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1、铁 素 体 -奥 氏 体 双 相 不 锈 无 缝 钢 管编 制 说 明（ 草 案 ）2004 年 12 月1铁 素 体 -奥 氏 体 双 相 不 锈 无 缝 钢 管 编 制 说 明一、任务的提出：由于双相不锈钢兼有铁素体不锈钢较高强度及耐氧化物应力腐蚀和奥氏体不锈钢优良韧性及焊接性能优良的优点，双相不锈钢管的生产发展迅速，应用越来越广泛，适用于石油工业、化学工业、天然气工业、造纸工业、化肥工业、制盐工业、能源环保工业、食品工业、海水环境等领域。我国双相不锈钢管的研制开发已有三十余年的历史，而至今尚无该类钢管的专业标准。为适应目前市场经济的发展，进一步满足用户的要求，我厂向冶金工业信息标准研究院
2、和全国钢标委钢管分技术委员会提出申请制订双相不锈无缝钢管标准，在冶标院和钢管分技术委员会的支持下，在五钢公司企标 Q/HYAD 103-91 的基础上，结合双相不锈无缝钢管的用途和实际生产工艺及国内已成熟开发的双相不锈钢钢号，并参照 ASTM A789/A789M、ASTM 790/A790M 和其他国外标准及多家客户的订货技术条件制订本标准。二、制订标准的依据：在对双相不锈无缝钢管生产现状及使用用途进行初步了解的基础上，对国外的标准进行了对比，为了使本标准制订的科学、合理而又具有可行性，我们收集了美国、日本等标准资料进行了对比。我们的起草原则：采用国际标准，结合我国国情，使制定的标准达到国际
3、一般水平，并能提高产品的质量，促进技术进步，扩大对外贸易，减少进口满足用户需要。本标准起草的依据：根据对国外同类标准进行对比分析，结合部分厂家的生产数据、企业标准、技术协议以及部分国外进口钢材样品的数据，进行综合分析，确定以 ASTM A789/A789M 和 ASTM A790/A790M 为主要参照标准，制订我国双相不锈钢无缝钢管标准。另外根据国内钢管的编排系列焊接管和无缝管独自形成标准系列、故本标准暂不包括焊接双相不锈钢管。三、国内外标准主要项目对比和本标准的制订3.1、 品种：美标是按照 ASTM A450/A450M 和 ASTM A530/A530M ANSIB36.19，本标准采
4、用GB/T17395，根据国内钢厂生产能力和用户的使用需要，并参照 ASTM A789 的品种范围， ，品种定为外径12-219mm，壁厚 0.9-14mm。本标准并规定：据需方要求，经双方协议并合同注明也可生产上述范围以外的双相不锈无缝钢管。3.2 钢的牌号和化学成份美标中的双相不锈钢管牌号不断补充和扩展，ASTM A789、ASTM A790，90 版中仅列有9 个双相不锈钢号，1995 年版增加到 12 个双相不锈钢号；2000 年版增加到 13 个，2002 年版增加到 16 个。本标准的钢号包括了 ASTM A789，2001 年版的 16 个钢号，再增加了国内钢厂已在生产的双相不锈
5、钢号 个，共计列有 个。本标准钢的牌号说明：序号 1，瑞典首先开发出 SAF2205 钢，属第二代双相不锈钢，纳入 ASTM A789，美国牌号为 UNS S31803、德国牌号为 1.4462，用于油、井气生产，中国在 80 年代初开始试制相当于SAF2205 钢的 00Cr22Ni5Mo3N，它在中性氯化物溶液和硫化氢中的耐应力腐蚀性能优于304L、 316L 奥氏体不锈钢及 18-5Mo 型双相不锈钢，美标 A789 在 2001 版增加了 S32205 牌号（本标准序号 2）比 S31803 在含 Cr、Mo、N 量上提高了下限，S31803：Cr21.0/23.0，Mo2.5/3.5
