双相不锈钢参数对比
2205与F51及S31803双相钢成份与机械性能对照
2205与F51及S31803双相钢成份与机械性能对照-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN2205/ F51/S31803双相不锈钢化学成份技术标准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着提高,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。
主要应用在酸性油、气井生产。
多数情况代替304L,316L。
苏州双金实业有限公司(原苏州不锈钢材料厂)隶属于苏州双金集团,公司成立于1992年,现占地50000多平米,总投资1亿多元,公司专业从事不锈钢、合金钢及其他特殊钢材料及铸锻件的生产与研发。
公司装备有一整套包括15吨中频炉、EF、LF、VD、AOD等炼钢设备,经过多年努力,主要生产不锈钢合金钢钢锭、圆钢、管坯、方钢、锻件、光亮棒等产品。
生产材质:303、303Cu、304L、316L、310S、630、416、430、431、2205、2507、F6NM、440C、9Cr18、9Cr18Mo、17-4PH。
合金钢材料优势:T1、T5、T91、T11、09CrCuSb、16Mo3、415H、10MoWvNb。
核电材料:Z2CN18-10、Z6CN18-10、Z2CND17-12、X6CrNiCu17-04、2205、2507;不锈钢光亮棒:303、416、430、430F、630、17-4PH、2205、2507等。
2。
s22253双相不锈钢的力学指标
【深度评估】s22253双相不锈钢的力学指标s22253双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料,具有优良的力学性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于化工、石油、食品和医药等领域。
了解其力学指标对于材料的选择和设计至关重要。
本文将对s22253双相不锈钢的力学指标进行深入的评估和探讨。
1. 引言s22253双相不锈钢作为一种新型不锈钢材料,其力学指标对于材料的使用和加工具有重要的指导作用。
本文将通过分析其弹性模量、屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学指标,来全面了解该材料的力学性能。
2. 弹性模量弹性模量是材料在受力作用下产生弹性变形的能力,是衡量材料刚度的重要参数。
s22253双相不锈钢具有优异的弹性模量,这意味着在一定范围内可以保持较好的形状稳定性,适用于要求高刚度的工程领域。
3. 屈服强度屈服强度是材料在受力作用下产生塑性变形的能力,是衡量材料抗变形能力的重要参数。
s22253双相不锈钢具有较高的屈服强度,这意味着在外力作用下,该材料可以保持较好的形状稳定性和耐用性,适用于承受较大载荷的工程结构。
4. 抗拉强度抗拉强度是材料在拉伸作用下的最大抗拉应力,是衡量材料抗拉能力的重要参数。
s22253双相不锈钢具有优异的抗拉强度,这意味着在外拉伸力作用下,该材料可以保持较好的形状稳定性和耐用性,适用于承受拉伸应力的工程结构。
5. 延伸率延伸率是材料在拉伸断裂前能够产生的塑性变形量,是衡量材料韧性的重要参数。
s22253双相不锈钢具有较高的延伸率,这意味着在受力作用下,该材料可以产生较大的塑性变形,具有良好的韧性和延展性,适用于要求高抗拉和耐疲劳性能的工程结构。
6. 总结和回顾s22253双相不锈钢具有优良的力学指标,包括良好的弹性模量、高屈服强度和抗拉强度,以及较高的延伸率。
这些优异的力学性能使其在化工、石油、食品和医药等领域得到广泛应用。
对于材料的选择和设计,理解其力学指标是非常重要的。
7. 个人观点和理解作为一种新型不锈钢材料,s22253双相不锈钢的力学指标体现了其在工程领域的广泛应用前景。
304和304L-316L和316-双相钢之区别
30418Cr-8Ni作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,便用温茺-196℃~800℃)。
家庭用品(1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸),汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件。
304L18Cr-8Ni-低碳作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196℃~800℃。
应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。
31618Cr-12Ni-2.5Mo因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。
海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。
316L18Cr-12Ni-2.5Mo低碳作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。
316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。
双相钢(dual-phase,简称DP钢),又称复相钢。
由马氏体、奥氏体或贝氏体与铁素体基体两相组织构成的钢。
一般将铁素体与奥氏体相组织组成的钢称为双相不锈钢,将铁素体与马氏体相组织组成的钢称为双相钢。
双相钢是低碳钢或低合金高强度钢经临界区热处理或控制轧制后而获得。
典型的双相钢屈服强度σs为310MPa,拉伸强度σb为655MPa。
双相钢用于制造冷冲、深拉成型的复杂构件,也可用作管线钢、链条、冷拔钢丝、预应力钢筋等。
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%。
