详细说明
1.4362不锈钢SAF2304 00Cr23Ni4N UNS S32304
2304不锈钢钢(中国牌号:00Cr23Ni4N)是瑞典开发的一个低合金的双相不锈钢,它固溶处理温度为1000℃左右,组织有40%-50%铁素体和50%-60%奥氏体,具有双相不锈钢的共性特点,是作为一个具有高强度和价廉特色,能代替304L和316L常用奥氏体不锈钢而开发的钢种。
它已被美国机械工程协会(ASME)确认可用于锅炉和压力容器、化工厂和炼油厂的管道,不少已纳入标准。美国标准为UNS S32304 ,瑞典的商业牌号为 SAF 2304。[1]
2化学成分
UNS 2304牌号 C ≤ 0.030 、 Si ≤ 1.0 、 Mn ≤ 2.5 、 S ≤ 0.030 、 P ≤ 0.040 、 Cr: 21.5 - 24.5 、 Ni: 3.0 - 5.5 、 Mo: 0.05 - 0.6 、N: 0.05 - 0.20 、 Cu:0.05 - 0.6
SAF 2304牌号 C ≤ 0.030 、 Si ≤ 0.5 、 Mn ≤ 1.2 、 S ≤ 0.04 、 P ≤ 0.04 、 Cr: 23 、 Ni: 4.5 、 N:
耐蚀性能
SAF2304双相不锈钢的PRE值为25,与316L不锈钢的数值相当。我们在300mV电位下,NaCl溶液中试验几种钢的临界孔蚀温度(CPT)与氯离子含量的关系时,发现ASF2304双相不锈钢的CPT值高于304L,和316L相当。在为高压釜的中性氯化物溶液中几种钢的试验结果发现,外加应力相当于在该温度下钢的屈服强度,试验时间1000h,曲线之下为不发生应力腐蚀破裂的区域。另外SAF2304双相钢的耐晶间腐蚀性能良好,能够通过CuSO4+H2SO4铜屑法的检验。SAF2304双相钢在中有很好的耐腐蚀性,可以与304L媲美,在另一些酸中,如硫酸,其耐腐蚀性同316L相当,而在有机酸中,如甲酸,甚至还优于316L。
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1.4362影响抛光性能的因素主要有以下几点:碳的影响:碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳。定奥氏体且扩大奥氏体区的元素。碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍,碳是一种间隙元素,通过固溶强化可显著提高奥氏体不锈钢的强度。但是,在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素,这主要是由于在不锈钢的耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热),碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性是耐晶间腐蚀性能下降。
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1.4362从这个等式可以看出:
1.43621.碳是一种较强的奥氏体形成元素,其形成奥氏体的能力是镍的30倍,但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中,因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。
1.43622.氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍,但是它是气体,想要不造成多孔性的问题,只能在不锈钢中添加数量有限的氮。
1.43623.添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少和焊接的问题。;
1.4362从这个等式中也可以看出:
1.43621.添加锰对于形成奥氏体并不非常有效,但是添加锰可以使更多的氮溶解到不锈钢中,而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。在200系列的不锈钢中,正是用足够的锰和氮来代替镍形成的奥氏体结构,镍的含量越低,所需要加入的锰和氮数量就越高。例如在201型不锈钢中,只含有4. 5%的镍,同时含有0.25%的氮。由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的能力上相当于7.5%的镍,所以同样可以形成奥氏体结构。这也是200系列不锈钢的形成原理。
1.43622.在不锈钢中,有两种相反的力量同时作用:铁素体形成元素不断形成铁素体,奥氏体形成元素不断形成奥氏体。锻件终的晶体结构取决于两类添加元素的相对数量。铬是一种铁素体形成元素,所以铬在不锈钢晶体结构的形成上和奥氏体形成元素之间是一种竞争关系。因为铁和铬都是铁素体形成元素,所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢,具有磁性。
1.43623.在把奥氏体形成元素-镍加入到铁-铬不锈钢的过程中,随着镍成分增加,形成的奥氏体也会逐渐增加,直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构,这样就形成了300系列不锈钢。