和耐縫隙腐蝕的性能，而且在有機(jī)酸和一定范圍的無機(jī)酸中也有很低的腐蝕率。一些國家已納入標(biāo)準(zhǔn)，如美國的UNS S32750 ，德國的DIN X2Cr-NiMoN 25 7 4 ,瑞典的SS 2328 等。美國機(jī)械工程學(xué)會也認(rèn)可2507雙相鋼適用于ASME 標(biāo)準(zhǔn)的鍋爐和壓力容器以及化工廠和煉油廠的管道標(biāo)準(zhǔn)。
一、化學(xué)成分和顯微組織
| （022Cr25Ni7Mo4N）SAF 2507雙相不銹鋼的化學(xué)成分 % | ||||||||||
| 牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 硫 | 磷 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 | 銅 |
| UNS S32750 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0～26.0 | 6.0～8.0 | 3.0～5.0 | 0.24～0.32 | ≤0.50 |
| 022Cr25Ni7Mo4N S25073 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0～26.0 | 6.0～8.0 | 3.0～5.0 | 0.24～0.32 | ≤0.50 |
此鋼經(jīng)固溶處理后，兩相α/γ比約50/50。高溫下兩相組織比常規(guī)雙相不銹鋼要穩(wěn)定，無疑對焊接HAZ有著重要的意義。
二、力學(xué)性能
| SAF 2507雙相不銹鋼的室溫力學(xué)性能 | ||||||
| 鋼種 | 鋼材品種 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | HV | Ak/J |
| SAF 2507 | 壁厚＜20mm管 | 800～1000 | ≥550 | ≥25 | 290 | ﹣ |
| 熱軋鋼板 | 730 | 530 | 20 | ﹣ | 60 | |
三、焊接性能
SAF 2507 雙相不銹鋼可用GTAW，GMAW，SMAW和SAW等焊接方法進(jìn)行焊接，所使用的焊接材料見表1。25.10.4L用于GTAW法焊接，25.10.4LR和25.10.4.LB用于手工焊接，當(dāng)焊件有較高韌性要求時，多采用25.10.4.LB堿性焊條。異種鋼焊接時可采用的焊接材料表2.
| SAF 2507雙相鋼使用焊接材料 % | |||||||||
| Sandvik 牌號 | 碳 max | 硅 | 錳 max | 磷 max | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
| 25.10.4.L（焊絲） | 0.02 | 0.3 | 0.4 | 0.02 | 0.02 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LR（鈦型焊條） | 0.03 | 0.5 | 0.7 | 0.03 | 0.025 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LB（堿性型焊條） | 0.04 | 0.4 | 0.9 | 0.03 | 0.025 | 25.5 | 9.5 | 4 | 0.25 |
| SAF 2507雙相鋼與異種鋼焊接時使用的焊接材料 | |||
| SAF | 鋼 種 | AISI 300系鋼 | 904L、Sanicro 28、254SMO等 |
| 2507 | 25.10.4.L | 25.10.4.L | Sanicro 60 ① |
| 25.10.4.LR | 25.10.4.LR | Sanicro 60 ② | |
| 注：① Sanicro 60 （焊絲）為 Cr22Mo9Nb3.5Ni 合金 ； | |||
| ② Sanicro 60 （焊絲）為 Cr21Mo9Nb3.5Ni 合金 | |||
建議使用的線能量：0.2～1.5kJ/mm,為避免快速冷卻，厚板焊接一般采用上限值，薄板焊接多采用下限值，控制層間溫度不得超過150℃。GTAW法焊接時，采用純氬或Ar+2%N2保護(hù)。
四、冷熱加工性能
熱成型溫度范圍有限，溫度太低時，塑性較差的鐵素體在變形區(qū)會嚴(yán)重開裂，溫度過高時，鐵素體過軟也可能發(fā)生熱撕裂，因此溫度在控制中十分關(guān)鍵，SAF 2507 的熱成型（加工）溫度范圍為1200～1025℃。熱加工后的工件需進(jìn)行固溶水淬。雙相不銹鋼在固溶溫度下非常軟，若工件沒有足夠的支撐，會發(fā)生扭曲和變形，這對大口徑薄壁管材十分重要，扭曲的產(chǎn)品再成型或矯直比奧氏體困難。
SAF 2507 雙相不銹鋼在冷成型后，例如冷彎，一般變形量不超過10%～15%，不需要進(jìn)行隨后熱處理，但是在苛刻介質(zhì)條件下或是冷變形量較大量，還是要進(jìn)行1050～1120℃加熱，隨后空冷和水冷處理。
五、材料用途
SAF 2507 雙相不銹鋼主要用于含氯化物的苛刻介質(zhì)，如化工、石化和制造等工業(yè)。例如含胺20%NaOH溶液，高濃度甲酸及無水醋酸等，普遍用于練油、石化廠熱交換器、海水冷凝器等。
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