超級雙相鋼閥門介紹及材質(zhì)化學(xué)成分

時(shí)間：2022/11/8閱讀：1478

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(fā)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(qū)別在于鎢和銅的含量不同。

進(jìn)入2000年以來，現(xiàn)代雙相不銹鋼的發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢，一方面是在關(guān)注鋼的組織熱穩(wěn)定性的同時(shí)，進(jìn)一步提高鋼中的鉻、鉬、氮含量以獲得更高的強(qiáng)度和更加優(yōu)良的耐蝕性，以適應(yīng)近代工業(yè)發(fā)展的需求并便于和超級奧氏體不銹鋼相競爭，出現(xiàn)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(zhuǎn)向開發(fā)低鎳量且不含貴重元素鉬或僅含少量鉬的經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼，以降低雙相不銹鋼的生產(chǎn)成本和售價(jià)，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型鉻鎳奧氏體不銹鋼的競爭力。目前已經(jīng)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(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼的大量生產(chǎn)與應(yīng)用對第一代18Cr型（含鉬達(dá)約3%）雙相不銹鋼3RE60等的生存與發(fā)展帶來了巨大的沖擊。

在雙相和超級雙相不銹鋼的發(fā)展過程中，遇到的一些物理冶金等問題已經(jīng)引起了人們的重視。例如，鋼中Cr%+Mo%量應(yīng)大于等于21%，以防止冷加工成型引起馬氏體相變而導(dǎo)致鋼的性能下降。國內(nèi)研究改進(jìn)型18-5雙相不銹鋼（Cr+Mo量為21%，N量為0.07%和0.10%時(shí)）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(shù)量的增加會降低此鋼的耐應(yīng)力腐蝕和耐點(diǎn)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(shí)，要對Cr%+Mo%大于等于35%后引起的雙相不銹鋼組織熱穩(wěn)定性下降、金屬間相等沉淀而導(dǎo)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(nèi)超級雙相鋼的主要牌號2507(S32750)

2507（UNS S32750）雙相不銹鋼的強(qiáng)度及抗腐蝕能力較強(qiáng)，主要用于化學(xué)加工、石油化工和海底設(shè)備。它具有較強(qiáng)的抗氯化物腐蝕能力，較高的導(dǎo)熱性和較低的熱膨脹系數(shù)。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(qiáng)度也很高,2507合金不適宜用在高于570℃的溫度環(huán)境下,長期處在這樣的環(huán)境下,它的韌性會降低。其化學(xué)成分和機(jī)械性能如表1、2所示。

表1化學(xué)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(jī)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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