双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)介绍
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双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的化学成份%
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牌号
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C
≤
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Mn
≤
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P
≤
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S
≤
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Si
≤
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Ni
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Cr
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Mo
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N
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2205
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0.030
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2.0
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0.03
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0.02
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1.0
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4.5-6.5
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21-23
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2.5-3.5
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0.08-0.2
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双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的机械性能
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牌号
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温度/状态
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屈服强度σb
≥(MPa)
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抗拉强度 σ0.2
≥(MPa)
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伸长率 δ
标距2in或50mm(或4D）,≥,%
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2205的板
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70oC/退火
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75
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105
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35
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2205的板
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200oC/退火
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50
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90
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2205的板
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400oC/退火
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45
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80
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2205的板
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600oC/退火
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40
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79
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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
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双相不锈钢化学成分,%
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类型
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UNS 牌号
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C
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Cr
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Ni
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Mo
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Cu
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N
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低合金型
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S32304
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≤0.03
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23
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4
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0.05/0.20
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中合金型
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S31803
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≤0.03
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22
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5
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3
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0.08/0.20
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中合金型
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S32205
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≤0.03
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22
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5
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3
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0.14/0.20
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高合金型
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S32550
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0.04
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25
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6
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3
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2
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0.10/0.25
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超级DSS
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S32750
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≤ 0.03
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25
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7
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4
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0.24/0.32
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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。该钢的强度高，耐腐蚀性与304相当，可焊接，其寿命周期成本较
奥氏体不锈钢低.
LDX 2101钢已进行工业试制,在AOD/CLU炉精炼后进行连铸,生产长材铸胚和板胚,只是目前尚未大量推广应用，鉴于
它具有较好的综合性能，潜在的用途范围很宽，尤其用作结构件很有前途，例如可代替 2205双相不锈钢用作桥梁结
构，还可用制混凝土中的钢筋，解决在有氯离子污染环境中材料的腐蚀问题,此外，还可取代304和316钢制造容器、
塔器、热水贮罐和加热器等。
从世界不锈钢的消耗量来看,双相不锈钢只占很少的份额,它的价格还是较高的,从价格比来看:若304,304L为1,则 316L
为1.3, 而2205则为1.6, 说明要想增加双相不锈钢的市场份额,应当有更廉价的,能与应用最普遍的304(304L)钢相竞争的
新钢种还是有价值的,当然这方面还有许多工作要做.
值得一述的还有含锰超级双相不锈钢的开发,在德国开发了含25%Cr, 6%Mn, 6%Ni, 3%Mo, 2%W和～0.5%N,还有C
u的高合金铸钢,该钢靠固溶强化,σ0.2 可达到550MPa, 比含0.15%N的类似钢种高出近70MPa, 临界孔蚀温度(CPT)达到
70℃,耐磨损腐蚀性能好. 在奥地利也开发了BO A920(26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%Mo, 0.35%N)超级双相不锈钢, PREN值
达45,σ0.2为～600MPa, AK为100～200J, 适合用制小尺寸高速运转的部件. 这两种钢目前还处于试验室阶段. 这两种钢都
是靠加入锰提高了氮的溶解度,由于合金含量高,组织稳定性相对较低,容易析出脆性相.[wujiu 2003.09.12]
