F60 (S32205, )双相不锈钢材质介绍F60性能评定

概述

双相不锈钢2205由瑞典AvestaPolarit公司生产,商业牌号是2205CodePlusTow,已纳入ASTM和ASME的A240和A480中,UNS编号为S32205,属于第二代双相不锈钢。

介绍

2205CodePlusTow与UNS编号为S31803的同种双相不锈钢2205有所不同,它提高了氮含量的下限,并通过有害金属相析出测试。2205CodePlusTow具有更高的强度、耐蚀性和焊后冶金稳定性,焊接接头易于获得平衡的两相组织,高氮含量更有效抑制有害金属相的析出,这对焊接是非常有利的。

执行标准

NAS：329J3L

UNS：S32205/S31803

DIN/EN：1.4462

ASTM：A240

ASME：SA-240

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

Mo：3.0～3.5

N：0.14～0.20

机械性能

抗拉强度：σb≥640Mpa；

延伸率：δ≥25%；

典型工况：20%稀liu酸，60℃以下，年腐蚀率＜0.1mm；

配套焊丝：ER2209。

1 材料特性 

1.1 成分特点 

第二代双相不锈钢一般称为标准双相不锈钢,成分特点是超低碳、含氮,其典型成分为22%Cr+5%Ni+0.17%N。与第一代双相不锈钢相比,2205进一步提高氮含量,增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点蚀性能。氮是强烈的奥氏体形成元素,加入到双相不锈钢中,既提高钢的强度且不显著损伤钢的塑韧性,又能抑制碳化物析出和延缓σ相形成

1.2 组织特点 

双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占半数(双相不锈钢2205铁素体含量应为30%～55%,典型值是45%左右),兼有两相组织特征,见图1。它保留了铁素体不锈钢导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点;又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。

1.3 性能特点 

在性能上的突出表现是屈服强度高和耐应力腐蚀。 

双相不锈钢比奥氏体不锈钢的屈服强度高近1倍,同样的压力等级条件下,可以节约材料。比奥氏体不锈钢的线性热膨胀系数低,与低碳钢接近。使得双相不锈钢与碳钢的连接较为合适,这有很大的工程意义。锻压及冷冲成型性不如奥氏体不锈钢。

性能评定

1 焊接工艺评定 

按JB4708—2000进行焊接工艺评定,平均抗拉强度高达782MPa,塑性断裂在热影响区;4支侧弯试样无裂纹出现。

2 相比例评定 

金相法观察到的组织形貌是白色奥氏体基体上分布有浅灰色条状、块状铁素体。经评估,焊缝铁素