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特级双相不锈钢焊管的性能特点及发展历史

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特级双相不锈钢焊管的性能特点及发展历史

双相不锈钢焊管的发展已历经3代:第1代以20世纪60年代中期3RE60钢为代表,该不锈钢有焊接热影响区的问题;第2代为20世纪70年代后,发展的具有超低碳和含氮的特征,代表牌号为2205,点蚀当量指数PRE为32-39;第3代为20世纪80年代后期发展的超低碳、高钼、高氮含量的超级双相不锈钢,代表牌号有2507、32750等,PRE值大于40。

近年来随着人们不断提高的要求及双相不锈钢焊管

的发展,强度更高、耐蚀性能更优的新一代双相不锈钢材料——特超级双相不锈钢应运而生,以32707、33207、2707HD为代表。

1、化学成分设计和组织特点

1)成分

高合金化是特超级双相不锈钢焊管

的设计思路,在进一步提高钢中铬、钼、氮含量以提高强度和耐蚀性的同时,调节合理的其他元素成分配比,特超级双相不锈钢PRE值接近50。

2)相比例调控

特超级双相不锈钢在较低温度固溶,组织中有一定量的有害相σ相,该相在1100℃以上时可以基本固溶,这时铁素体相和奥氏体相大约各占一半,另外为了防止较弱相被优先腐蚀,钢的奥氏体及铁素体两相各自的耐点蚀指数(PRE)设计相当,以32707为例,两相各自的PRE值平平均相差不到1。

2、耐腐蚀性能

32707和33207的理论抗点蚀当量达到50左右,两者的临界点蚀温度均高于90℃,而32750则约为80℃。在标准奥氏体不锈钢腐蚀较快的使用环境中,特超级双相不锈钢甚至可以很好地替代高合金奥氏体不锈钢和镍基合金。

3、力学性能

特超级双相不锈钢焊管的屈服强度是与其耐点蚀性能相当的奥氏体不锈钢的2倍。热交换器管用32707材料的屈服强度一般为800MPa,抗拉强度为1000MPa,淬火热处理态下的伸长率大于25%。而33207具有更高的抗拉强度,在淬火热处理状态下,抗拉强度比超级双相钢32750高20%。另外,32707具有很好的冲击韧性,其脆性转变温度低于-50℃。

我国目前主流的牌号仍为2205类传统双相不锈钢,超级双相不锈钢有少量的生产,而特超级双相不锈钢则刚刚起步,处于研发阶段,应积极推动国内特超级双相不锈钢的研发。

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