| 美國UNS | S32101 |
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| 對應标準 | ASTM A959-2019
鍛造不鏽鋼統一标準等級成份的指南 Specifying Harmonized Standard Grade Compositions for Wrought Stainless Steels |
| 歸類 | 雙相不鏽鋼 |
| 性能 | 耐腐蝕 |
| 标簽 | 奧氏體-鐵素體不鏽鋼 |
| 說明 | • 雙相鋼中合金元素的作用： Cr：Cr≥10.5%才能形成穩定的鈍化膜，以防大氣腐蝕。不鏽鋼的耐腐蝕性能随着鉻含量的增加而增加。鉻是一種鐵素體形成元素，可以促進體心立方結構的鐵素體形成。當鋼中的鉻含量較高時，需要加入更多的鎳才能形成奧氏體或雙相（鐵素體-奧氏體）組織。較高的鉻含量也會促進金屬間相的形成。雙相不鏽鋼中的鉻含量至少為20%。鉻還可以提高鋼在高溫下的抗氧化能力。這一作用對于熱處理和焊接後的氧化皮去除非常重要，它影響了熱處理或焊接後氧化皮或回火色的形成和去除。雙相不鏽鋼的酸洗和回火色的去除比奧氏體不鏽鋼更困難。 Mo：Mo提高了不鏽鋼的耐點蝕性能。當Cr≥18%時，钼對改善耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕能力的有效作用是鉻的三倍。钼是鐵素體形成元素，增大了不鏽鋼形成有害金間相的傾向。雙相不鏽鋼的钼含量不小于4%。 N：氮可以增加奧氏體和雙相不鏽鋼的耐點蝕和縫隙腐蝕的能力。它還能顯著地提高鋼的強度。N是最有效的固溶強化元素。它是低成本合金元素和強奧氏體形成元素，能夠代替部分鎳，起到穩定奧氏體的作用。含氮雙相不鏽鋼韌性的提高得益于其較高的奧氏體含量和較少的金屬間相。氮并不能阻止金屬間相的析出，但可推遲金屬間相的形成，這樣便留出足夠的時間進行雙相不鏽鋼的加工和制造。氮被添加到鉻和钼含量高的高耐蝕性奧氏體和雙相不鏽鋼中，以抵消它們形成σ相的傾向。氮通過固溶強化提高了奧氏體的強度，也提高了其加工硬化率。雙相不鏽鋼一般都添加氮并調整鎳含量以獲得理想的相平衡。鐵素體形成元素鉻和钼，與奧氏體形成元素鎳和氮相平衡以獲得雙相組織。氮對不鏽鋼的性能有着重要的影響，它可以提高鋼的強度、耐腐蝕性和韌性，同時也可以替代部分昂貴的合金元素，降低生產成本。 Ni：鎳是奧氏體穩定化元素，促使不鏽鋼的晶體結構從體心立方結構(鐵素體)向面心立方結構(奧氏體)轉變。鐵素體不鏽鋼含極少的鎳或不含鎳，雙相不鏽鋼含鎳量為低至中等，如1.5%-7%，300系奧氏體不鏽鋼至少含有6%的鎳。添加鎳延遲了奧氏體不鏽鋼中有害金屬間相的形成，但是在雙相不鏽鋼中鎳延遲金屬間相形成的效果遠不如氮。面心立方結構使得奧氏體不鏽鋼具有很好的韌性。與鐵素體不鏽鋼相比，雙相不鏽鋼中約一半的奧氏體組織使得雙相鋼的韌性顯著提高。 • 雙相不鏽鋼的耐腐蝕性能： 在大多數标準奧氏體不鏽鋼的應用環境中，雙相不鏽鋼都顯示出很高的耐蝕性能，由于鉻含量高，在氧化性酸中很有利，并且含有足夠量的钼和鎳，能耐中等還原性酸介質的腐蝕。 雙相不鏽鋼相對較高的鉻、钼和氮含量使它們具有很好的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能。 雙相不鏽鋼具有非常好的耐應力腐蝕開裂（SCC）性能。該類不鏽鋼耐氯化物應力腐蝕斷裂的能力均強于300系列奧氏體不鏽鋼。在化工行業的許多應用中，雙相不鏽鋼代替奧氏體不鏽鋼用于有很大應力腐蝕斷裂傾向的場合。 • 是經濟型中等腐蝕環境高強緊固件材料 |
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物理性能（僅供參考）
牌号 UNS 密度 比熱容 電阻率 楊氏模量 g/cm3 lb/in3 J•(kg•K)-1 Btu•(lb•F)-1 microΩm microΩin GPa ×106psi S32101 7.8 0.281 500 0.119 0.8 31.5 200 29 各溫度的彈性模量，GPa (×1000ksi) 20°C
(68°F)
100°C
(212°F)
200°C
(392°F)
300°C
(572°F)
400°C
(754°F)
500°C
(932°F)
200
（29）
194
（28）
186
（27）
180
（26.1）
20°C(68°F)-T的熱膨脹系數，10-6/K (10-6/°F) NA 13
（7.22）
13.5
（7.5）
14
（7.78）