双相不锈钢基本特性
第一类属低合金型,代表牌号UNS S32304(),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(),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(),PREN值为38-39,这类钢的耐蚀性能高于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(),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。
国内外主要双相不锈钢牌号的近似对照见表2。
表1 双相不锈钢(DSS)代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值Representative Duplex Stainless Steel Types,MainChemical Analysis and Pitting Resistance Equivalent Number表2 各国主要双相不锈钢牌号的近似对照Comparison of Main Duplex Stainless Steels Of Different Countries工业事业部五分厂2008年8月5日双相不锈钢是指不锈钢中同时具有奥氏体和铁素体两种金相组织结构的不锈钢。
不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。
不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢,而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。
不锈钢自本世纪初问世,到现在已有90多年的历史。
不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就,不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。
不锈钢钢种很多,性能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。
按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;按钢的性能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等;按钢的功能特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。
2205 2507超级双相不锈钢性能规范
SAF2205、SAF2507双相不锈钢性能规范文件原码:无 页码 文件现码:7。
20150130。
01 1/2日期:2015/1/30 密级:B编制:韩振猛审核:2205、2507双相不锈钢性能规范双相不锈钢(Duplex Stainless Steel ,简称DSS ),指铁素体与奥氏体各约占50%,一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢.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。
一、SAF2205、SAF2507双相不锈钢各国牌号对照表及常用标准表1.0二、化学成分表2.0 化学成分钢号C ≤Mn ≤ Si ≤ S ≤ P ≤ Cr Ni Mo Cu ≤N SAF2507 0。
031.20。
800。
020.03524.0/26.06.0/8.03。
0/5。
0.50。
24/0。
32 SAF2205 0。
032。
01。
00。
020。
0321.0/23。
04.5/6。
52.5/3。
50。
08/0。
2三、力学性能SAF2507、SAF2205的力学性能,低温冲击性能,高温拉伸性能见表3。
0、表4。
0、表5.0。
类别国家材料牌号材料标准国标美标SAF2507 超级 双相钢中国00Cr25Ni7Mo4N管材:GB 13296—91、 GB/T 14976—2002、 GB/T 14975—2002 棒材:GB 1220—2007 板材:GB/T 3280—2007 管材:ASTM A789、ASTM A790、ASTM A1016、ASTM A999、ASTM A928棒材:ASTM A276、ASTM A479、ASTM A484板材:ASTM A240/A240M-05美国 UNS S32750 瑞典 SAF2507 德国 W 。
双相不锈钢316性能对比
双相不锈钢和奥氏体316L不锈钢的各项性能对比试验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,强度高且耐晶间副食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。
由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速,80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。
我们选择了沈阳天宝制钢公司冶炼的00Cr22Ni5Mo3N(双相不锈钢)和316L钢做为试验钢种,进行双相不锈钢和奥氏体不锈钢的各项性能对比试验。
以便在了解316L钢的基础上,加深对双相不锈钢的力学性能、耐腐蚀性能的了解。
1.化学成分(%)Si S P Cr Ni Mo NMn钢号分析单位 C双相钢辽特钢质检0.029 1.00 0.25 0.0020.02721.19 5.91 2.66 0.131316L 沈阳天宝0.01 1.35 0.32 0.0060.02417.36 14.23 2.38 -2.机械性能钢号热处理制度σb (Mpa)σs(Mpa)δ%双相钢固溶1060 ℃水淬78554043316L 固溶1050 ℃水淬56527546 从上述结果看出,双相不锈钢强度高于316L钢,屈服强度近是其2倍。