6、 ，N0.08/0.20；S32205 ：Cr22.0/23.0，Mo3.0/3.5，N0.14/0.20。序号 3，即瑞典牌号 3RE60，在 60 年代初期开发，耐应力腐蚀，由 Sandvik 厂生产，用于纸浆和造纸工业。70 年代初，中国在 3RE60 的基础上加以 0.060.10%的 N，改进了 SCC性能，使 00Cr18Ni5Mo3Si2 钢在国内得到了大量的推广应用，同时还开发了耐高温高压水（含微量氯离子和溶氧）的 00Cr18Ni5Mo3Si2Nb 双相不锈钢（序号 19） 。2序号 4，S32550，00Cr25Ni6.5Mo3.5CuN 由法国 CLI 公司开发，1990
7、1991 开始在市场上以板材的形式供应，商业牌号 UR52N+，已纳入美国和法国标准，美国牌号 S32550，法国牌号 Z3CNDU25.07AZ。0Cr25Ni6Mo3CuN 是英国 Bonar-Langley Alloye Limited 公司的产品，牌号是 FERRALIUM alloy 255（255 合金） ，UNS 的牌号是 S32550，它发展于 70 年代，是第二代双相不锈钢的代表钢种之一，至今仍是大量使用的一个牌号，中国在 80 年代发展了这一钢种，研究了成分范围，尤其是关键元素 Cu 的控制，铜加入钢中对于较低 PH 的环境（如酸性油井、污染的海水等） ，特别在高流速下产生
8、的磨损腐蚀和空泡腐蚀是有利的。序号 5，日本在 1972 年将 SUS 329J1 纳入 JIS 标准，日本金属公司发展了 NTKR-4 钢，英国发展了 Zeron25 钢（铸） ，美国也有 7-MoPLVS 钢，中国发展了用于尿素的类似 NTKR-4钢的 00Cr25Ni6Mo2N，进而又提高了钼含量，产生了 00Cr25Ni7Mo3N 钢（序号 25）序号 6，70 年代由日本住友金属工业公司和日本不锈钢工业公司开发的，牌号为 DP3，该钢种的特点是在高铬、钼的基础上添加钨、铜等元素用于提高钢的耐缝隙腐蚀性能，适用于热海水、卤水等介质条件，耐应力腐蚀性能也很好，是一个耐中性氯化物局部腐蚀的
9、材料，已纳入 ASTM A789 和 JIS G3463（按 SUS 329J2L 纳入） ，以 S31260 牌号纳入 UNS 标准，中国在 80 年代初期也发展了相当于这一牌号的钢种 00Cr25Ni7Mo3WCuN（序号 9） ，成功地用于海水热交换器和热盐卤水轴流泵部件上。序号 8，S32304，00Cr23Ni4N 是瑞典最先开发的一个低合金型的双相不锈钢，不少国家已纳标，如美国的 UNS S32304，德国的 W-Nr1.4362（DINX2CrNiN234） ，法国的 Z3CN23-04AZ，瑞典的 SS2327（Sandvik 和 Avesta 厂使用的牌号是 SAF2304）
10、 。序号 9，在 00Cr25NI6Mo3N 钢基础上加入 W、Cu ，发展了耐海水、特别是耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能优良的 00Cr26Ni6Mo3WCuN 钢（00Cr25Ni7Mo3CuN） ，主要用于水介质（普通水、卤水和海水）的热交换器。序号 10，00Cr25Ni7Mo4N 钢是瑞典近年开发的超级双相不锈钢，商业牌号为SAF2507，PREN 值大于 40，主要用于苛刻的介质，尤其是含氯的环境，如海水等，钢中的高铬、高钼和高氮的平衡成分设计，使钢具有很高的耐应力腐蚀破裂、耐孔蚀和缝隙腐蚀的性能，而且在有机酸和一定范围的无机酸中也有很低的腐蚀速率。一些国家已纳入标准，如美国的UNS
11、S32750，德国的 DIN X2CrNiMoN2574 瑞典的 SS2328 等，美国机械工程学会也认可 2507钢适用于 ASME 标准的锅炉和压力容器以及化工厂和炼油厂的管道标准。序号 11，最早是由英国 Matherplatt Ltd 公司开发的，在 80 年代中期即以铸钢的形式出现，开发目标是为解决海底油气田苛刻的介质（含有氯化物 CO2、H2S 等）用材，代替耐局部腐蚀和均匀腐蚀性能不足的 Zeron（25Cr-6Ni-2Mo）双相不锈钢。00Cr25Ni7MO3.5WCuN 钢的商业牌号是 Zeron100，已纳入美国标准，牌号是 UNS S32760，目前此钢主要是用于高强度和
