超级双相钢（用于工程建造等领域的钢材）

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更新时间：2023-05-23
超级双相钢
用于工程建造等领域的钢材
超级双相钢是一种建筑材料，外文名Super Duplex Steel，是指PREN>40，含25%Cr和高钼（>3.5%），高氮（0.22%～0.30%）的双相钢，主要牌号有UNS S32550(UR52N+)、S32750（SAF 2507)和S32760(Zeron 100),分别是法国CLI、瑞典SANDVIK和英国MATER+PLATT等公司开发的，它们的变形材约在1990和1991年先后问世，这三种钢的成分是相近的，区别在于钨和铜的含量不同。具有较强的抗氯化物腐蚀能力，较高的导热性和较低的热膨胀系数，主要用于化学加工、石油化工和海底设备。
基本信息
中文名
超级双相钢
外文名
Super Duplex Steel
运用领域
工程建造
拼音
chāo jí shuāng xiàng gāng
发展趋势
超级双相钢管
进入2000年以来，现代双相不锈钢的发展呈现两大趋势，一方面是在关注钢的组织热稳定性的同时，进一步提高钢中的铬、钼、氮含量以获得更高的强度和更加优良的耐蚀性，以适应近代工业发展的需求并便于和超级奥氏体不锈钢相竞争，出现了PRE值近于50的特超级双相不锈钢，例如SAF2707 HD 和 SAF 3207 HD。另一方面转向开发低镍量且不含贵重元素钼或仅含少量钼的经济型双相不锈钢，以降低双相不锈钢的生产成本和售价，并改善双相不锈钢的热加工性、焊接性。从而增加双相不锈钢与其他类型通用不锈钢，特别是304、316型铬镍奥氏体不锈钢的竞争力。目前已经有较早期问世的SAF 2304和2000年以来才问世的AL 2003，LDX2101, Armo Nitronic 19D ,ATI 2102、2201、2202，LDX2404等牌号。经济型双相不锈钢的大量生产与应用对第一代18Cr型（含钼达约3%）双相不锈钢3RE60等的生存与发展带来了巨大的冲击。
在双相和超级双相不锈钢的发展过程中，遇到的一些物理冶金等问题已经引起了人们的重视。例如，钢中Cr%+Mo%量应大于等于21%，以防止冷加工成型引起马氏体相变而导致钢的性能下降。国内研究改进型18-5双相不锈钢（Cr+Mo量为21%，N量为0.07%和0.10%时）冷变形量对马氏体生成量以及对钢耐蚀性的影响表明，马氏体的形成和数量的增加会降低此钢的耐应力腐蚀和耐点蚀的性能。又例如，为使双相不锈钢耐腐蚀性增加，在提高钢中铬、钼量时，要对Cr%+Mo%大于等于35%后引起的双相不锈钢组织热稳定性下降、金属间相等沉淀而导致塑性、韧性、热加工性和焊接等工艺性以及耐蚀性的劣化采取必要的防止措施。再例如，氮是非常有益的重要元素，但大量氮的加入会引起铬氮化物的生成并沿晶界析出，从而引起晶间腐蚀等腐蚀损伤和韧性的下降，钢中氮量超出钢的固溶量，在钢凝固过程中由于氮的逸出会造成大量废品；若为了提高氮在钢中的固溶度，加入大量锰，对所引起的形成硫化锰的危害也要加以评估。
目前在国内超级双相钢的主要牌号2507(S32750)
2507（UNS S32750）双相不锈钢的强度及抗腐蚀能力较强，主要用于化学加工、石油化工和海底设备。它较高的铬、钼及氮含量使它具有很高的抗斑蚀、裂隙腐蚀及一般腐蚀的能力。它的冲击强度也很高，2507合金不适宜用在高于570℃的温度环境下，长期处在这样的环境下，它的韧性会降低。其化学成分和机械性能如表1、2所示。
表1化学成分（%）
钢号
C≤
Mn≤
Si≤
S≤
P≤
Cr
Ni
Mo
Cu≤
N
S32750（SAF2507）
00Cr25Ni7Mo4N
0.03
1.2
0.8
0.02
0.035
24/
26
6.0/
8.0
3.0/
5.0
0.5
0.24/
0.32
S31803（SAF2205）00Cr22Ni5Mo3N
0.03
2.0
1.0
0.02
0.03
21/
23
4.5/
6.5
2.5/
3.5
0.08/
0.20
S31500(3RE60)
00Cr18Ni5Mo3Si2
0.03
1.2/
2.0
1.4/
2.0
0.03
0.03
18/
19
4.25
5.25
2.5/
3.0
0.05/
0.10
表2. 机械性能
钢 号
热处理制度
℃
σb (Mpa)
≥
σs(Mpa)
≥
δ%
≥
硬度≤
布氏
洛氏
S32750（SAF2507）
00Cr25Ni7Mo4N
1025-1125
水淬
800
550
15
310
32
S31803（SAF2205）
1020-1100
水淬
620
450
25
290
30.5
S31500(3RE60)
00Cr18Ni5Mo3Si2
980-1040
水淬
630
440
30
290
30.5
新品介绍
超级双相不锈钢2507(S32750)是比双相不锈钢2205(S31803)具有更高的耐腐蚀性及更优的机械性能。常应用于海上石油平台（热交换器管，水处理和供水系统，消防系统，喷水系统，稳水系统），脱盐（淡化）设备（Ro设备中的高压管，海水管）等特殊化工环境设备中。名称S32750，SAF2507 ，F53 ，国标00Cr25Ni7Mo4N。应用领域有：石油天然气工业设备；离岸平台、热交换器、水下设备、消防设备；化学加工工业、器皿与管道业；脱盐植物、海底管道；机械部件(高强度、抗腐蚀部件)、能源工业FGD系统、工业洗刷系统、吸收塔等。