S22253双相不锈钢
S22253双相不锈钢S22253双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有价格优势。
这种合金特别适用于-50°F/+600°F 温度范围内。
超出这一温度范围的应用,也可考虑这种合金,但是有一些限制,尤其是应用于焊接结构的时候。
标准ASTM/ASME...........A240 UNS S3S22253/S22253EURONORM...........S22253 S22253AFNOR...................Z3 CrNi 22.05 AZDIN.........................W. Nr S22253应用领域· 压力器皿、高压储藏罐、高压管道、热交换器(化学加工工业)。
· 石油天然气管道、热交换器管件。
· 污水处理系统。
· 纸浆和造纸工业分类器、漂白设备、贮存处理系统。
· 高强度耐腐蚀环境下的回转轴、压榨辊、叶片、叶轮等。
· 轮船或卡车的货物箱· 食品加工设备抗腐蚀能力均匀腐蚀由于铬含量(22%),钼(3%)及氮含量(0.18%),S22253的抗腐蚀特性在大多数环境下优于316L和317L。
局部抗腐蚀S22253双相不锈钢中铬、钼及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中, 对点腐蚀及隙腐蚀具有很强的抵抗能力。
抗应力腐蚀不锈钢的双相微观结构有助于提高不锈钢的抗应力腐蚀龟裂能力。
在一定的温度、应张力、氧气及氯化物存在的情况下,奥氏体不锈钢会发生氯化物应力腐蚀。
由于这些条件不易控制,因此304L、316L和317L的使用在这方面受到限制。
抗腐蚀疲劳S22253双相钢的高强度及抗腐蚀能力使其具有很高的抗腐蚀疲劳强度。
加工设备易受腐蚀环境和加载循环的影响,S22253的特性非常适合这样的应用。
双相不锈钢2205的各项参数
双相不锈钢2205的化学成分及相关性能
双相不锈钢2205/强度、淬透性高,韧性好,淬火时变形小,高温时有高的蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件,如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹,也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具,并且可以用于折弯机的模具等。
双相不锈钢2205的化学成分:
碳(C)0.38~0.43,
锰(Mn)0.75~1.00,
磷(P)≤0.030,
硫(S)≤0.040,
镍(Ni)≤0.030,[1]?
铬(Cr)0.80~1.10
双相不锈钢2205的力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥1080(110)
屈服强度σs (MPa):≥930(95)
伸长率δ5 (%):≥12
断面收缩率ψ(%):≥45
冲击功Akv (J):≥63
冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8)
硬度:≤217HB
试样尺寸:试样毛坯尺寸为25mm
双相不锈钢2205热处理:材料固溶强化处理后,强度增加不大,也就到1100MPa,退火状态下强度一般在900MPa
双相不锈钢2205热膨胀系数:双相不锈钢2205具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。
双相不锈钢2205 /力学性能:抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25
双相不锈钢2205密度: 4.5(g/cm3)工作温度-100~550(℃)
参考资料:双相不锈钢2205。
双相不锈钢分类 牌号及标准
双相不锈钢分类、牌号及标准双相不锈钢一般可分为四类:第一类低合金型,代表牌号UNSS32304,钢中不含钼,PREN:24-25,耐应力腐蚀方面可代替AISI 304或是316使用。
第二类中合金型,代表牌号UNSS31803,PREN:32-33耐蚀性能介于AISI316L和6%MO+N奥氏体不锈钢之间。
第三类高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,标准牌号有UNSS32550,PREN:38-39耐蚀性能高于22%Cr双相不锈钢。
第四类超级双相不锈钢型,含高钼和氮,标准牌号有UNSS32750,有的也含钨和铜,PREN>40可使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。
(注:PREN:孔蚀抗力当量值)化学成分双相钢的最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N。
其中Cr、Mo为增加铁素体含量,而Ni、N为奥氏体稳定元素。
有些钢种还有Mn、Cu、W等元素。
Cr、Ni、Mo能改进抗腐蚀性。
在含氯化物的环境中其抗点蚀及裂缝腐蚀的性能特别好。
1.化学成分(%)表1牌号 C Cr Ni Mo N P S SAF2205 0.030 21.0-23 4.5-6.5 2.5-3.5 0.08-0.2 0.030 0.030 SA2507 0.030 24.0-26 6.0-8.0 3.0-5.0 0.32 0.035 0.020 2.机械性能双相钢机械性能取决于产品形式及最终热处理,下表列出了规定的极限表2项目牌号试验温度℃RP0.2N/mm2RM0.2N/mm2A5%SAF2205 室温450 620 25 100 360150 335200 310250 295300 285SA2507 室温550 800 1000 46 100 450200 400在-50℃-280℃温度范围同,双相不锈钢具有很好的机械性能,当双相钢长期承受300℃以上高温时,其微观组织会发生变化并导致韧性下降,然而,韧性的降低并不一定对处于工作温度的材料性能产生影响。
