材质双相不锈钢
分类
双相不锈钢
类属低合金型,代表牌号UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N),钢中不含钼,PREN值为24-25,在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用。
第二类属中合金型,代表牌号是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN值为32-33,其耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。
第三类属高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,标准牌号UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN值为38-39,这类钢的耐蚀性能22%Cr的双相不锈钢。
第四类属超级双相不锈钢型,含高钼和氮,标准牌号UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N),有的也含钨和铜,PREN值大于40,可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐蚀与力学综合性 能,可与超级奥氏体不锈钢相媲美。
同奥氏体不锈钢一样,双相不锈钢是一类按腐蚀特性排列的钢种,腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展,现代双相不锈钢可分为5种类型:
不加钼的经济型双相不锈钢如 2304;
标准双相不锈钢如 2205,是主要的钢种,占双相钢用量的80%以上;
25Cr双相不锈钢如合金255,PREN*值小于40;
超级双相不锈钢,PREN值 40~45含25%~26%Cr,与含25%Cr双相不锈钢相比,钼和氮的含量增加,如2507;
特超级双相不锈钢,PREN值超过45的高合金化双相不锈钢。
备注:*PREN = 点蚀当量数
=%Cr+3.3(%Mo+0.5%W)+16%N
双相不锈钢冶金学
Fe-Cr-Ni合金三元相图是双相不锈钢冶金行为的指路图。从铁含量为68%处的三元截面图(图3)可以看出:这些合金以铁素体(α)凝固,当温度下降至1000℃(1832°F)左右时,部分铁素体会转变成奥氏体(γ)(取决于合金成分)。在较低温度下,处于平衡态的铁素体和奥氏体几乎没有进一步的改变。从图3还可看出增加氮的影响。从热力学观点看,因这部分奥氏体是由铁素体转变而来的,合金不可能跳过奥氏体的平衡态。然而,当继续冷却至较低温度时,碳化物、氮化物、σ相以及其他金属间相都成为可能的显微结构组分。氮的另一有效作用是提高了奥氏体开始从铁素体转变的温度,见图3,提高了铁素体转变为奥氏体的比例。因此,即使在快速冷却条件下,奥氏体量也几乎能达到平衡状态时的水平。对第二代双相不锈钢而言,这效应会减少 HAZ 铁素体过量的问题,”