022Cr25Ni7Mo4WCuN (S32760/S27603)

（022Cr25Ni7Mo4WCuN）（Zeron100)  S27603 / S32760 双相钢在20世纪80年代初系用作铸钢，代替耐蚀性不足的第二代双相不锈钢（00Cr22Ni5Mo2N）2205 双相不锈钢。80年代后期开始作为用于管道系统的变形材料，随后此钢成为石油天然气开发、海水环境、烟气脱硫（FGD）、脱盐、化工等应用领域的重要耐蚀材料。

一、化学成分

  S32760 双相不锈钢除了高铬、钼、氮量外还含有少量的钨和铜。早期作为铸造合金，加入钨、铜以改善此合金的铸造性能，后来才发现钨、铜能改善此钢在某些酸中的耐腐蚀性和在海水中在钝化的能力。

二、组织特点

  此钢与其他超级双相不锈钢相同，在固溶条件下，其显微组织也是α/γ近于1的双相结构，但是，自高温到室温，包括不正确的热加工、热处理和焊接工艺等的冷却过程中，在此钢的基体上也会有金属间相和氮化物析出，在900℃左右停留超过近100s就会有σ、χ、Cr₂N等在基体上析出；在约475℃左右停留超过约800秒便会有α相析出。为了防止金属间相和Cr₂N相的析出，在冷却过程中必须具有足够的冷却速度。另外此钢不适应热处理和冷却而产生σ相。

三、力学性能

四、耐腐蚀性能

 1. 全面腐蚀

  由于 S32760 双相不锈钢中不仅铬、钼、氮量高，而且还会有少量的钨和铜，因而在一些还原性酸介质中耐蚀性优良，且优于超级双相不锈钢 022Cr25Ni7Mo4 和超级奥氏体不锈钢 00Cr20Ni18Mo6CuN (SAF 254SMO )。一些实验结果表明，022Cr25Ni7Mo4WCuN 双相钢的耐全面腐蚀性在HCl中由于 2507 双相不锈钢和 6Mo 超级奥氏体不锈钢 254SMO；在硫酸中，不仅远优于2%～3%的 2205 和 316L ，而且也优于 2507 ; 在商用H₃PO₄中，还优于6Mo型超级奥氏体不锈钢 254SMO。

 2. 晶间腐蚀

  由于 S32760 双相不锈钢 碳：C≤0.03%且具有α+γ双相结构，因此其耐晶间腐蚀性能优良。在所试验的条件下还优于如 C-276、Inconel 625、G30 等几种高镍的耐蚀合金。

 3. 应力腐蚀

 用海水介质并采用液滴发法进行应力腐蚀试验，所得出的此钢的临界应力腐蚀温度（当外加应力为σ_0.2的90%时）为70℃见下表

  由于 S32760 双相不锈钢不仅具有双相组织，屈服强度高，而且铬、钼、氮含量高，耐蚀性好。因此此钢的耐氯化物应力腐蚀性能优异，在含有氯化物介质的试验中，316L奥氏体不锈钢当温度≥60℃，介质仅0.001%氯化物便会产生应力腐蚀。虽然双相不锈钢S32304（SAF 2304) 和 S31803 (SAF 2205)耐应力腐蚀性能要优于316L，但却远远低于S32760 双相不锈钢，022Cr25Ni7Mo4WCuN 钢在此试验条件下不会产生应力腐蚀（不断裂）。

  在酸性环境中，当在高氯化物（＞100000mg/L)时，022Cr25Ni7Mo4WCuN双相不锈钢耐硫化物应力腐蚀的能力取决于氯化物的浓度水平，而在低氯化物浓度时，则取决于硫化物的浓度水平。当PH＞4时，此钢至少耐0.7bar(0.7MPa)硫化氢分压而不产生SSCC。

4. 点蚀和缝隙腐蚀

  S32760 双相不锈钢的临界点蚀温度（CPT)虽较 C-276（00Cr16Ni69Mo16W4)为低，但较 904L（022Cr20Ni25Mo4.5Cu)和 316L 为高。下表为，在模拟常规电厂烟气脱硫（FGD）的石灰浆液介质中，022Cr25Ni7Mo4WCuN双相钢在锻态的临界缝隙腐蚀温度（CCT）可达75℃，比超级奥氏体不锈钢 254SMO（00Cr20Ni18Mo6CuN)还要高出10℃。

5. 磨蚀

  从S32760 双相不锈钢在烟气脱硫泥浆泵介质条件下的耐磨蚀试验结果，可以看出 022Cr25Ni7Mo4WCuN 钢的耐磨蚀性不仅优于 316L ，而且还优于第二代双相不锈钢 2205 （022Cr25Ni5Mo2N）和 铁镍基耐蚀合金 Incoloy 825 。在所试验的条件下，仅有 22Cr 型双相不锈钢和超级双相不锈钢 022Cr25Ni7Mo4WCuN 的磨蚀损失并不随着pH值变化而改变，而且只有 022Cr27Ni7Mo3.5WCuN 钢的磨蚀损失是最低的。从上述结果可知 ，由于 S32760 超级双相不锈钢具有的高强度、高硬度、高耐蚀性，充分证明 022Cr25Ni7Mo4WCuN 钢具有优异的耐腐蚀性。

五、加工性能

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 双相不锈钢的冷热加工性能与 S32750 双相不锈钢相似，热加工时需要适宜的热加工（成型）温度和冷却速度，冷加工（成型）时需要较大的外力，适宜的冷变形量，当大变形量时需要及时进行中间热处理。

六、焊接性能

 022Cr25Ni7Mo4WCuN可采用SMAW、GTAW和SAW方法进行焊接，后感觉线能在0.5 ～1.5KJ/mm,层间温度在≤150℃，焊后不需热处理。

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 钢焊缝金属的质量要求一般要达到：-20℃低温Ak值为28J，平均值为40J。硬度值为不大于28（HRC），能通过6%FeCl₃、35℃检验，不产生点蚀，注意需要控制焊缝中铁素体量为35% ～60%，这样就能获得焊接性、成型性、耐腐蚀性和力学性能等均优良的综合性能。

七、热处理工艺

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 双相不锈钢适宜热处理温度为1000～1100℃，保温后快冷，为了防止此钢的金属间相的析出，热处理后的冷却速率≥5000℃/h。

八、产品应用

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 双相不锈钢主要用于海上石油、天然气开采，在电站烟气脱硫、石化工程和化肥工业中，制造反应器、容器、各种热交换器以及管线、泵、阀等。