2205不锈钢 与304不锈钢 强度
2205不锈钢与304不锈钢强度不锈钢是一种具有抗氧化性能的合金材料,具有耐腐蚀、耐高温、强度高等优点,在工业生产和家庭生活中得到广泛应用。
2205不锈钢和304不锈钢是常见的两种不锈钢材料,本文将对它们的强度进行详细比较。
一、材料组成2205不锈钢是一种双相不锈钢,由约22%的铬、5%的镍、3%的钼和约70%的铁组成,还含有少量的氮和铜。
304不锈钢是一种奥氏体不锈钢,由约18%的铬和8%的镍组成,其余成分为铁。
二、强度比较1. 抗拉强度:2205不锈钢的抗拉强度通常为620至840兆帕(MPa),高于304不锈钢的515至620 MPa。
这意味着2205不锈钢对外力的抗拉能力更强。
2. 屈服强度:2205不锈钢的屈服强度一般为450至620 MPa,而304不锈钢的屈服强度为205至310 MPa。
所以当两种不锈钢材料承受相同的外力时,2205不锈钢的形变能力更强。
3. 硬度:2205不锈钢的硬度通常在217至290HB之间,而304不锈钢的硬度通常在187至225HB之间。
因此,2205不锈钢比304不锈钢更耐磨损。
4. 冲击韧性:2205不锈钢和304不锈钢的冲击韧性都很好。
由于2205不锈钢含有钼元素,其具有更好的耐腐蚀性和强度,能够在更恶劣的环境下使用。
5. 耐腐蚀性:2205不锈钢比304不锈钢具有更好的耐腐蚀性能,尤其是对于一些有机酸、无机酸和氯化物的腐蚀。
因此,在海洋环境和化学工业等领域,2205不锈钢更受青睐。
6. 焊接性能:2205不锈钢的焊接性能优于304不锈钢,因为2205不锈钢中含有较高的钼元素,可以提高其耐腐蚀性和强度,增加焊接接头的可靠性。
综上所述,虽然2205不锈钢和304不锈钢都具有较好的强度表现,但在抗拉强度、屈服强度和硬度等方面,2205不锈钢都要优于304不锈钢。
同时,2205不锈钢的耐腐蚀性能和焊接性能也更好。
因此,在某些特殊环境下,如海洋工程、化工设备等领域,人们更倾向于选择2205不锈钢材料。
阀门材料(钢):双相不锈钢CD3MN
阀门材料(钢):双相不锈钢CD3MN(Ver.20230729)一、钢的分类世界各国对特殊钢尚无统一的概念和定义,要在特殊钢和普通钢间划分明确的界线更难。
一般认为特殊钢是指具有特殊化学成分(合金化)、采用特殊生产工艺、具备特殊的组织和性能,能够满足特殊需要的钢类,即除了普通钢以外所有钢类都属于特殊钢。
与普通钢比较,特殊钢具有更好的强韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。
另外,具有高纯度、高均匀性、超细组织和高精度等特点。
目前世界上有近2000个特殊钢牌号、约50000个品种规格。
1、不锈钢不锈钢钢种很多,性能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。
1.1按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;1.2按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;1.3按钢的性能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等;1.4按钢的功能特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。
1.5常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。
一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。
2、双相不锈钢2.1第一类属低合金型,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。
2.2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。
2.3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,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢。
双相不锈钢简介
双向不锈钢简介一、双相不锈钢特点双相不锈钢(Duplex Stainless Steel,简称DSS)具有奥氏体与铁素体的双相组织,且其双相组织的含量基本相当,铁素体组织含量可达40-60%。
此类钢兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢特点。
它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物的应力腐蚀性能良好的结合在一起,优异的性能使双相不锈钢在各行业得到广泛应用。
与铁素体不锈钢相比:双相不锈钢韧性高,脆性转变温度低,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高;同时保留了铁素体不锈钢热导率高、线膨胀系数小,具有超塑性和磁性等特点。
与奥氏体不锈钢相比:双相不锈钢的强度高,特别是屈服强度显著提高,且耐点状腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能也有明显的改善。
二、双相不锈钢的分组双相不锈钢是同时具有奥氏体组织和铁素体组织的耐腐蚀不锈钢,其中铁素体组织可占40%-60%。
根据标准ISO 3506-6,双相不锈钢组别分为D2、 D4、D6、D8。
组别中数字数值越高,其耐腐蚀性能越好。
与奥氏体不锈钢A1-A5组别相比,Duplex stainless steel 在抵抗应力腐蚀断裂方面有明显的提升。
双相不锈钢的推荐使用温度范围为-40℃ ~ +280 ℃,当环境温度超出该范围时应谨慎选用。
D2/D4 - "Lean-duplex"该类组别其合金元素含量较低,如,镍元素和钼元素。
