Z3CN23-04Az双相不锈钢兼具高强度与耐腐蚀特性,通过优化铬、钼、氮元素配比提升性能,适用于海水淡化、化工装备及核电设备,是中低腐蚀强度场景的理想材料。
Z3CN23-04Az双相不锈钢综合解析
一、材料定义与分类
Z3CN23-04Az属于第二代双相不锈钢(铁素体-奥氏体比例约40:60),兼具高强度与耐腐蚀特性,通过优化铬、钼、氮元素配比提升综合性能。其国际等效牌号包括:
欧标:EN X2CrNiN23-4(1.4362)
美标:UNS S32304(SAF2304)
法标:NF Z3CN23-04Az。
二、化学成分设计
元素 含量范围 核心作用
Cr 22.0–24.0% 钝化膜形成,提升抗氧化及氯离子耐蚀性
Ni 3.5–5.5% 稳定奥氏体相,平衡双相组织
Mo 0.1–0.6% 增强点蚀抗力(PREN≥28)
N 0.05–0.20% 间隙强化,抑制σ相析出
C ≤0.03% 降低碳化物析出风险,提升焊接性
三、物理与机械性能
物理特性
密度:7.8 g/cm³
熔点:1398–1482℃
热导率:18 W/(m·K)(100℃)
磁导率:弱磁性(铁素体相占比40%)。
机械性能(退火态)
抗拉强度:≥690 MPa
屈服强度:≥500 MPa
延伸率:≥18%
硬度:≤255 HB。
四、耐腐蚀性能
氯化物环境:耐点蚀当量(PREN≥28),适用于海水淡化设备和海洋平台。
酸性介质:耐受50%硫酸(H₂SO₄)及含氯离子的混合酸。
应力腐蚀开裂:抗SCC能力显著优于常规奥氏体不锈钢。
五、热处理与加工工艺
退火处理:1020–1100℃保温后水淬,优化两相比例(铁素体40–50%)。
焊接工艺:推荐TIG焊或电弧焊,焊后需固溶处理恢复耐蚀性。
冷加工:需配合中间退火避免脆性相析出。
六、核心应用领域
化工装备:硫酸反应器、含Cl⁻介质管道。
海洋工程:海水淡化蒸发器、深海阀门。
核电设备:燃料贮存罐(抗中子辐照稳定性)。
能源设备:LNG低温储罐。
七、执行标准与质量控制
国际标准:EN 10088-2、ASTM A240。
冶金要求:晶间腐蚀测试(ASTM A262)、Σ3晶界比例≥65%。
认证规范:NORSOK M650、Aker Solutions MDS D35。
Z3CN23-04Az通过双相协同强化与精密氮合金化设计,在耐蚀性、强度与成本之间达到工程平衡,是中低腐蚀强度场景的理想替代材料。