0Cr25Ni6Mo3CuN
出处：按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第771页（5083字）
0Cr25Ni6Mo3CuN钢是英国Bonar-Langley Alloys Limited公司的产品，牌号是FERRALIUM alloy 255(255合金)，UNS的牌号是S32550。此钢种发展于20世纪70年代，是第二代双相不锈钢的代表钢种之一，由于所具有的性能特色，应用范围很宽，至今仍是大量使用的一个牌号。该钢已纳入ASTM，ASME的标准：A240(SA240)，A479(SA479)，A789(SA789)，A790(SA790)。
中国也发展了这一钢种，研究了成分范围，尤其是关键元素铜的控制，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的磨损腐蚀和空泡腐蚀是有利的。
0Cr25Ni6Mo3CuN钢具有较好的力学与耐蚀的综合性能，与300系奥氏体不锈钢相比，他具有高强度，好的塑性与成型性，有优秀的耐局部腐蚀性能，如在海水介质中有很好的耐点蚀、缝隙腐蚀、空泡和磨损腐蚀及高的疲劳强度，在许多环境中耐均匀腐蚀性能也较好，是一个在多种介质中适用性很强，应用范围很宽的一个钢种。
(1)化学成分和钢的组织稳定性
a．化学成分 0Cr25Ni6Mo3CuN双相不锈钢的化学成分见表4－65。
表4－65 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的化学成分(%)
注：①表中为变形材的化学成分。
②UNS S32550(Ferralium alloy 255)的成分是根据ASTMA 240－99a标准。
Ferralium alloy 255最早用于铸钢，后经调整了成分已大量用于变形材，关键是加氮和控制铜元素，目前铸钢的铜一般控制在不大于3．0%，对变形材则控制在不大于2．0%。
b．钢的组织稳定性 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的两相比例随加热温度的升高，γ相减少，但至1200℃时仍保留有37%的γ相。
0Cr25Ni6Mo3CuN钢的σ相等温转变曲线见图4－55。
图4－55 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的σ相等温转变曲线
(2)力学性能
0Cr25Ni6Mo3CuN钢经1050水冷(固溶态)和固溶+500℃时效处理后的室温力学性能见表4－66，高温力学性能见表4－67。
表4－66 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的室温力学性能
表4－67 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的高温力学性能
钢在不同时效温度区间的组织转变如σ相、α′相的出现对钢的力学性能有一定的影响，尤其是σ相的影响更为显着。相对组织转变的两个区域出现了钢的两个脆性区，表现为AK值降低和硬度值增高，见图4－56，4－57。
图4－56 时效温度和时间对AK值的影响
图4－57 钢经不同温度时效后硬度的变化
为了避免“475℃脆性”，0Cr25Ni6Mo3CuN钢按ASME压力容器标准的要求，长时间的使用温度不允许超过250℃。
(3)耐腐蚀性能
a．点蚀 0Cr25Ni6Mo3CuN双相不锈钢与其他钢的耐点蚀当量值对比见表4－68，说明在含氯环境中0Cr25Ni6Mo3CuN钢的耐点蚀性能优于18－5Mo型双相不锈钢，更优于316L奥氏体不锈钢。
表4－68 几种钢的耐点蚀当量值对比
在3%NaCl+5%H2SO4，35℃溶液中几种钢的点蚀电位列于表4－69。
表4－69 几种钢的点蚀电位(mV)
在FeCl3溶液中的腐蚀速率列于表4－70。
表4－70 几种钢在FeCl3溶液中的点蚀率(g／m2·h)
几种钢的临界孔蚀温度(CPT)的测定值见表4－71。
表4－71 在4%NaCl+0．1%Fe2(SO4)3+0．01MHCl溶液中几种材料的CPT值
注：Hastellyo G－Ni－22Cr－19．5Fe－6．5Mo－2Cu；cabot825合金－Ni－21．5Cr－27Fe－3Mo－2Cu；20合金－Fe22Cr－26Ni－5Mo－2Cu。
b．缝隙腐蚀，电偶腐蚀 采用多面缝隙组合试样在北卡路里那的天然海水(25℃)中经30d的浸泡试验的结果列于表4－72。
表4－72 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的缝隙腐蚀试验结果