该组别的钼元素含量一般低于2%,甚至可能低于1%。
在抵抗点状腐蚀与裂缝腐蚀方面,D2的抗腐蚀能力不低于奥氏体A2材质,同样D4也不低于奥氏体A4材质。
D6 - "standard-duplex"该类组别中D6被称为"standard-duplex" ,其钼元素含量的比例高于2.5%。
与奥氏体A1-A5Y以及D4相比,D6在抗耐腐蚀性能尤其是在点状腐蚀与裂缝腐蚀方面有显著提升。
双相钢介绍
双相钢介绍双相不锈钢是不锈钢种之一,因组织中铁素体和奥氏体相大约各占一半而得名。
这样的双相组织使得铁素体和奥氏体晶粒均显著细化。
由于铁素体的存在,使得双相钢的强度是普通奥氏体钢的两倍,它很好地结合了奥氏体和铁素体不锈钢的优点。
各相的百分比取决于化学成分和热处理制度,主要合金元素是铬和镍。
兼具奥氏体不锈钢的高韧性、可焊接性以及铁素体不锈钢的高强度、耐腐蚀性和抗应力腐蚀性。
镍含量只有普通奥氏体不锈钢的一半,因此价格较便宜,且受镍价格影响较小。
由于铬含量高,抗氢致裂纹腐蚀及氯化物应力腐蚀性优良。
同时,由于是双相混合组织,也减少了晶间腐蚀的可能性,在焊接凝固过程中不易出现裂纹。
为了确保各合金元素的最佳配比,适当增加铬和钼的含量,与双相钢的优良性能相权衡,这些成本是很少的。
表1是常用双相和奥氏体不锈钢的化学成分。
SAF2205因其优良的耐腐蚀性和高强度,是使用最广泛的双相不锈钢。
由于高温脆性微量成分的析出,SAF2205一般使用温度不高于300℃;低温会发生韧脆性转变一般使用温度不低于-50℃。
表1 常用双相和奥氏体不锈钢的化学成分———————————————————————————————————USNP牌号合金牌号化学成分,Wt%———————————————————————————————————C Cr Ni Mo N PREN*———————————————————————————————————双相不锈钢S32304 SAF2304 0.03 23 4.5 - 0.1 25S31803 SAF22050.03 22 5.0 3.2 0.18 35S32750 SAF2507 0.03 25 7.0 4.0 0.3 43 奥氏体不锈钢S30403 304L 0.03 18 8.0 - 0.1 20S31603 316L 0.03 16 11.0 2.0 0.1 24S31703 317L 0.03 18 11.0 3.0 0.1 30 ———————————————————————————————————PREN*:点蚀电位当量值=%Cr+3.3%MO+16%N双相不锈钢性能双相不锈钢具有以下理想性能:1) 强度双相不锈钢的强度是普通奥氏体和铁素体不锈钢的两倍,拉伸和屈服强度一般也更高,但是韧性较奥氏体不锈钢差一些。
双相不锈钢参数对比
1.4462双相钢介绍双相不锈钢(Duplex stainless steel)双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢,同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
双相不锈钢已经有60多年的历史,世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。
1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明,使一系列新的不锈钢的产生成为可能。
AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。
双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能,还可以降低有害金属间相的形成速率。
双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样,是一种按腐蚀性能排序的钢种,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,现代的双相不锈钢可以分为四种类型:1、不含Mo的低级双相不锈钢2304;2、标准双相不锈钢2205(德标1.4462),占双相钢总量的80%以上;3、25%Cr的双相不锈钢,典型代表合金255,可归为超级双相不锈钢;4、超级双相不锈钢,含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N 的含量增加。
典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni 镍,它们在双相钢中的作用如下:1、Cr铬钢中最少含有10.5%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。
不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。
Cr是铁素体元素,它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定,也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。
2、Mo钼Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。
Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT公式)。
Mo是铁素体形成元素,同样能促进形成金属间相。
因此,通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于7.5%,双相钢中小于4%。
3、N氮N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力,并可以显著地提高钢的强度,它是固溶强化最有效的一个元素。
常用双相不锈钢牌号与各国牌号对照及耐腐蚀性能
25
290
30.5
S31500(3RE60)
