2507 / F53超级双相不锈钢（UNS S32750，1.4410）：标准、成分与性能
超级双相钢2507是奥氏体-铁素体不锈钢UNS S32750（铁素体与奥氏体约50/50），含Cr 24–26 %、Mo 3–5 %、N 0.24–0.32 %，设计目标为PREN ≥ 40、屈服强度550 MPa，是奥氏体钢的两倍。锻件和法兰为ASTM A182 F53；欧标为1.4410；铸件为5A级（CE3MN）。F55（S32760，Zeron 100）是另一种超级双相钢，含铜和钨，另有专页介绍。
UNSS32750（2507）；对应铸件J93404（5A）
EN / W.Nr.1.4410 X2CrNiMoN25-7-4
PREN采购要求 ≥ 40（按ASTM最小值计算可能约为38）
YS / UTS min.550 / 800 MPa（锻件最大50 mm）
铁素体35–55 %是常用采购范围（NORSOK）；ASTM未作规定
同一成分，多种标准
名称随产品形态而变。选型时请注明标准、牌号和级别。
| 形态 | ASTM/ASME | 牌号/级别 | EN | ABNT/其他 |
|---|---|---|---|---|
| 锻件与法兰（B16.5） | A182 / SA-182 | F53 (S32750) | EN 10250-4 / EN 10222-5: 1.4410* | NORSOK M-630 MDS D54* |
| Bar | A479 / SA-479; A276 | S32750 | EN 10088-3 / EN 10272: 1.4410 | NORSOK MDS D57*；JIS G4303 SUS327L1（S32750）* |
| 板、卷、带 | A240 / SA-240 | S32750 | EN 10088-2 / EN 10028-7: 1.4410 | NORSOK MDS D55*；JIS G4304 SUS327L1* |
| 无缝管（管线） | A790 / SA-790 | S32750 | EN 10216-5: 1.4410 | NORSOK MDS D51* |
| 换热器管 | A789 / SA-789 | S32750 | EN 10216-5 | NORSOK MDS D58* |
| 焊接管 | A790（焊接）；A928（熔焊，1–5级） | S32750 | EN 10217-7: 1.4410* | NORSOK MDS D52* |
| 管件（对焊） | A815 / SA-815 | WPS32750（WP-S、WP-W、WP-WX、CR级）* | EN 10253-4* | NORSOK MDS D53* |
| 铸件 | A890 / A995（承压） | 5A = CE3MN (J93404) | EN 10213 / EN 10283：1.4469 GX2CrNiMoN26-7-4 | NORSOK MDS D56* |
| 焊材 | AWS A5.9 / A5.4 / A5.22 | ER2594, E2594, E2594T | EN ISO 14343: 25 9 4 N L | ASME IX: P-No. 10H |
| 垫圈/螺栓，酸性环境 | A182 / A479 / A276 + NACE | S32750 | — | NACE MR0175/ISO 15156-3; NACE MR0103; API 6A* |
NBR 5601没有超级双相钢牌号（未确认*）；请按UNS + ASTM/EN产品标准指定。NORSOK MDS编号来自旧版清单，在M-630现行版本中可能已有变化*。
公差和 HS 编码
- 锻造棒材（圆棒和方棒）：直径方向加工余量从 2 mm（Ø 6–16 mm）到 24 mm（Ø 400–500 mm）。例如成品 Ø 100–125 mm：+7 mm，公差 +6 / −0（长度最大 3,500 mm）。
- 锻造圆盘：直径余量 4 至 9 mm，高度余量 3 至 11 mm，仅正公差。
- 切割和机加工：带锯长度 −0 / +5 至 +15 mm；水刀直径 +10 % 厚度（最小 2 mm）；机加工零件直径 −0 / +2 至 +5 mm。查看完整表格（INF 002 和 INF 003，适用于所有合金）。
| 形态 | NCM（巴西，8 位） | HS（国际，6 位） | HTS（美国，10 位）* | CN（欧盟，8 位）* |
|---|---|---|---|---|
| 锻造棒材 | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| 热轧棒材 | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| 板材（> 10 mm，宽度 ≥ 600 mm） | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| 无缝管 | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| 焊接管 | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| 法兰和管件 | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
税则类别：不锈钢（按化学成分，依据第 72 章注释和第十五类注释 5）。
*：美国和欧盟编码仅供参考。NCM 依据现行法规（归类总规则、第 72、74 和 75 章注释及第十五类注释 5）。请根据物品尺寸和表面状态，向您的报关行确认最终编码。HS = NCM 的前 6 位。
按标准的化学成分 (%)
各标准的成分范围并列对照，便于看出差异。