各溫度的導熱率，W•(m•K)-1（Btu in/h ft2°F） 15
（105）
16
（110）
17
（118）
18
（124）
生產商數據。 -
腐蝕性能（僅供參考）
1、實驗室加速試驗中耐應力腐蝕斷裂性能 牌号 42%MgCl2
沸騰
154°C
U形
彎曲試樣
5%MgCl2
沸騰
125°C
U形
彎曲試樣
液滴蒸發
0.1NaCl
1120°C
0.9×屈服強度
Wick試驗
1500ppm cl
NaCl 100°C
33%LiCl2沸騰
120°C
U形
彎曲試樣
40%CaCl2
100°C
0.9×屈服強度
25~28%
NaCl沸騰
106°C
U形
彎曲試樣
26%NaCl
高壓釜
155°C
U形
彎曲試樣
26%NaCl
高壓釜
200°C
U形
彎曲試樣
600ppm Cl
(NaCl)
300°C
U形
彎曲試樣
100ppm Cl
(海鹽+O2)
高壓釜230°C
U形
彎曲試樣
S32101 ⓐ
ⓐ ⓐ ⓑ ⓑ ⓑ ⓑ ⓐ ⓐ ⓒ
ⓐ ⓐ-預計會發生斷裂；ⓑ-預計不會發生斷裂；ⓒ-數據不足；ⓓ-可能發生斷裂 2、固溶退火S32101的臨界點蝕和縫隙腐蝕溫度（按ASTM G48 在6%FeCl3溶液中測量）：
• 臨界點蝕溫度CPT約為：+15°C（+60°F），在氯化物環境高于此溫度點蝕開始產生，且于24h内可發展到肉眼可見的程度
• 臨界縫隙腐蝕溫度CCT約為： -10°C（+14°F）。CCT取決于試樣、氯化物環境和縫隙特性（緊密度，長度等）。同樣的鋼種和腐蝕環境，CCT通常比CPT低15~20°C
• 臨界點蝕或縫隙腐蝕溫度CPT、CCT越高，表明材料耐腐蝕起始發生的能力越強。
• 按ASTM G48 A法确定的CPT，采用回歸分析法得到鋼成分和CPT的關系：CPT=常數+Cr+3.3(Mo+0.5W)+16N。不鏽鋼中的Cr、Mo、W和N對CPT有影響。
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加工數據（僅供參考）
1、雙相不鏽鋼熱成形溫度及最低均熱溫度（生產商數據） 牌号 UNS EN No. 熱成形溫度 最低均熱溫度 °C °F °C °F S32101 1.4162 900~1100 1650~2000 950 1750 2、雙相不鏽鋼端面車削指導原則（Outokumpu） 不鏽鋼
（或切削數據）
硬質合金刀具 高速鋼刀具 粗加工 精加工 速度，m/min 速度，sfm 速度，m/min 速度，sfm 速度，m/min 速度，sfm S32101 170~240 560~790 200~280 660~925 20~30 65~100 3、用硬質合金刀具進行雙相不鏽鋼端面銑削的指導原則（Outokumpu） 不鏽鋼（或機加工數據） 粗加工 精加工 速度，m/min 速度，sfm 速度，m/min 速度，sfm S32101 180~230 595~760 200~250 660~825 4、S32101采用高速鋼進行螺旋鑽的參數（Outokumpu） 鑽頭直徑，mm（in.） 速度 進刀量 mm/min sfm mm/rev in/rev 1~3（0.04~0.12） 12~37 40~120 0.05 0.002 5（0.2） 12~37 40~120 0.10 0.004 10（0.4） 12~37 40~120 0.20 0.008 15（0.6） 12~37 40~120 0.25 0.010 20（0.8） 12~37 40~120 0.30 0.012 30（1.2） 12~37 40~120 0.35 0.014 40（1.6） 12~37 40~120 0.41 0.016 -
ASTM/ASME标準
UNS 牌号 A240/M
SA 240
A276
SA 276
A314
A479/M
SA 479
A480/M
SA 480
A484/M
SA 484
A790/M
SA 790
S32101 - √
√ √ √ √ √ √ A789/M
SA 789
A815
A959
A1082
A1084
API 650
NSF/
ANSI 61
√
√ √ √ √ √ √ -
雙相不鏽鋼牌号和產品名稱
UNS 牌号 EN No. EN JIS GB KS 產品名稱 S32101 1.4162 X2CrMnNiN21-5-1 - LDX 2101
B2101
材料牌号對應供應商
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