Ferralium alloy 255与其他金属组成的电偶对在天然流动海水中进行了1006h的浸泡试验，电偶对和标样的腐蚀数据分别列于表4－73、图4－74。
表4－73 在流动海水(2．4m／s，26．5℃)中几种电偶对的腐蚀评价
表4－74 在流动海水(2．4m／s，26．5℃)中标样的浸泡试验
从以上可以看出Ferralium alloy 255的标样电偶对以及与其他金属组成的电偶对，失重或腐蚀速率都很低，其他金属都遭受不同程度的电偶腐蚀，即使是monel合金(Ni－Cu合金)与Ferralium alloy 255组对后，monel合金的腐蚀速率也是标样的4倍。
c．应力腐蚀 在25% NaCl+1%K2Cr2O2沸腾(108℃)，pH＝6的溶液中，0Cr25Ni6Mo3CuN钢的应力腐蚀试验结果见表4－75。
表4－75 几种钢的应力腐蚀试验结果(恒变形U形弯曲试样)
注：试验介质25%NaCl+1%K2Cr2O7沸腾(108℃)。
d．晶间腐蚀 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的Huey法晶间腐蚀试验结果见表4－76，钢时效态的腐蚀量与316L(尿素级)相当。
表4－76 0Cr25Ni6Mo3CuN钢与316L(尿素级)钢Huey法(65%HNO3，沸腾)晶间腐蚀试验结果
e．均匀腐蚀 Ferralium alloy 255在不同溶液中与其他钢种腐蚀速率的对比见表D4－77。
表4－77 几种钢在不同溶液中的腐蚀速率对比(mm／a)
Ferralium alloy 255及其他钢种在H2SO4的等腐蚀速率图(0．5mm／a)见图4－58。
图4－58 Ferralium alloy 255在H2SO4中的等腐蚀速率图
f．磨损腐蚀 采用动态模拟实验装置——带挡板的旋转圆盘，研究了0Cr25Ni6Mo3CuN钢在3．5%NaCl溶液(55℃)中的磨损腐蚀规律，不同流速对钢的固溶态和时效态的腐蚀速率影响见图4－59。
图4－59 0Cr25Ni6Mo3CuN钢的腐蚀速率与流速的关系
●－1050℃；◆1050℃+500℃，2h时效；△1050℃+500℃，50h时效
0Cr25Ni6Mo3CuN钢的腐蚀速率随流速的增加而增大，并存在一个使腐蚀速率急剧增大的临界流速值(V=10m／s左右)，高于临界流速时，试样表面除孔蚀以外，均匀腐蚀严重。
(4)物理性能
见表4－84至表4－88。
(5)焊接性能
0Cr25Ni6Mo3CuN钢可采用GTAW、SMAW和GMAW等方法焊接，也可以与其他双相不锈钢或异种钢，如316、碳钢等进行焊接，焊接工艺与焊接奥氏体不锈钢相似，但是为了-提高焊缝金属的耐腐蚀性，一般采用更大一些的线能量，通常焊后不需热处理。
当采用SMAW法焊接时，需采用含镍量高于母材的焊芯(Ni约70%)，以提高焊缝的奥氏体数量，使焊缝金属具有与母材相等的塑性。
(6)冷、热加工性能
0Cr25Ni6Mo3CuN钢可以进行剪切、冲压、模压等，由于钢的强度高，变形开始时需比奥氏体不锈钢施加2～3倍的外加力才能变形。若加热至200℃，可以将钢的屈服强度降低25%，有利于钢的成型，减少钢的回弹性。
0Cr25Ni6Mo3CuN钢的热加工与热成型同于一般含25%Cr并含钼的双相不锈钢，但由于钢中含铜，不宜采用过高的热加工温度，终锻温度一般控制在980℃左右，钢的热加工温度范围较窄。
(7)用途
0Cr25Ni6Mo3CuN钢有良好的力学性能和耐局部腐蚀性能，尤其是耐磨蚀性能优于一般的不锈钢，也比较易于焊接和成型，正是由于这种多功能性的特色，该钢的应用范围很宽，适用于制造多种工业上的设备和部件，至今仍是大量使用的一个双相不锈钢牌号，特别是海水环境中的理想用材，适用作舰船用的螺旋推进器、轴、方向舵、潜艇密封件等。该钢不仅在海洋工业而且在化工、石油化工、石油和天然气、纸浆和造纸、环保、湿法磷酸及金属加工等工业方面应用，多用于洗涤器、干燥器、旋风分离器、搅拌器、离心机、泵、阀、紧固件等。在英国的北海和中东一些国家采用此钢作泵、轴流泵的轴、高压泵和海水喷射泵等。在美国，许多重要用途，其中包括海军方面的应用也在不断增加。值得注意的是自20世纪80年代末，不少工业发达的国家广泛采用FGD法(烟道气脱硫法)减少发电厂对大气造成的污染，FGD装置中的一些重要设备和部件既要求耐氯化物腐蚀又要求耐颗粒和泥浆的磨损腐蚀，双相不锈钢，尤其是含钼铜的Ferralium alloy 255能很好的满足性能和工程经济性的要求。
国内已将此钢用于尿素装置主工艺管路的高压截止阀上，并且已代替同类进口产品。在大型尿素装置上用作甲铵泵进出口单向阀，使用寿命较原用316L钢延长2倍。