F51
材料牌號：F51雙相鋼
美國牌號：S31803
瑞典牌號：2205
德國牌號：1.4462
中國牌號：00Cr22Ni5Mo3N，F(xiàn)51
一、 F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼概述：
F51（2205，S318031，1.4462）雙相鋼是2000年成功研究開發(fā)的新產(chǎn)品，F(xiàn)51雙相鋼是一種加氮的雙相不銹鋼（簡稱雙相鋼），F(xiàn)51雙相鋼是由21%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構(gòu)成的復(fù)式不銹鋼。現(xiàn)國內(nèi)F51雙相鋼產(chǎn)品種類有焊管、無縫管，鋼板、棒材、鍛材、帶材等。早期的雙相不銹鋼可以耐中等強度的均勻腐蝕和氯應(yīng)力腐蝕斷裂，但是在焊接情況下使用時，其性能會大大降低。為了改善這種情況，氮就加入了F51雙相鋼，這樣不僅使耐腐蝕性能上升，而且焊接使用情況也很良好。它具有高強度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力。
F51雙相鋼的屈服強度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設(shè)計者在設(shè)計產(chǎn)品時減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有價格優(yōu)勢。這種合金特別適用于-50°F/+600°F 溫度范圍內(nèi)。超出這一溫度范圍的應(yīng)用，也可考慮這種合金，但是有一些限制，尤其是應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)的時候。由于2205雙相鋼特殊的性能特色，應(yīng)用范圍很廣，至今是雙相鋼中大量使用多的一個牌號。
二、F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼化學(xué)成分：見表-1：
表-1 %

C≤	Si≤	Mn≤	P≤	S≤	Cr≥	Ni≥	Mo≥	N≤
0.03	1.00	2.00	0.030	0.020	21.0-23.0	4.50-6.50	2.50-3.50	0.08-0.20
其他	PREN	Fe≤	Al≤	Ti≤	Co≤	Nb≤	W≤	V≤
其他	*	余量	-	-	-	-	-	-

*PREN值：%Cr + 3.3x%Mo + 16x%N
三、F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼物理和機械性能：
1、F51（2205，S318031，1.4462）雙相鋼密度：8.0g/cm3。
2、F51（2205，S318031，1.4462）雙相鋼抗拉強度：σb≥620Mpa。
3、F51（2205，S318031，1.4462）雙相鋼屈服強度：σ0.2≥450Mpa
4、F51（2205，S318031，1.4462）雙相鋼延伸率：δ≥25%。
四、F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼抗腐蝕能力：
1、均勻腐蝕：由于F51雙相鋼鉻含量（22%），鉬（3%）及氮含量（0.18%），F(xiàn)51的抗腐蝕特性在大多數(shù)環(huán)境下優(yōu)于316L和317L。
2、局部抗腐蝕：S31803雙相鋼中鉻、鉬及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中, 對點腐蝕及隙腐蝕具有很強的抵抗能力。
3、抗應(yīng)力腐蝕：S31803雙相鋼的雙相微觀結(jié)構(gòu)有助于提高不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕龜裂能力。在一定的溫度、應(yīng)張力、氧氣及氯化物存在的情況下,奧氏體不銹鋼會發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕。由于這些條件不易控制，因此304L、316L和317L的使用在這方面受到限制。
4、抗腐蝕疲勞：S31803雙相鋼的高強度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕疲勞強度。加工設(shè)備易受腐蝕環(huán)境和加載循環(huán)的影響，S31803雙相鋼的特性非常適合這樣的應(yīng)用。
