320S31圆棒双重时效工艺对冲击韧性的改善效果

　　320S31不锈钢（1.4439/317LMN）用途及特性详解

　　一、材料标准与牌号对照

　　320S31是英国BS标准的命名方式，对应国际主要牌号：

　　中国：022Cr19Ni13Mo4N（GB/T 20878）

　　美国：UNS S31726（317LMN）

　　欧洲：X2CrNiMoN18-15-4（1.4439）

　　日本：SUS317LN

　　材料号：320S31不锈钢

　　牌号：320S31

　　标准：BS

　　320S31特性及应用：320S31不锈钢，英国BS标准不锈钢。相当于中国

　　320S31化学成分：

　　碳 C：≤0.08

　　硅 Si：≤1.00

　　锰 Mn：≤2.00

　　磷 P：≤0.045

　　硫 S：≤0.030

　　铬 Cr：16.50~18.50

　　钼 Mo：2.00~2.50

　　镍 Ni：11.00~14.00

　　钒 V：—

　　钛 Ti：≥5* C

　　320S31力学性能：

　　屈服强度YS（Mpa）:≥205

　　抗拉强度TS（Mpa）:≥520

　　EL :≥40

　　硬度HV:≤200

　　关键成分特征：

　　超低碳+高钼+氮复合强化：形成独特的耐蚀组合

　　氮合金化（0.10-0.20%）：显著提升强度并稳定奥氏体

　　钼含量达4-5%：目前标准奥氏体不锈钢中高水平

　　三、核心性能

　　1. 物理性能

　　密度：8.0 g/cm³

　　热膨胀系数：16.0×10⁻⁶/K（20-100℃）

　　导热系数：14 W/(m·K)（100℃）

　　电阻率：0.80 μΩ·m

　　2. 机械性能（固溶态）

　　抗拉强度屈服强度延伸率硬度高温强度(600℃)

　　≥580 MPa≥290 MPa≥40%≤220 HB≥350 MPa

　　3. 耐腐蚀特性

　　耐点蚀指数PREN：35-38（目前常规奥氏体钢高）

　　特殊优势：

　　抗氯化物点蚀能力是316L的3倍

　　耐应力腐蚀开裂温度上限达150℃

　　典型耐蚀介质：

　　海水（Cl⁻≤50000ppm）

　　磷酸（任何浓度）

　　有机氯化物（氯乙烯等）

　　四、典型应用领域

　　1. 海洋工程

　　深海石油钻采设备

　　海水淡化高压管道

　　船舶脱硫塔内件

　　2. 化工设备

　　氯碱工业电解槽

　　PTA氧化反应器

　　湿法磷酸浓缩装置

　　3. 特殊应用

　　核废料处理容器

　　LNG低温储罐

　　制药行业生物反应器

　　五、热处理工艺

　　固溶处理：1100-1170℃快冷（推荐1150℃水淬）

　　去应力退火：550-650℃（冷加工后）

　　特殊注意：禁止在450-850℃区间缓冷（会析出σ相）

　　六、焊接技术要点

　　推荐焊接材料：

　　焊丝：ER317LMN（AWS A5.14）

　　焊条：E317LMN-16（AWS A5.4）

　　工艺控制：

　　热输入≤12kJ/cm

　　必须采用99.99%高纯氩保护

　　焊后需电解抛光处理

　　七、加工特性

　　冷加工：

　　极限变形量：65%（需中间退火）

　　深冲r/t比≥5

　　切削参数：

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　　粗加工：Vc=45-65m/min，f=0.1-0.25mm/r

　　精加工：Vc=85-100m/min，f=0.05-0.12mm/r

　　磨削要点：必须使用CBN砂轮（B150C125B）

　　八、对比分析

　　特性320S31316L254SMO

　　耐Cl⁻腐蚀★★★★★★★★★★★★★★

　　成本效益★★★★★★★★★★★

　　焊接难度★★★★★★★★★

　　九、使用禁忌

　　禁用环境：

　　（任何浓度）

　　沸腾浓（＞20%）

　　熔融铝液

　　装配规范：

　　禁止与普通碳钢直接接触

　　法兰连接需用PTFE密封垫

　　十、选材建议

　　320S31是需要同时满足以下严苛条件的材料：

　　高氯化物+酸性复合腐蚀环境

　　80-200℃中高温腐蚀工况

　　要求无磁性的特殊设备

　　其技术优势体现在：

　　比317L更高的耐蚀性和强度

　　比904L更低的经济成本

　　比254SMO更好的冷成型性