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：7.20150130.011/2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（DuplexStainlessSteel，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≤CrNiMoCu≤NSAF25070.031.20.800.020.03524.0/26.06.0/8.03.0/5.00.50.24/0.32SAF22050.032.01.00.020.0321.0/23.04.5/6.52.5/3.50.08/0.2三、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：GB13296-91、GB/T14976-2002、GB/T14975-2002棒材：GB1220-2007板材：GB/T3280-2007管材：ASTMA789、ASTMA790、ASTMA1016、ASTMA999、ASTMA928棒材：ASTMA276、ASTMA479、ASTMA484板材：ASTMA240/A240M-05美国UNSS32750瑞典SAF2507德国W.Nr.1.4410SAF2205双相钢中国00Cr22Ni5Mo3N美国UNS31803/S32205瑞典SAF2205德国W.Nr.1.4462SAF2205、SAF2507双相不锈钢性能规范文件原码：无页码文件现码：7.20140901.011/2日期：2014.09.01密级：B编制：韩振猛审核：表3.0在68ºF的力学性能表4.0低温冲击性能温度ºF室温32-4-40-76-112-148-320SAF2507冲击能ft·lbf16216215514011044307SAF2205表5.0高温拉伸性能SAF2507SAF2205温度/ºF682123925721222123925720.2%残余变形的屈服强度/ksi78705855605245411%残余变形的屈服强度/ksi91776561----极限抗拉强度/ksi113101949496908381四、热处理1.交货前热处理要求表6.0交货前热处理要求牌号温度淬火SAF22051020/℃-1100/℃在空气或水中迅速冷却SAF25071025/℃-1125/℃在空气或水中迅速冷却2.热加工双相不锈钢应在（1875-2050）ºF之间的温度下进行热加工。然后在不低于1880ºF的温度下固溶退火并快速空淬或水淬。宝钢关于该钢热变形行为的研究认为，在实际的工业生产中双相不锈钢可以选用的热加工温度为（1000-1200）℃。而国内研究发现，该钢低于1040℃加热时，钢中容易形成σ相，因此热加工时温度应大于1040℃。必要时，双相不锈钢热加工成形后可进行固溶处理，一般选用温度为1050-1100℃。SAF2205SAF2507极限抗拉强度/ksi≥90（620MPa）≥110（800MPa）0.2%残余变形的屈服强度/ksi≥65（450MPa）≥80（550MPa）1%残余变形的屈服强度/ksi-≥91伸长率（2in）/%≥25≥25硬度，HRC≥30.5≥32冲击能，ft·lbf-≥74SAF2205、SAF2507双相不锈钢性能规范文件原码：无页码文件现码：7.20140901.011/2日期：2014.09.01密级：B编制：韩振猛审核：3.焊接性能值得一提的是,双相钢一般不进行焊后热处理双相不锈钢的焊接性兼有奥氏体钢和铁素体钢各自的优点，并减少了其各自的不足之处。1)热裂纹的敏感性比奥氏体钢小得多。2)冷裂纹的敏感性比一般低合金高强钢也小得多。3)双相不锈钢焊接时主要问题不在焊缝，而在热影响区，因为在焊接热循环作用下，热影响区处于快冷非平衡态，冷却后总是保留更多的铁素体，从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹（脆化）的敏感性。4)双相不锈钢焊接接头有析出δ相脆化的可能，δ相是Cr和Fe的金属间化合物，它的形成温度范围600-1000℃，不同钢种形成δ相的温度不同，如00Cr18Ni5Mo3Si2钢在800-900℃，而双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3CuN的在800-900℃，850℃时最敏感。形成δ相需经一定的时间，一般1-2min萌生1-2minδ相增多并长大。因此，焊接时应采用小热输入，快速冷却，消应力处理时应采用较低的温度，如550-600℃为宜。5)双相不锈钢含有50%的铁素体，同样也存在475℃脆性，但不如铁素体不锈钢那样敏感。双相钢中的铁素体在300-525℃之间长期保温会析出高铬α相，而在475℃最敏感，使双相钢发生脆化。由于α相析出时间较长，故对一般焊接影响不大，但应限制双相不锈钢的工作温度不高于250℃。双相不锈钢的焊接件，由于工艺不当，一旦产生δ相或析出α相引起475℃脆性，则可采用固溶处理使之消除。双相不锈钢的扩散氢含量不及奥氏体不锈钢，因此焊材中或周围环境中氢的质量浓度较高时，则会在焊接双相不锈钢时出现氢致裂纹和脆化。五、特性1.与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢具有如下优势：1）屈服强度比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壁厚要比常用的奥氏体减少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，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破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。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遍的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，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性SAF2205、SAF2507双相不锈钢性能规范文件原码：无页码文件现码：7.20140901.011/2日期：2014.09.01密级：B编制：韩振猛审核：能都优于奥氏体不锈钢。5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，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。6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。2.与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：1）综合力学性能尤其是塑韧性，不像铁素体不锈钢那样对脆性敏感。2）除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。3）冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。4）焊接性能也远优于铁素体不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。5）应用范围较铁素体不锈钢宽。