2304 合金（UNS S32304）是由23%铬、4%镍、不含钼的双相不锈钢。2304 合金 的抗腐蚀特性与316L 相似。另外，它的机械特性即屈服强度是304L/316L 奥氏體(tǐ)等 级的两倍。这个特性使设计者在设计产品，尤其是设计压力容器时，可(kě)以减轻产品的重量。
2304 (UNS S32304)
PREN ≥ 24 的双相不锈钢
一般属性
2304合金是由23%铬、4%镍构成的双相不锈钢。2304合金所具有(yǒu)的抗腐蚀特性与316L相似。另外，它的机械特性即屈服强度是304L/316L 奥氏體(tǐ)等 级的两倍。这个特性使设计者在设计产品，尤其是设计压力容器时，可(kě)以减轻产品的重量。
这种合金特别适用(yòng)于-50°C /+300°C (-58°F/572°F)温度范围内。在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可(kě)以用(yòng)于更低的温度。
与304 和316 奥氏體(tǐ)相比,由于2304 合金本身的双相微观结构,较低的镍含量和较高的铬含量,使得它的抗应力腐蚀能(néng)力更强。
应用(yòng)
· 304 和316 所用(yòng)的大部分(fēn)领域
· 纸浆和造纸业(芯片、碎片储存罐,黑色或白色液體(tǐ)罐,分(fēn)类器)
· 苛性碱溶液、有(yǒu)机酸(抗SCC)
· 食品工业
· 压力容器(减轻重量)
· 采矿业(磨蚀/腐蚀)
抗腐蚀性能(néng)
一般腐蚀
因為(wèi)2304 合金本身具有(yǒu)很(hěn)高的铬含量(23%),2304 合金的抗腐蚀能(néng)力与316L几乎一样。
在不同的有(yǒu)机酸中的抗腐蚀性能(néng)
在静态的硫酸(0,3
mm/year)中的抗腐蚀性能(néng)
局部抗腐蚀性能(néng)
23%的铬及0.1%的氮含量使2304 双相不锈钢的耐点腐蚀和隙腐蚀性能(néng)比316L 更**。
抗应力腐蚀性能(néng)
在氯化物(wù)浓度為(wèi)(8ppm
02) PH =7, >1000 h的溶液里进行的抗应力腐蚀试验证明:由于2304较高的铬含量及较低的镍含量,2304比304L和316L具有(yǒu)更高的抗应力腐蚀性能(néng)。
这是双相不锈钢的典型特性,在同样的条件下, 2205合金比2304的性能(néng)更為(wèi)优越。
其它抗腐蚀性能(néng)
2304合金双相不锈钢通过了标准IC的大部分(fēn)测试,如ASTM, A262E和C测验。它在65%沸腾的硝酸中的腐蚀速率比316L 要高。由于其自身的高屈服强度,这个合金非常适用(yòng)于磨蚀及腐蚀的环境。
化學(xué)成分(fēn)分(fēn)析
重量***
|
C |
Cr |
Ni |
Mo |
N |
其他(tā) |
|
0.020 |
23 |
4 |
0.2 |
0.1 |
S = 0.001 |
|
PREN (Cr%) + 3.3 (Mo%) = 16 (N%) ≥ 24 |
|||||
机械性能(néng)
力學(xué)特性
|
°C |
Rp 0.2 |
Rp 1.0 |
Rm |
|
20 |
400 |
440 |
600 |
|
100 |
330 |
365 |
570 |
|
200 |
280 |
310 |
530 |
|
300 |
230 |
260 |
490 |
|
°F |
YS 0.2% |
YS 1.0% |
UTS |
Elongation |
|
68 |
58 |
64 |
87 |
25 |
|
212 |
48 |
53 |
83 |
25 |
|
392 |
41 |
45 |
77 |
20 |
|
572 |
33 |
38 |
71 |
20 |
以上数值在热轧板材(厚度 ≤ 2英寸)情况下获得。2304 合金不能(néng)長(cháng)期在高于300°C (572°F)的温度环境下使用(yòng)。在这样的高温下,易发生析出、硬化等现象。
硬度(KTV*小(xiǎo)值)
|
温度 |
-50°C |
+20°C |
-60°F |
+70°F |
|
单个数值 |
75 J/cm |
90 J/cm |
