SAF2205、SAF2507
双相不锈钢性能规范
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1/2
日期：2015/1/30
密级：B
编制：韩振猛
审核：
双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
中国
00Cr22Ni5Mo3N
美国
UNS 31803/S32205
瑞典
SAF2205
德国
W.Nr.1.4462
二、化学成分
表2.0化学成分
钢号
C≤
Mn≤
Si≤
S≤
P≤
Cr
Ni
Mo
Cu≤
N
SAF2507
0.03
1.2
0.80
0.02
0.035
24.0/26.0
6.0/8.0
3.0/5.0
0.5
0.24/
管材：ASTM A789、ASTM A790、ASTM A1016、ASTM A999、ASTM A928
棒材：ASTM A276、ASTM A479、ASTM A484
板材：ASTM A240/A240M-05
美国
UNS S32750
瑞典
SAF2507
德国
W.Nr.1.4410
SAF2205
双相钢
0.32
SAF2205
0.03
2.0
1.0
0.02
0.03
21.0/23.0
4.5/6.5
2.5/3.5
0.08/0.2
三、力学性能
SAF2507、SAF2205的力学性能，低温冲击性能，高温拉伸性能见表3.0、表4.0、表5.0。
SAF2205、SAF2507
双相不锈钢性能规范
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5)双相不锈钢含有50%的铁素体，同样也存在475℃脆性，但不如铁素体不锈钢那样敏感。双相钢中的铁素体在300-525℃之间长期保温会析出高铬α相，而在475℃最敏感，使双相钢发生脆化。由于α相析出时间较长，故对一般焊接影响不大，但应限制双相不锈钢的工作温度不高于250℃。
双相不锈钢的焊接件，由于工艺不当，一旦产生δ相或析出α相引起475℃脆性，则可采用固溶处理使之消除。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
双相不锈钢的扩散氢含量不及奥氏体不锈钢，因此焊材中或周围环境中氢的质量浓度较高时，则会在焊接双相不锈钢时出现氢致裂纹和脆化。
五、特性
1.与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢具有如下优势：
1）屈服强度比奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。
1020/℃-1100/℃
在空气或水中迅速冷却
SAF2507
1025/℃-1125/℃
在空气或水中迅速冷却
2.热加工
双相不锈钢应在（1875-2050）ºF之间的温度下进行热加工。然后在不低于1880ºF的温度下固溶退火并快速空淬或水淬。
宝钢关于该钢热变形行为的研究认为，在实际的工业生产中双相不锈钢可以选用的热加工温度为（1000-1200）℃。而国内研究发现，该钢低于1040℃加热时，钢中容易形成σ相，因此热加工时温度应大于1040℃。
伸长率（2in）/%
≥25
≥25
硬度，HRC
≥30.5
≥32
冲击能，ft·lbf
-
≥74
表4.0低温冲击性能
温度ºF
室温
32
-4
-40
-76
-112
-148
-320
SAF2507
冲击能
ft·lbf
162
162
155
140
110
44
30
7
SAF2205
表5.0高温拉伸性能
SAF2507
SAF2205
温度/ºF
68
212
392
572
122
212
392
572
0.2%残余变形的屈服强度/ksi
78
70
58
55
60
52
45
41
1%残余变形的屈服强度/ksi
91
77
65Βιβλιοθήκη 61---
-
极限抗拉强度/ksi
113
101
94
94
96
90
83
81
四、热处理
1.交货前热处理要求
表6.0交货前热处理要求
牌号
温度
淬火
SAF2205
1)热裂纹的敏感性比奥氏体钢小得多。
2)冷裂纹的敏感性比一般低合金高强钢也小得多。
3)双相不锈钢焊接时主要问题不在焊缝，而在热影响区，因为在焊接热循环作用下，热影响区处于快冷非平衡态，冷却后总是保留更多的铁素体，从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹（脆化）的敏感性。
4)双相不锈钢焊接接头有析出δ相脆化的可能，δ相是Cr和Fe的金属间化合物，它的形成温度范围600-1000℃，不同钢种形成δ相的温度不同，如00Cr18Ni5Mo3Si2钢在800-900℃，而双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3CuN的在800-900℃，850℃时最敏感。形成δ相需经一定的时间，一般1-2 min萌生1-2 minδ相增多并长大。因此，焊接时应采用小热输入，快速冷却，消应力处理时应采用较低的温度，如550-600℃为宜。
一、SAF2205、SAF2507双相不锈钢各国牌号对照表及常用标准
表1.0
类别
国家
材料牌号
材料标准
国标
美标
SAF2507
超级
双相钢
中国
00Cr25Ni7Mo4N
管材：GB 13296-91、
GB/T 14976-2002、
GB/T 14975-2002
棒材：GB 1220-2007
板材：GB/T 3280-2007
必要时，双相不锈钢热加工成形后可进行固溶处理，一般选用温度为1050-1100℃。
SAF2205、SAF2507
双相不锈钢性能规范
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1/2
日期：2014.09.01
密级：B
编制：韩振猛
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3.焊接性能
值得一提的是,双相钢一般不进行焊后热处理
双相不锈钢的焊接性兼有奥氏体钢和铁素体钢各自的优点，并减少了其各自的不足之处。
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日期：2014.09.01
密级：B
编制：韩振猛
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表3.0在68ºF的力学性能
SAF2205
SAF2507
极限抗拉强度/ksi
≥90（620MPa）
≥110（800 MPa）
0.2%残余变形的屈服强度/ksi
≥65（450MPa）
≥80（550 MPa）
1%残余变形的屈服强度/ksi
-
≥91