双相不锈钢材料的理解与分析
时间：2024-09-06 阅读：31
双相不锈钢顾名思义就是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到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。的不锈钢材料。在实际应用中具有良好的兼容二者材料的固有的特性。
双相不锈钢的分类：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（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。下面就有关双相不锈钢材料按照实际材质加以分析具体的特性与化学成分：
双相不锈钢2205标准号：ASTM A240/A240M--01 双相不锈钢2205合金是由22%铬，2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。这种合金特别适用于-50°F/+600°F 温度范围内。
化学成分：
C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0～23.0 Ni 4.5～6.5 Mo3.0～3.5 N0.14～0.20(奥氏体-铁素体型）
性能补充：
主要成分：22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N；各国标准：NAS 329J3L、UNS S32205/S31803、DIN/EN 1.4462、ASTM A240、ASME SA-240；机械性能：抗拉强度：σb≥640Mpa；延伸率：δ≥25%；典型工况：20%稀硫酸，60℃以下，年腐蚀率<0.1mm；配套焊丝：ER2209。
1、化学成分 （JIS G 4305- 005） (wt%)
| 化学成分 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | N |
| 标准 | £0.03 | £1.00 | £2.00 | £0.04 | £0.03 | 21.0~24.0 | 4.5~6.5 | 2.5~3.5 | 0.08~0.2 |
| 一般 | 0.025 | 0.6 | 1.5 | 0.026 | 0.001 | 22.5 | 5.8 | 3.0 | 0.16 |
| 区分 | 力学性能 | 备注 | ||
| Ys (Mpa) | Ts (Mpa) | El (%) | Hv | 2.0t/2B |
| 标准 | ≥ 450 | ≥ 620 | ≥ 18 | ≤ 320 |
| 一般 | 670 | 875 | 27 | 280 |
| 密度 (g/cm) | 磁性 | 比热 (J/g.C) | 热导率 100C(W/m. | 热膨胀率 20~100C (10/C) |
| 7.8 | 有 | 0.45 | 19.0 | 13.7 |
2304不锈钢钢（中国牌号：00Cr23Ni4N)是瑞典开发的一个低合金的双相不锈钢，它固溶处理温度为1000℃左右，组织有40%-50%铁素体和50%-60%奥氏体，具有双相不锈钢的共性特点，是作为一个具有高强度和价廉特色，能代替304L和316L常用奥氏体不锈钢而开发的钢种。
它已被美国机械工程协会（ASME）确认可用于锅炉和压力容器、化工厂和炼油厂的管道，不少国家已纳入标准。美国标准为UNS S32304 ，瑞典的商业牌号为 SAF 2304。
化学成分：
UNS 2304牌号 C ≤ 0.030 、 Si ≤ 1.0 、 Mn ≤ 2.5 、 S ≤ 0.030 、 P ≤ 0.040 、 Cr: 21.5 - 24.5 、 Ni: 3.0 - 5.5 、 Mo: 0.05 - 0.6 、N: 0.05 - 0.20 、 Cu：0.05 - 0.6
SAF 2304牌号 C ≤ 0.030 、 Si ≤ 0.5 、 Mn ≤ 1.2 、 S ≤ 0.04 、 P ≤ 0.04 、 Cr: 23 、 Ni: 4.5 、 N: 0.1
力学性能：
| 钢种 | 钢材品种 | 温度 ℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ5/% |
| SAF 2304 | 钢管 Φ≤25.4mm | 室温 | ≥690 | ≥450 | ≥25 |
| 钢板 | 室温 | ≥600 | ≥400 | ≥25 | |
| 50℃ | 600 | 370 | —— | ||
| 100℃ | 570 | 330 | —— | ||
| 200℃ | 530 | 290 | —— | ||
| 300℃ | 500 | 260 | —— |
2507是一种铁素体—奥氏体(双相)不锈钢,它综合了许多铁素体钢和奥氏体钢比较有益的性能, 由于该钢铬和钼的含量都很高,因此具有的抗点腐蚀,缝隙腐蚀和均匀腐蚀的能力.双相显微组织保证了该钢具有很高的抗应力腐蚀破裂的能力,而且机械强度也很高.
2507不锈钢的化学成分：
C≤0.03 、Si≤0.80 、Mn≤1.2 、Cr:24-26 、Ni:6-8 、S≤0.02 、P≤0.035 、Mo:3-5 、N：0.24-0.32
2507不锈钢在适宜固溶处理后，此钢的显微组织有比较理想的α/γ之比约为50/50的双相结构。当固溶温度在1050℃以上时，随温度升高，钢中铁素体相数量会有所增加，但由于含氮量高，在1300℃以下钢的相比例不会有显著改变。此钢若不经不同温度时效（或受热的影响），在α+γ基体上会有γ2形成和δ、χ、R、α`金属间相和Cr2N等氧化物析出，由于钢中的碳含量低（一般在0.01%-0.02%），因此钢中一般没有碳化物存在。