S32101代替304的可行性
S32101属节镍型双相不锈钢，其典型成分为21Cr-1.5Ni-5Mn-0.22N，其成分设计特点为以廉价的锰、氮代替镍，大幅降低了贵重金属镍的含量，节约成本，而且由于该钢种高铬和高氮含量的设计，使得该钢种具有高强度、良好的耐蚀性能、中强磁性等特点在石化、造船、建筑等诸多领域是304（304L）、316L的代替产品，应用前景极为广阔。
一、 化学成分
S32101成分最显著的特点是昂贵的、价格随时间剧烈波动的镍含量很低，只有1.5%，而304为9%，201为4.5%，见表1。S32101用锰和氮取代镍进行合金化。
表1 化学成分/%
钢种
C
Mn
Cr
Ni
Mo
N
S32101
0.03
5
21
1.5
0.3
0.22
201
0.1
6.5
17
4.2
—
—
304
0.04
1
18
9
—
－
430
0.08
0.6
17
—
—
—
二、 力学性能
表2 常规力学性能
钢种
Rp0.2(MPa)
Rm(MPa)
A (%)
硬度(HB)
S32101
450
650
30
230
201
377
805
56
185
304
314
618
59
170
430
343
500
30
160
与304奥氏体不锈钢相比，S32101的强度，特别是屈服强度显著提高，为普通304不锈钢的1.5倍，但其延伸性能较差。
三、 加工性能
表3 冷成型性
钢种
埃里克森杯突值/mm
锥形杯突值/mm
S32101
9.5
40
201
13
37.8
304
13.2
38
430
9
40
S32101的冷成型性能比304不锈钢稍差，与430不锈钢相当。
四、 耐腐蚀性能
按GB/T 17897-1999标准，35℃在6%FeCl3+0.05%HCl中，试验时间24小时后，试样腐蚀照片。
S32101的耐点腐蚀能力与316相当，显著高于201不锈钢。江浙一带的201耐点腐蚀能力非常差，比无Ni的430还要差。
   
  S32101，7.42g/m2·h      316L,8.43g/m2·h      江浙201：28.29 g/m2h  430：9.90 g/m2h
五、 焊接性能
其组织中含有50%的奥氏体，大大改善了其焊接性能，其焊接性能与304相当。
六、 成本及利润
钢种
售价
利润
S32101
22000
8000
201
12650
558
304
14530
50
430
11111
1687
低镍的S32101的经济效益远远大于304不锈钢，也大于201与430不锈钢。
将S32101、201和430与304不锈钢的优缺点进行对比，汇总如下表。
表  与304不锈钢性能比较
S32101
201
430
耐腐蚀性能
316和304不锈钢哪个好
◎
×
○
常温强度
◎
◎
×
疲劳强度
△
○
△
延伸性
×
○
×
生产难度
难
○
○
利润
◎
○
○
◎：优于304  ○：与304相当  △：稍劣于304    ×：劣于304
七、应用领域
32101具有高强度、优良耐腐蚀性能等特点，在结构设计时已经表现出减少壁厚、减轻重量，节约材料的潜力，而其含镍少、价格相对稳定且便宜，因此S32101是一种非常具有吸引力的材料，在污水和海水淡化、食品及饮料工业、造纸、建筑业等领域是304不锈钢的理想替代产品。
1 污水和海水淡化
目前正在建设的两个海水淡化工厂，分别在迪拜和阿布扎比，这是S32101首次应用于海水淡化工程。
2 食品及饮料工业
在西班牙，用于制作食品储存库和酒品储存库全部使用S32101代替304不锈钢。
3 造纸
在瑞典一家生产牛皮纸的公司将S32101应用在一个新的双氧水反应器上。
4 建筑业
在意大利一座跨度为50m的步行桥采用S32101建造。
5 核电
山东核电AP1000 计划使用太钢生产的S32101建造核设施，目前正在洽谈相关的技术条件，不久将签定合同。
5 防洪闸门
瑞典的一家公司用S32101代替304不锈钢制造了淡水防洪闸，钢板的厚度从8mm减到6mm。
另外，根据S32101的特性，其在道路设施、石油天然气、生物燃料、铁路车辆的车身、汽车车身及零件等方面有潜在的发展前景。
但由于S32101的延伸性能及加工性能较304不锈钢差，因此在某些深冲、美学造型等变形复杂的行业应用受到限制。

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