五、F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼結(jié)構(gòu)：
F51（2205，S318031，1.4462）雙相鋼的化學(xué)成分在經(jīng)過1900°/1922°F (1040°/1080°C)固熔退火處理后,可獲得理想的微觀結(jié)構(gòu)50 α / 50 γ 。如果熱處理的溫度高于2000°F ,可能會導(dǎo)致鐵素體成分的增加。像其他的雙相不銹鋼一樣,2205雙相鋼易受金屬間相析出的影響。金屬間相在1300°F和1800°F之間析出,在1600°F溫度下,其析出速度快。因此,我們需對S31803雙相鋼進(jìn)行試驗，確保無金屬間相，,試驗參考ASTM A 923。
六、F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼加工性能：
1、熱成形：我們建議成形應(yīng)盡量在600°F 溫度以下進(jìn)行。在進(jìn)行熱成形處理時,整個工件應(yīng)整體受熱,應(yīng)在1750°F 到2250°F 的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行, S31803雙相鋼在此溫度下非常柔軟。如果溫度過高, S31803雙相鋼易于熱撕裂。如果低于此溫度,奧氏體就會發(fā)生斷裂。低于1700°F時,由于溫度和形變的影響,金屬間相會很快形成。熱成形進(jìn)行完后,應(yīng)立即對其在低為1900°F 的溫度下進(jìn)行固熔退火,并進(jìn)行淬火來還原其相位平衡、韌性及抗腐蝕能力。我們不建議進(jìn)行應(yīng)力消除,但如果必須這樣做,材料應(yīng)在低為1900°F 的溫度下進(jìn)行固熔退火,然后迅速冷卻,進(jìn)行水淬火。
2、冷成形：2205雙相鋼可以進(jìn)行切割和冷成形。然而,由于S31803雙相鋼自身的高強度及硬度,它比奧氏體鋼鐵更需要進(jìn)行冷成形,也正因為它的高強度,要充分考慮到回彈的因素。
3、熱處理：S31803雙相鋼應(yīng)在低為1900°F 的溫度下進(jìn)行退火處理,然后迅速冷卻,進(jìn)行水淬火。這項處理應(yīng)用于固熔退火及應(yīng)力解除。應(yīng)力解除處理如在低于1900°F 的溫度下進(jìn)行,容易導(dǎo)致有害的金屬或非金屬相位的析出。
4、機械切削性：在高速的機床上, S31803雙相鋼的進(jìn)給率和切削速度和316L 是一樣的。如果采用炭化刀,切割速度與316L 相比降低了大約20%,機器設(shè)備及其部件的性能在此起著關(guān)鍵性的作用。
5、焊接：S31803雙相鋼的焊接性很好。2205雙相鋼所要達(dá)到的性能為焊接金屬和熱變質(zhì)部分仍然保持和基底金屬同樣的抗腐蝕能力、強度及韌性。2205雙相鋼的焊接難度不大,但需設(shè)計其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡狀態(tài),避免有害的金屬相位或非金屬相位的析出。
七、F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼應(yīng)用領(lǐng)域：
S31803雙相鋼應(yīng)用領(lǐng)域：中性氯化物環(huán)境，煉油工業(yè)，石油化學(xué)和化學(xué)工業(yè)，化學(xué)工業(yè)用輸送管道，石油和天然氣工業(yè)，紙漿和造紙工業(yè)，化肥工業(yè)，尿素工業(yè)，磷肥工業(yè)，海水環(huán)境，能源與環(huán)保工業(yè)，輕工和食品工業(yè)，食品和制藥工業(yè)的設(shè)備，高強度結(jié)構(gòu)件，海底管線，煙機脫硫，滲透脫鹽淡化設(shè)備，硫酸廠，海洋工程緊固件等。
八、F51（2205，S318031，1.4462）雙相不銹鋼的品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)：
1、品種分類：F51無縫管、F51鋼板、F51圓鋼、F51鍛件、F51法蘭、F51圓環(huán)、F51焊管、F51鋼帶、F51絲材及F51配套焊材。
2、交貨狀態(tài)：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態(tài)、表面磨光或車光；帶材經(jīng)冷軋、固溶軟態(tài)、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細(xì)磨光狀態(tài)交貨。