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S31803

材料牌號(hào)：S31803雙相鋼
德國(guó)牌號(hào)：1.4462
中國(guó)牌號(hào)：00Cr22Ni5Mo3N，F(xiàn)51
一、 S31803（F51，1.4462）雙相不銹鋼概述：
S31803（F51，1.4462）雙相鋼是2000年成功研究開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品，S31803雙相鋼是一種加氮的雙相不銹鋼，S31803雙相鋼是由21%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構(gòu)成的復(fù)式不銹鋼。 現(xiàn)國(guó)內(nèi)S31803雙相鋼產(chǎn)品種類(lèi)有焊管、無(wú)縫管，鋼板、棒材、鍛材、帶材等。早期的雙相不銹鋼可以耐中等強(qiáng)度的均勻腐蝕和氯應(yīng)力腐蝕斷裂，但是在焊接情況下使用時(shí)，其性能會(huì)大大降低。為了改善這種情況，氮就加入了S31803雙相鋼，這樣不僅使耐腐蝕性能上升，而且焊接使用情況也很良好。它具有高強(qiáng)度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力。
S31803雙相鋼的屈服強(qiáng)度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。這種合金特別適用于-50°F/+600°F 溫度范圍內(nèi)。超出這一溫度范圍的應(yīng)用，也可考慮這種合金，但是有一些限制，尤其是應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)的時(shí)候。由于2205雙相鋼特殊的性能特色，應(yīng)用范圍很廣， 至今是雙相鋼中大量使用最多的一個(gè)牌號(hào)。
二、S31803（F51，1.4462）雙相不銹鋼化學(xué)成分：見(jiàn)表-1：
表-1                                                                     %

*PREN值：%Cr + 3.3x%Mo + 16x%N

三、S31803（F51，1.4462）雙相不銹鋼物理和機(jī)械性能：
1、S31803（F51，1.4462）雙相鋼密度：8.0g/cm3。
2、S31803（F51，1.4462）雙相鋼抗拉強(qiáng)度：σb≥620Mpa。
3、S31803（F51，1.4462）雙相鋼屈服強(qiáng)度：σ0.2≥450Mpa
4、S31803（F51，1.4462）雙相鋼延伸率：δ≥25%。
四、S31803（F51，1.4462）雙相不銹鋼抗腐蝕能力：
1、均勻腐蝕：由于S31803雙相鋼鉻含量(22%)，鉬(3%)及氮含量(0.18%)，它的抗腐蝕特性在大多數(shù)環(huán)境下優(yōu)于316L和317L。
2、局部抗腐蝕：S31803雙相鋼中鉻、鉬及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中，對(duì)點(diǎn)腐蝕及隙腐蝕具有很強(qiáng)的抵抗能力。
3、抗應(yīng)力腐蝕：S31803雙相鋼的雙相微觀結(jié)構(gòu)有助于提高不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕龜裂能力。在一定的溫度、應(yīng)張力、氧氣及氯化物存在的情況下，奧氏體不銹鋼會(huì)發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕。由于這些條件不易控制，因此304L、316L和317L的使用在這方面受到限制。
4、抗腐蝕疲勞：S31803雙相鋼的高強(qiáng)度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕疲勞強(qiáng)度。加工設(shè)備易受腐蝕環(huán)境和加載循環(huán)的影響，S31803雙相鋼的特性非常適合這樣的應(yīng)用。
五、S31803（F51，1.4462）雙相不銹鋼結(jié)構(gòu)：
S31803（F51，1.4462）雙相鋼的化學(xué)成分在經(jīng)過(guò)1900°/1922°F (1040°/1080°C)固熔退火處理后，可獲得理想的微觀結(jié)構(gòu)50 α / 50 γ 。如果熱處理的溫度高于2000°F，可能會(huì)導(dǎo)致鐵素體成分的增加。像其他的雙相不銹鋼一樣，2205雙相鋼易受金屬間相析出的影響。金屬間相在1300°F和1800°F之間析出，在1600°F溫度下，其析出速度最快。因此，我們需對(duì)S31803雙相鋼進(jìn)行試驗(yàn)，確保無(wú)金屬間相，試驗(yàn)參考ASTM A923。
六、S31803（F51，1.4462）雙相不銹鋼加工性能：
1、熱成形：我們建議成形應(yīng)盡量在600°F 溫度以下進(jìn)行。在進(jìn)行熱成形處理時(shí)，整個(gè)工件應(yīng)整體受熱，應(yīng)在1750°F 到2250°F 的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，S31803雙相鋼在此溫度下非常柔軟。如果溫度過(guò)高，S31803雙相鋼易于熱撕裂。如果低于此溫度，奧氏體就會(huì)發(fā)生斷裂。低于1700°F時(shí)，由于溫度和形變的影響，金屬間相會(huì)很快形成。熱成形進(jìn)行完后，應(yīng)立即對(duì)其在最低為1900°F 的溫度下進(jìn)行固熔退火，并進(jìn)行淬火來(lái)還原其相位平衡、韌性及抗腐蝕能力。我們不建議進(jìn)行應(yīng)力消除，但如果必須這樣做，材料應(yīng)在最低為1900°F 的溫度下進(jìn)行固熔退火，然后迅速冷卻，進(jìn)行水淬火。
2、冷成形：2205雙相鋼可以進(jìn)行切割和冷成形。然而，由于S31803雙相鋼自身的高強(qiáng)度及硬度，它比奧氏體鋼鐵更需要進(jìn)行冷成形，也正因?yàn)樗母邚?qiáng)度，要充分考慮到回彈的因素。
3、熱處理：S31803雙相鋼應(yīng)在最低為1900°F 的溫度下進(jìn)行退火處理，然后迅速冷卻，進(jìn)行水淬火。這項(xiàng)處理應(yīng)用于固熔退火及應(yīng)力解除。應(yīng)力解除處理如在低于1900°F 的溫度下進(jìn)行，容易導(dǎo)致有害的金屬或非金屬相位的析出。
4、機(jī)械切削性：在高速的機(jī)床上，S31803雙相鋼的進(jìn)給率和切削速度和316L 是一樣的。如果采用炭化刀，切割速度與316L相比降低了大約20%，機(jī)器設(shè)備及其部件的性能在此起著關(guān)鍵性的作用。
5、焊接：S31803雙相鋼的焊接性很好。2205雙相鋼所要達(dá)到的性能為焊接金屬和熱變質(zhì)部分仍然保持和基底金屬同樣的抗腐蝕能力、強(qiáng)度及韌性。2205雙相鋼的焊接難度不大，但需設(shè)計(jì)其焊接程序，以便焊接后,可以保持良好的相位平衡狀態(tài),，避免有害的金屬相位或非金屬相位的析出。
七、S31803（F51，1.4462）雙相不銹鋼應(yīng)用領(lǐng)域：
S31803雙相鋼應(yīng)用領(lǐng)域：中性氯化物環(huán)境，煉油工業(yè)，石油化學(xué)和化學(xué)工業(yè)，化學(xué)工業(yè)用輸送管道，石油和天然氣工業(yè)，紙漿和造紙工業(yè)，化肥工業(yè)，尿素工業(yè)，磷肥工業(yè)，海水環(huán)境，能源與環(huán)保工業(yè)，輕工和食品工業(yè)，食品和制藥工業(yè)的設(shè)備，高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件，海底管線(xiàn)，煙機(jī)脫硫，滲透脫鹽淡化設(shè)備，硫酸廠，海洋工程緊固件等。