00Cr18Ni5Mo3Si
440
30
290
30.5
3.双相不锈钢的连续使用温度范围为-50℃-60℃。热加工温度应不低于950℃。
4.双相不锈钢(DSS)代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值见下表
双相不锈钢(DSS)代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值
1. 4/
2.00
0.030
0.030
18.0/
19.0
4.25/
5.25
2.50/
2.00
0.05/
0.10
2.机械性能:
热处理制度℃
Ab(MPa)≥
As(MPa)≥
∮≥
布氏
洛氏
S32750(SAF2507)
00Cr22Ni5Mo3N
1025-1125
水
8
2
S31803(SAF2205)
00Cr22Ni5Mo3N
6.0/
8.0
3.0/
5.0
0.50
0.24/
0.32
S31803(SAF2205)
00Cr22Ni5Mo3N
0.03
2.00
1.0
0.02
0.030
21.0/
23.0
4.50/
6.50
2.50/
3.50
0.08/
0.20
S31500(3RE60)
00Cr18Ni5Mo3Si2
0.03
1.2/
2.00
(SAF2304)
SS232
(SAF2304)
W.Nr.1.4362
UR35N
双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)介绍
给水管材---薄壁不锈钢管双相不锈钢2205的用途:用于炼油, 化肥,造纸,石油,化工等耐海水耐高温浓硝酸等的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--代表牌号是UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)PREN值24~25中合金型--代表牌号是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN 值32~33高合金型--标准牌号有UNS S32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN 值38~39超级双相不锈钢型--标准牌号有UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N),PREN值>40(※ PREN 耐孔蚀指数PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%)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AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间.高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,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, 可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.代表牌号的主要化学成分━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━从表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的钢种, 在ASTM A 240/240M-99a标准中是在1999年才纳标的,它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一半), 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接性能,多用于性能要求较高和需要焊接的材料,如油气管线等.4. 双相不锈钢的发展动向值得关注的是低合金含锰双相不锈钢的开发. 近十年来有关国家如美国,南非等研究以锰代镍双相不锈钢的开发,但除铸件外,所开发的新钢种多具有介稳的奥氏体,藉冷变形后马氏体的转变提高强度,很难作焊接件使用,也很难适应某些环境,例如会产生应力腐蚀的环境,这样使用很局限.近年瑞典开发的低锰低镍双相不锈钢则比较成熟,目标明确,为了节镍以取代用途很广的304,甚至可能代替价格与304相当,目前使用并不广的2304双相不锈钢,具有实际推广的价值,值得注意.瑞典Avesta Polarit AB开发的LDX 2101 双相不锈钢(21.5%Cr, 5%Mn, 1.5%Ni, 0.22%N), 由于提高了钢中的氮,获得了稳定的奥氏体,相的平衡与组织稳定性都较好,对金属间相的析出不敏感,在析出最敏感的温度650℃,保温10h后的冲击值才降至50J,其组织稳定性较2205钢好。
常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照
常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照
双相不锈钢的热膨胀与碳钢接近,这使双相钢与奥氏体不锈钢相比,具有明显的优势。
金相组织我公司使用于西气东输的UNSS31803双相不锈钢的微观组织图如下,其铁素体含量54%
双相不锈钢优势
1、与奥氏体不锈钢相比
1)服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型需要的足够的塑韧性。
采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的厚度要比常用奥氏体不锈钢减少30-50%,有利于降低成本。
2)具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力,尤其在含氯离子的环境中,即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀断裂的能力,应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。
