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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不銹鋼是瑞典開發了 3RE60 雙相不銹鋼之后，又針對油氣工業管線材首先開發出了SAF 2205鋼，納入了ASTM A789、A790、A240、A276 等標準，美國牌號為UNS S31803；20世紀80年代后，各國相繼開發類似鋼種，并納入標準。德國有W-Nr.1.4462，DIN X2Cr-NiMoN2253, 法國有Z2CND22-05-03，瑞典有SS2377，英國有BS 318S13 等。SAF 2205雙相不銹鋼自70年代后期開始用于油氣管線，這是最早使用在這方面的雙相不銹鋼，為了改進相平衡和避免有害相的析出，近年從UNS S31803 雙相鋼又派生出UNS 32205，后者具有更窄的區間，ASTM 專門為這兩個鋼制訂了冶金產品有害金屬間相的檢驗標準（ASTM A923-98）。中國在20世紀80年代也開始研制相當SAF 2205 雙相鋼的022Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼，它在中性氯化物溶液和硫化氫中的耐應力腐蝕性能優于304L、316L奧氏體不銹鋼及18-5Mo型雙相不銹鋼。可進行冷、熱加工成型，焊接性能良好，該鋼適用作結構材料，是目前世界在雙相不銹鋼中應用最普遍的牌號。

  美國UNS： S31803    中(zhong)國牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數字代號：S22253        二(er)者化(hua)學(xue)成分區別：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美國UNS： S32205    中國牌號(hao)：022Cr23Ni5M3N    統一數字代號(hao)：S22053        二者化(hua)學成分(fen)區(qu)別：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一、化學成(cheng)分及(ji)顯微(wei)組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相(xiang)(xiang)鋼在(zai)固溶(rong)狀態（1020 ～1100℃水冷）下鐵素體(ti)數量約為40%～50%，隨著(zhu)溫度的(de)升高鐵素體(ti)量逐漸(jian)增加(jia)，并(bing)且晶(jing)粒(li)成等軸(zhou)狀，至(zhi)1300℃時此鋼仍保留一定量的(de)γ相(xiang)(xiang)。鋼在(zai)350～975℃范(fan)圍加(jia)熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)(xiang)的(de)析出。

二(er)、力學性能

三、焊接性能

  S32205雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的焊(han)(han)接(jie)性(xing)能(neng)(neng)良好，熱裂(lie)紋傾(qing)向低，脆化(hua)傾(qing)向小(xiao)。適宜(yi)采(cai)用(yong)(yong)(yong)SMAW、GTAW和SAW法(fa)進行(xing)焊(han)(han)接(jie)；采(cai)用(yong)(yong)(yong)GTAW法(fa)焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)需(xu)填絲(si)；一般不需(xu)焊(han)(han)前預熱和焊(han)(han)后熱處理。為使(shi)焊(han)(han)縫(feng)和焊(han)(han)接(jie)HAZ能(neng)(neng)有合(he)(he)適的奧(ao)氏(shi)體數量以保證(zheng)焊(han)(han)縫(feng)和接(jie)頭有滿意的力(li)學與耐(nai)蝕(shi)綜合(he)(he)性(xing)能(neng)(neng)，焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)必須(xu)注意線能(neng)(neng)量和層間溫度。SAF 2204 與 SAF 2304雙(shuang)相鋼(gang)(gang)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的是相同(tong)的焊(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)條。如果在非(fei)常苛刻的介(jie)質中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)(yong)SAF 2205高腐蝕(shi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)時(shi)(shi)，要求采(cai)用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)接(jie)超級雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)SAF 2507 時(shi)(shi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的25.10.4L、25.10.4LR和25.10.4LB焊(han)(han)絲(si)和焊(han)(han)條。

四、冷熱加工(gong)性能

  用(yong)于(yu)(yu)不(bu)銹鋼的成型操作同(tong)樣也適用(yong)于(yu)(yu)022Cr23Ni5Mo3N鋼種，但像深沖(chong)、深拉、旋壓(ya)等冷(leng)(leng)成型要(yao)比(bi)奧氏體不(bu)銹鋼困(kun)難。一般冷(leng)(leng)變形(xing)超過10%，需要(yao)固溶退(tui)火處理。

  S32205 雙相不銹鋼即(ji)可(ke)冷(leng)彎也(ye)可(ke)熱(re)(re)彎，冷(leng)彎后一(yi)般不需熱(re)(re)處(chu)理，但(dan)彎曲超(chao)過(guo)20%變(bian)形量或(huo)使用條(tiao)件有產生應(ying)力(li)腐蝕危險(xian)時，則(ze)采取固(gu)溶(rong)退火(huo)處(chu)理。熱(re)(re)成型如熱(re)(re)彎應(ying)在1150～950℃溫度范(fan)圍內(nei)進(jin)行(xing)，低于950℃會進(jin)入σ相脆(cui)性范(fan)圍，熱(re)(re)成型后應(ying)進(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)退火(huo)處(chu)理。

  固溶退火制(zhi)度為1020～1100℃加(jia)熱快冷(leng)，此也(ye)可(ke)用于消除(chu)應力處(chu)理，在(zai)特殊情況下也(ye)可(ke)采(cai)用550～600℃消除(chu)應力處(chu)理。

五(wu)、材料應用

   S32205 雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)在(zai)所有雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中應用最多(duo)的一個鋼(gang)種(zhong)，應用范圍十分廣泛，主要用在(zai)酸性油(you)、氣井生產，還有煉油(you)、紙(zhi)漿、化工(gong)、化肥以及石油(you)化工(gong)等領域，大多(duo)數用其制造(zao)熱交換器、冷凝(ning)冷卻器等易產生點蝕和(he)應力腐蝕的受壓設備，在(zai)許多(duo)情況下(xia)用來代(dai)替304L、316L奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。近年海上化學品(pin)儲罐運(yun)輸船是(shi)雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的最大用戶，消費量約占雙相不銹鋼熱軋板產量的50%。如今2205雙相鋼已取代 316L 和 317L 不銹鋼，成為海水化學產品運輸船儲罐的標準用材。中國2001年建造的第一條船已下水使用，2205雙相不銹鋼板的消耗量達到1400噸。此時在建筑業，如造橋和做海邊道路上的扶欄和燈柱。在建筑基礎設施，如做過街天橋的鋼筋等。中國采用SAF 2205 和 Q345C 復合板已在長江三峽工程中用于沖砂管道、泄洪深孔埋件和襯砌等。