54 ft.lbs |
65 ft. lbs |
|
平均数值 |
90 J/cm |
150 J/cm |
65 ft.lbs |
87 ft.lbs |
硬度
|
Average (5) |
HV10 180-230 |
HB : 180-230 |
HRC _ 20 |
物(wù)理(lǐ)性能(néng)
密度 : 7800
kg/m3 - .28 lbs/in3
|
间隔温度 |
热膨胀 |
|
電(diàn)阻率 |
|
20-100 |
13 |
20 |
80 |
|
100 |
92 |
||
|
20-200 |
13.5 |
200 |
100 |
|
20-300 |
14 |
300 |
105 |
|
间隔温度 |
热膨胀 |
|
导热系数 |
|
20-100 |
13 |
20 |
17 |
|
100 |
18 |
||
|
20-200 |
13.5 |
200 |
19 |
|
20-300 |
14 |
300 |
20 |
|
间隔温度 |
热膨胀 |
|
比热容 |
|
20-100 |
13 |
20 |
450 |
|
100 |
500 |
||
|
20-200 |
13.5 |
200 |
530 |
|
20-300 |
14 |
300 |
560 |
|
间隔温度 |
热膨胀 |
|
杨氏模量 |
|
20-100 |
13 |
20 |
200 |
|
100 |
190 |
||
|
20-200 |
13.5 |
200 |
180 |
|
20-300 |
14 |
300 |
170 |
|
间隔温度 |
热膨胀 |
|
剪切模量 |
|
20-100 |
13 |
20 |
75 |
|
100 |
73 |
||
|
20-200 |
13.5 |
200 |
70 |
|
20-300 |
14 |
300 |
67 |
结构
2304的化學(xué)成分(fēn)分(fēn)析理(lǐ)想化状态為(wèi)在经过950°/1050°C (1742°/1922°F)温度下固溶退火处理(lǐ)后,获得50 α / 50 γ 的微观结构。
2304的微观结构与含钼的双相不锈钢相比更為(wèi)稳定。在750°/850°C (1382°/1562°F)温度范围内进行10 个小(xiǎo)时的放置后,才会出现金属间相。在经过350°/500°C (662°/932°F) 温度范围的热处理(lǐ)后,2304合金中的铜元素增加了钢的硬度。
加工
热成形
热成形必须在1150/900°C
(2100/1650°F)温度范围内进行。在成形后,建议在对其在950°/1050°C (2100°/1650°F)温度范围内进行固溶退火处理(lǐ),以恢复其抗腐蚀特性及机械特性。在对其加热期间,為(wèi)了避免产品发生蠕变必须谨慎。
冷成形
2304合金冷成形难度不大。304L及316L的冷成形设备同样适用(yòng)于2304。由于其较高的机械特性,包括屈服强度,在进行冷成形时需要较高的压力。*后建议对其进行固溶退火处理(lǐ),以恢复其机械特性及抗腐蚀特性,和热成形一样。
除锈
所用(yòng)的溶液和糊剂与304L/316L一样。由于其抗腐蚀特性,酸洗时间比奥氏體(tǐ)等级要長(cháng)一点。
机械加工性
在钻孔加工时,2304 双相不锈钢表现出的机械加工性更强。它的性能(néng)与316LEZ* 相当。另外,2304 的抗腐蚀能(néng)力及洁净度更强。局部抗腐蚀能(néng)力也有(yǒu)所提高。
*316LEZ是316L提高机械加工性能(néng)后的变體(tǐ)
焊接
· 2304 合金可(kě)用(yòng)以下设备进行焊接:
o TIG, 人工的和自动的
o PLASMA, MIG, SMAW, SAW, FCAW
· 双相微观结构使其对热裂反映不灵敏。
· 焊接参量必须优化，使铁素體(tǐ)的含量控制在20-70%. 我们一般建议在*高至150°C (302°F) 中间温度下供热10-25 KJ/cm。為(wèi)了达到*佳效果,我们必须考虑到产品的厚度及焊接设备(有(yǒu)必要咨询)。我们不建议进行焊接前或焊接后热处理(lǐ),可(kě)以考虑进行完整的固溶退火热处理(lǐ)。