3)在许多介质中应用最普通的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢,而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性,在一些介质中,如醋酸、甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢,乃至耐蚀合金。
4)具有良好的耐局部腐蚀性能,与合金含量相发的奥氏本不锈钢相比,它的耐磨损腐蚀和腐蚀疲劳性能都优于奥氏体不锈钢。
5)比奥氏体不锈钢线膨胀系数低,与碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。
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1.4462双相钢介绍双相不锈钢(Duplex stainless steel)双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢,同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
双相不锈钢已经有60多年的历史,世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。
1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明,使一系列新的不锈钢的产生成为可能。
AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。
双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能,还可以降低有害金属间相的形成速率。
双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样,是一种按腐蚀性能排序的钢种,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,现代的双相不锈钢可以分为四种类型:1、不含Mo的低级双相不锈钢2304;2、标准双相不锈钢2205(德标1.4462),占双相钢总量的80%以上;3、25%Cr的双相不锈钢,典型代表合金255,可归为超级双相不锈钢;4、超级双相不锈钢,含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。
典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍,它们在双相钢中的作用如下:铬Cr、1..钢中最少含有10.5%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。
不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。
Cr是铁素体元素,它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定,也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。
2、Mo钼Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。
Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT 公式)。
Mo是铁素体形成元素,同样能促进形成金属间相。
因此,通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于7.5%,双相钢中小于4%。
3、N氮N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力,并可以显著地提高钢的强度,它是固溶强化最有效的一个元素。
在提高钢强度的同时,N元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性,延缓金属间相的形成,使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造,还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成σ相的倾向,N是强烈的奥氏体元素,在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。
双相不锈钢中一般加入几乎接近溶解度极限的N和用以调整达到相平衡的Ni。
铁素体元素Cr和Ni与奥氏体形成元素Ni和N需要达到平衡,才能获得期望的双相组织。
4、Ni镍Ni是稳定奥氏体组织的元素。
铁基合金中添加Ni可促使不锈钢从体心立方晶体结构(铁素体)转化为面心立方晶体结构(奥氏体)。
Ni可以延缓金属间相的形成,但效果远不如N有效。
.2.下面介绍双相不锈钢,帮助了解其性能。
1:1.4462标准双相不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)一、引言1.4462是一种加N双相不锈钢。
N的加入明显地改善了1.4462的耐腐蚀性能,尤其是焊接的情况。
早期的双相不锈钢可以耐中等强度的均匀腐蚀和氯应力腐蚀断裂,但是在焊接情况下使用时,其性能就会大大下降。
为了改善这种情况,N元素就加入了2205双相不锈钢,这样不仅使耐腐蚀性能上升,而且焊接使用情况也很良好。
德国标准对2205双相钢的含N量要求是0.1-0.2%,Cr、Mo、Ni的含量也有要求,所以1.4462双相钢的点蚀当量PREN 值达到了35.8,进一步提高了耐蚀性能。
