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双相不锈钢UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N) 双相不锈钢UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N) 双相不锈钢UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)

双相不锈钢UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)

 所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半,一般量少相的含量也需要达到30%。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。

  我国新标准GB/T 20878-2007《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分》中加入了许多双相不锈钢牌号。如:14Cr18Ni11Si4AlTi、 022Cr19Ni5Mo3Si2N、12Cr21Ni5Ti。更多的牌号见标准。
  另外:著名的2205双相钢相当于我国的022Cr23Ni5Mo3N.。
  最后,一些网页甚至论文将双相不锈钢写作双向不锈钢是错误的。双相是指金相组织的有两种,而非方向的“向”。
  双相不锈钢的用途
  用于炼油、化肥、造纸、石油、代工等耐海水耐高温浓硝酸等热交换器和冷淋器及器件。
  双相不锈钢的主要代表牌号
  DSS一般可分为四类
  低合金型-代表牌号:UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)
  中合金型-代表牌号:UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.1N)
  高合金型-代表牌号:UNS S32550(22Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N)
  超级双相不锈钢型-标准牌号:UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)
  低合金型UNS S32304不含钼,在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用。
  中合金型:UNS S31803的耐蚀性能介于AISI316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。
  高合金型:一般含25%Cr,还含有钼各氮,有的还含铜墙铁壁和钨,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢
  超级双相不锈钢型:含高钼和氮,有的也含钨和铜,也适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐腐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相比美。

       双相不锈钢安全使用的几点限制和要求
  1.需要对相比例进行控制,最合适的比例是铁素体相和奥氏体相约各占一半,其中某一相的数量最多不能超过65%,这样才能保证有最佳的综合性能。如果两相比例失调,例如铁素体相数量过多,很容易在焊接HAZ形成单相铁素体,在某些介质中对应力腐蚀破裂敏感。
  2.需要掌握双相不锈钢的组织转变规律,熟悉每一个钢种的TTT和CCT转变曲线,这是正确指导制定双相不锈钢热处理,热成型等工艺的关键,双相不锈钢脆性相的析出要比奥氏体不锈钢敏感的多。
  3.双相不锈钢的连续使用温度范围为-50~250℃,下限取决于钢的脆性转变温度,上限受到475℃脆性的限制,上限温度不能超过300℃。
  4.双相不锈钢固溶处理后需要快冷,缓慢冷却会引起脆性相的析出,从而导致钢的韧性,特别是耐局部腐蚀性能的下降。
  5.高铬钼双相不锈钢的热加工与热成型的下限温度不能低于950℃,超级双相不锈钢不能低于980℃低铬钼双相不锈钢不能低于900℃,避免因脆性相的析出在加工过程造成表面裂纹
  6.不能使用奥氏体不锈钢常用的650-800℃的消除应力处理,一般采用固溶退火处理。对于在低合金钢的表面堆焊双相不锈钢后,需要进行600-650℃整体消应处理时,必须考虑到因脆性相的析出所带来的韧性和耐腐蚀性,尤其是耐局部腐蚀性能的下降问题,尽可能缩短在这一温度范围内的加热时间。低合金钢和双相不锈钢复合板的热处理问题也要同此考虑。
  7.需要熟悉了解双相不锈钢的焊接规律,不能全部套用奥氏体不锈钢的焊接,双相不锈钢的设备能否安全使用与正确掌握钢的焊接工艺有很大关系,一些设备的失效往往与焊接有关。关键在于线能量和层间温度的控制,正确选择焊接材料也很重要。焊接接头(焊缝金属和焊接HAZ)的两相比例,尤其是焊接HAZ维持必要的奥氏体数量,这对保证焊接接头具有与母材同等的性能很重要。
  8.在不同的腐蚀环境中选用双相不锈钢时,要注意钢的耐腐蚀性总是相对的,尽管双相不锈钢有较好的耐局部腐蚀性能,就某一个双相不锈钢而言,他也是有一个适用的介质条件范围,包括温度、压力、介质浓度、pH值等,需要慎重加以选择。从文献和手册中获取的数据很多是实验室的腐蚀试验结果,往往与工程的实际条件有差距,因此在选材时需要注意,必要时需要进行在实际介质中的腐蚀试验或是现场条件下的挂片试验,甚至模拟装置的试验。