12、耐氯化物的局部腐蚀及应力腐蚀。 （与序号 14，00Cr25Ni7Mo3.5WCuN，S39277 相类似） 。序号 12，00Cr25Ni5Mo2（00Cr26Ni4Mo2）相当于美国的 ASI329，特点是屈服强度高（为奥氏体不锈钢的 2 倍） ，在海水及有机酸中具有良好的抗点蚀及缝隙腐蚀性能，在含氯化物的介质中有较好的抗应力腐蚀破裂性能，在各种有机酸中的耐腐蚀性能优于0Cr18Ni12Mo2Ti，此钢是一种耐蚀性、加工性等均好的材料，但是，此钢具有 475脆性及 相脆性敏感。此钢主要用于代替在含氯化物介质中易产生应力腐蚀断裂的 18-8 及 18-8Mo型不锈钢来制造以海水或工业用水作为
13、冷却介质的热交换器设备。序号 17、18，最早由前苏联开发的铁素体奥氏体型不锈钢，1961 年纳入标准（5632-61） ，1972 年又进行修订，修订的 5632-72 中将 0Cr21Ni5Ti 钢的Cr、Ni 含量提高，钢号改为 0Cr22Ni6Ti，中国经研制后，1975 年纳入国标（GB1220-75） ，这两个钢种是为了节镍，分别代替 0Cr18Ni9TI 和 1Cr18Ni9TI 而设计的，但比后者有更好的力学性能，特别是强度较高。0Cr21Ni5TI 多用来制造既耐氧化性酸的腐蚀（例如硝酸） ，又要求有3较高强度的设备和部件，1Cr21Ni5Ti 较 0Cr21Ni5TI 钢强
14、度更高、塑性略低，同样适用于氧化性酸中，用来制造化学工业、食品工业等耐酸腐蚀的容器和部件。序号 19，00Cr18Ni5Mo3Si2Nb 钢是在 3RE60 钢的基础上提高了 Ni 量，还加入了 N 和Nb，目的是提高奥氏体的稳定性，即使在 1300左右的高温，仍能保持有稳定的双相钢结构，而且具有良好的耐晶间腐蚀和耐晶间型 SCC 的性能。序号 20，目前用户较多用于制造大型钢厂轧钢加热炉的烟道、烟气热交换器，利用烟气余热预热空气，提高加热炉的热效率。序号 21，0Cr17Mn14Mo2N（A4 ）钢属于以 Mn、N 代 Ni 的无镍 + 双相不锈钢，在多种较强的腐蚀介质中具有良好的耐蚀性，此
15、钢用于制造尿素工业设备，如合成塔、高压一段分离器等，耐蚀性优于常用的含 Mo23%的 Cr-Ni 奥氏体不锈钢，此钢还可以制造醋酸、维尼纶、卡普隆及涤纶等合成纤维工业设备，代替含 Mo23% 的奥氏体不锈钢。序号 22，1Cr18Ni11Si4AlTi 属奥氏体/铁素体双相不锈钢，是仿制苏联 654 钢，我国相应牌号为 GX-2，此钢因含有 4%Si 和 Al、Ti 等元素，具有良好的抗高温氧化、硫化等腐蚀性能和机械性能，同时，因硅含量高，也耐浓硝酸腐蚀。此钢不宜在高于 40条件下使用，以避免出现明显的沿铁素体相界进而腐蚀铁素体的选择性晶间腐蚀。此钢可用于制造在低温浓硝酸或稀、浓硝酸交替的介质
16、条件下使用的容器设备和铸件等。序号 23，00Cr26Ni6Ti 较 Cr21Ni5Ti 碳含量低，而铬含量高，因而耐蚀性显著增加，但由于 00Cr26Ni6Ti 钢中 Cr 当量较 Cr21Ni5Ti 高，而 Ni 当量低，故 Cr26Ni6Ti 钢中的 相量有明显增长，在正常固溶处理状态下，钢中 /70/30 。00Cr26Ni6Ti 主要用于代替 18-8Cr-Ni 不锈钢制造耐应力腐蚀和腐蚀疲劳的设备和部件。由于此钢既耐蚀又具有高的屈服强度，因此它特别适用于制作耐蚀的紧固件。序号 25、26，在双相不锈钢中，Cr25 型是出现最早、牌号最多、应用最广泛的一类钢，00Cr26Ni7Mo2Ti 和 00Cr25Ni6Mo3N 均添加有 Mo，有的还含 N，从而具有更优良的耐点蚀性和耐应力腐蚀及更高的强度，国外相当或类似的钢种有 SUS 329J 等。序号 27，0Cr25Ni6Mo3CuN 是一种含铜的双相钢，由于既含钼又含铜，因此此钢耐稀硫酸等的腐蚀性能提高，而且由于时效后，Cu 的