当有恰当的热处理时,1.4462中22%的Cr和3.5%的Ni、3%的Mo、0.16%的N就会产生包括奥氏体相和铁素体相平衡的显微组织结构,这种结构和化学成分让1.4462不锈钢有比316和317不锈钢更好和更广泛的耐蚀性能,同时还有比普通奥氏体不锈钢两倍还高的屈服强度。
1.4462是使用最广泛的双相不锈钢材料,在出厂前的所有1.4462不锈钢都要金相检验,以防止加工过程中产生σ相。
1.4462最常见的应用形式是焊管和管件,在有较强的均匀腐蚀和应力腐蚀的情况下,板材应用也很广泛。
二、化学成分和机械试验数据.3.三、耐蚀性能1、氯化物应力腐蚀断裂不含镍的铁素体钢对氯化物的应力腐蚀断裂有天生的免疫力,即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此,从另一方面来说,含镍的奥氏体不锈钢.4.则很容易受到氯离子应力腐蚀断裂的影响。
奥氏体和铁素体不锈钢对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗取决于合金中镍的含量。
从某种意义上说,双相合金是奥氏体相和铁素体相的合成,但在双相合金中的成分都会倾向于某一相。
例如,铁素体相中的Ni 要比奥氏体相中的Ni含量少的多,因此,双相合金对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗性要比传统300系列不锈钢好的多。
下表是是304和1.4462在几种沸腾溶液中的腐蚀性能试验结果。
2、点蚀和缝隙腐蚀试验方法对氯离子的点蚀和缝隙腐蚀的评定可以使用标准G-48ASTM,并且逐渐提高温度直到发现缝隙腐蚀发生为止。
则首先(10tCl3-6H2O)发现缝隙腐蚀发生的温度称为临界缝隙腐蚀温度,可以用来衡量材料耐缝隙腐蚀的能力,但在氯化溶液中不必要标明合金的限制使用温度。
等合金的缝隙腐蚀温度试验对比情、316L钢板材和下表是退火1.4462317L 况。
. 5.10tCl3溶液中的缝隙腐蚀数据3、均匀腐蚀对稀的还原性酸和高浓度的氧化性酸有抵抗性,对低浓度的有机酸1.4462普通状和1.4462316L但在高温高浓度下要小心使用。
也有抵抗性,下表是态和焊接状态的腐蚀试验对比情况。
腐蚀对比试验数据(mm/a)腐蚀率沸试验溶液(1.4462 典型316L )腾基材焊接材料基材焊接材料. 6.四、物理性能W/(m*K热导率(5010300232119 21.416.318.8 20.915.118.4.7.五、力学性能高温下的拉力性能1.4462双相钢在ASME锅炉与压力容器规范中被允许使用在316℃以下温度。
其强度可以通过ASME锅炉与压力容器标准中的许用应力来表示。
下表是典型316和1.4462的许用应力对比情况。
焊接管件的焊缝系数取0.85。
如此大的许用应力可以和有很利地使用在过程装备设计中。
最大许用应力(依据ASME规范)温)1.446MP典31MP130 155 38112 155 93101149150.8.冲击性能脆性的转-1.4462双相钢可以从高温塑性破坏向低温脆性断裂转变,此塑性长时间的保温来充分地提高。
不恰当的焊接343-538°C变温度可以通过在不锈钢填料,可以提高焊缝向冲击脆性转变的敏工艺,例如使用纯粹的Cr 感性。
高温对力学性能的影响双相钢的使用温度上限是1.4462ASME锅炉与压力容器规范中明确规定316℃,因为双相钢有一个“475℃脆化”的问题,主要是由于铁素体相在538℃之间加热时会出现脆化现象。
但这种脆化是可逆的,只要通过在343-1000℃,593℃以上加热就可以还原。
然而,另外一个脆化温度区间是538-因为有有害于冲击性和腐蚀性的中间相析出。
整体退火和快速冷却处理可以消除脆性相,同时也是消除成形应力和“475℃脆化”首选方案。
六、成形和热处理1.4462可以很成功地冷弯和拉伸。
相对于普通奥氏体不锈钢来说,1.4462.9.有很高的强度,对成形设备要求有很高的要求。
双相钢中铁素体相的延伸率比奥氏体相要小,所以1.4462在弯曲时其弯曲半径要比奥氏体不锈钢大。
此外,1.4462管材和管板胀接时,由于其弹性延伸率较低,所以其胀接程度要受到限制。
1.4462相对于很多管板材料来说其强度是很高的,因此,1.4462管材和其它材料的管板胀接时要十分小心。
重度弯曲变形后要整体退火(不只是消应力退火),以防止在使用环境中应力腐蚀开裂,消应力热处理的温度一般在316-927℃之间,至于对材料性能的影响不作考虑。
七、热处理1.4462的退火温度一般在1020-1100℃并快速冷却,在1100℃附近热处理时,会让铁素体相含量大大增加。
八、焊接1.4462双相钢中的铁素体相和奥氏体相含量基本相同,氧炔焊会让基材的焊缝和热影响区的铁素体含量上升,并行的退火处理可以恢复两相的平衡。
然而退火处理后焊缝的铁素体含量还是要稍高一点。
焊缝中的铁素体含量不可以过高。
匹配的填料金属对1.4462的焊接来说是有经济性的,象AWS 2209这样的填料金属有比基材金属更高的含Ni量,主要是为了使焊区域产生相平衡,让焊缝区域和基材金属有用样的化学成分。
当1.4462和异种钢焊接时,填.10.料金属中要含有一些奥氏体形成元素,以便可以形成一条奥氏体焊缝。
焊缝区域如含有大量铁素体晶粒,就会让材料的室温冲击韧性大大降低。
标准ASTM/ASME...........A240 UNS S31803 EURONORM...........1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3 AFNOR...................Z3 CrNi 22.05 AZ DIN.........................W. Nr 1.4462焊接1.4462 合金的焊接性很好。
1.4462 合金所要达到的性能为焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。
1.4462 的焊接难度不大,但需设计其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡状态,避免有害的金属相位或非金属相位的析出. 11。