S32304雙相鋼

00Cr23Ni4N鋼是瑞典開(kāi)發(fā)的一個(gè)低合金型的雙相不銹鋼，具有雙相不銹鋼的共性特點(diǎn)，是作為一個(gè)具有高強(qiáng)度和價(jià)廉特色，能代替304L和316L常用奧氏體不銹鋼而開(kāi)發(fā)的鋼種。它已被美國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)(ASME)確認(rèn)可用于鍋爐和壓力容器、化工廠和煉油廠的管道，不少國(guó)家已納入標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為UNS S32304，瑞典的商業(yè)牌號(hào)為SAF 2304。

(1)化學(xué)成分和顯微組織

SAF 2304鋼典型的化學(xué)成分見(jiàn)表4－3，固溶處理溫度為1000℃左右，組織有40%～50%鐵素體和50%～60%奧氏體。

表4－3 SAF 2304雙相不銹鋼的化學(xué)成分

(2)力學(xué)性能

表4－4、表4－5分別列出了SAF 2304鋼鋼管和鋼板的室溫力學(xué)性能和鋼板高溫力學(xué)性能。鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度曲線見(jiàn)圖4－1，轉(zhuǎn)變溫度接近－50℃。

表4－4 SAF 2304雙相不銹鋼的室溫力學(xué)性能

  表4－5 SAF 2304雙相不銹鋼的高溫力學(xué)性能

圖4－1 SAF 2304雙相不銹鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度曲線

(固溶溫度1050℃，30min，水冷)

1－縱向試樣；2－橫向試樣

(3)耐蝕性

a．點(diǎn)蝕 SAF 2304鋼的PRE值為25，與316L鋼的數(shù)值相當(dāng)。圖4－2為在300mV電位下，NaCl溶液中幾種鋼的臨界孔蝕溫度(CPT)與氯離子含量的關(guān)系。SAF 2304鋼的CPT值高于304L，和316L相當(dāng)。

圖4－2 在中性氯化物溶液中不同鋼種的臨界孔蝕溫度(CPT)相比

b．應(yīng)力腐蝕 圖4－3為在高壓釜的中性氯化物溶液中幾種鋼的試驗(yàn)結(jié)果，外加應(yīng)力相當(dāng)于在該溫度下鋼的屈服強(qiáng)度，試驗(yàn)時(shí)間1000h，曲線之下為不發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂的區(qū)域。

 S32304雙相鋼

圖4－3 SAF 2304鋼與其他鋼種在含氧的中性氯化物水中的應(yīng)力腐蝕抗力

c．晶間腐蝕 SAF 2304鋼的耐晶間腐蝕性能良好，能夠通過(guò)CuSO4+H2SO4銅屑法的檢驗(yàn)。Huey法(65%HNO3)5個(gè)周期的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖4－4。

圖4－4 對(duì)SAF 2304鋼Huey法5個(gè)周期的試驗(yàn)結(jié)果

〇1000℃，30min，水冷 ●1000℃，30min，空冷

d．均勻腐蝕 SAF 2304在硝酸中有很好的耐腐蝕性，可與304L媲美(圖4－5)，在另一些酸中，如硫酸，其耐腐蝕性同316L相當(dāng)(圖4－6)，而在有機(jī)酸中，如甲酸，甚至還優(yōu)于316L(圖4－7)。

圖4－5 SAF 2304和304L鋼在硝酸中的等腐蝕圖(曲線表示腐蝕速率為0．1mm／a，1－SAF 2304；2－304L)

圖4－6 SAF 2304，304L，316L鋼在靜止硫酸中的等腐蝕圖

(曲線表示腐蝕速率為0．1mm／a)

1－SAF 2304；2－316L；3－304L

圖4－7 SAF 2304，304L，316L鋼在甲酸中的等腐蝕圖(曲線表示腐蝕速率為0．1mm／a)

1－SAF 2304；2－316L；3－304L

(4)物理性能

見(jiàn)表4－84至表4－88。

(5)焊接性能

SAF 2304有好的焊接性，焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理。適宜采用SMAW，GTAW，GMAW及SAW法進(jìn)行焊接。采用GTAW法焊接時(shí)，需要填絲，并要使用純氬或Ar+2%N2的保護(hù)氣體。推薦使用的焊接材料見(jiàn)表4－6。

表4－6 SAF 2304鋼使用的焊接材料

(6)冷、熱加工性能

a．熱成型 成型溫度范圍為1100～950℃，成型后淬火處理。

b．冷成型 成型方法與奧氏體不銹鋼相同，開(kāi)始變形困難，達(dá)到屈服極限后，變形與奧氏體不銹鋼相同。SAF 2304鋼的深拉，冷旋壓等成型要比奧氏體不銹鋼困難。

c．熱處理 固溶處理溫度950～1050℃，急冷。消除應(yīng)力退火溫度為550～600℃。

(7)用途

SAF 2304鋼有很好的力學(xué)和物理性能，耐應(yīng)力腐蝕和其他的腐蝕形式以及好的焊接性，使它有可能代替304，304L，316，316L等奧氏體不銹鋼使用。可用于制造胺回收設(shè)備、碳?xì)浠衔锏陌l(fā)酵等設(shè)備。

此外，還可用作制造工業(yè)的熱交換器，紙漿和造紙工業(yè)的蒸煮鍋預(yù)熱器以及濕熱、近海的香港地區(qū)的火車座椅架等。