| 标准 / 牌号 | C max | Mn max | P max | S max | Si max | Cr | Ni | Mo | N | 其他 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A240/A182 F53 (S32750) | 0.030 | 1.20 | 0.035 | 0.020 | 0.80 | 24.0–26.0 | 6.0–8.0 | 3.0–5.0 | 0.24–0.32 | Cu 0.50 max |
| A890/A995 5A (CE3MN) | 0.03 | 1.50 | 0.04 | 0.04 | 1.00 | 24.0–26.0 | 6.0–8.0 | 4.0–5.0 | 0.10–0.30 | — |
| EN 1.4410（X2CrNiMoN25-7-4） | 0.030 | 2.00* | 0.035 | 0.015 | 1.00 | 24.0–26.0 | 6.0–8.0 | 3.0–4.5* | 0.24–0.35* | — |
按标准的力学性能
室温下、所述交货状态的最低值。
| 标准与状态 | YS min | UTS | 伸长率 | RA | 硬度 |
|---|---|---|---|---|---|
| 锻件 | |||||
| A182 F53，固溶退火，≤ 50 mm | 550 MPa (80 ksi) | 800 MPa min (116 ksi) | 15 % | 未规定* | 310 HBW max |
| A182 F53, > 50 mm | 515 MPa (75 ksi) | 730 MPa min (106 ksi) | 15 % | — | 310 HBW max |
| 轧制材 | |||||
| A240 S32750，板材 | 550 MPa | 795 MPa min | 15 % | — | 310 HBW / 32 HRC max |
| 管、管件与铸件 | |||||
| A790 / A789 S32750 | 550 MPa | 800 MPa min | 15 % | — | 300 HBW / 32 HRC max |
| A890 / A995 5A (CE3MN) | 515 MPa (75 ksi) | 690 MPa min (100 ksi) | 18 % | — | — |
| 管件 | |||||
| A815 WPS32750 | 依坯料* | 800 MPa min* | 15 %* | — | * |
F53（S32750）与F55（S32760）：2507与Zeron 100
两种合金同属25Cr-7Ni体系，屈服强度同为550 MPa。S32750（2507）的Mo（最高5 %）和N（0.24–0.32 %）更多，不含W；抗拉强度最小值更高（800 MPa），伸长率更低（15 %）。S32760（Zeron 100）添加Cu和W（各0.5–1.0 %），Mo最大4 %，并在成分要求中直接规定PREN ≥ 40；抗拉强度为750–895 MPa，伸长率25 %。实际上，二者在许多MDS中可互换（NORSOK将二者列于同一数据表），但并非同一牌号：请核对规范要求的UNS，并使用相匹配的焊材（ER2594或Zeron 100X类型）。
标准要求的热处理
| 标准 | 交货状态 | 温度 |
|---|---|---|
| A182 F53 / A240 S32750 | 固溶退火并在水或液体介质中快速冷却 | 1025 °C min (1880 °F); A240: 1025–1125 °C* |
| A890 / A995 5A | 固溶退火并水淬 | 1120 °C min* |
规划 超级双相钢2507 / F53 / S32750 的自由锻：锻造比、细长比以及需要发送的材料量 →模拟钢锭或棒材的下料方案 →
系列中的变体
| 变体 | 标准 | 差异 | YS / UTS |
|---|---|---|---|
| S32750 (2507, SAF 2507, 1.4410) | A182 F53, A240, A479, A790, A789, A815, A928 | Mo 3–5 %, N 0.24–0.32 %, no W/Cu | 550 / 800 MPa |
| S32760（Zeron 100，1.4501） | A182 F55, A240, A276, A479, A790, A789, A815, A928 | Cu 0.5–1 %，W 0.5–1 %；要求PREN ≥ 40 | 550 / 750–895 MPa |
| S32550（Ferralium 255，1.4507） | A182 F61, A240, A479, A276, A790 | Cu 1.5–2.5 %，Ni和N较低；PREN最小值可能 < 40 | 550 / 750–760 MPa |
| S32520（UR 52N+，Ferralium 255-SD50，1.4507） | A182 F59, A240, A789, A790, A928 | Cu 0.5–3 %*, N up to 0.35 %; PREN > 40 | 550 / 770 MPa |
| CE3MN (5A, J93404) | A890 / A995 5A | 对应2507的铸件；Mo 4–5 % | 515 / 690 MPa |
| CD3MWCuN（6A，J93380） | A890 / A995 6A | 对应Zeron 100的铸件（Cu + W） | 450 / 690 MPa |
腐蚀、PREN与温度
- PREN: Cr + 3.3 Mo + 16 N。按ASTM最小值，S32750可能约为38；因此海上采购要求按炉号计算PREN ≥ 40。
- 点蚀与缝隙腐蚀: 常规试验是ASTM G48方法A，50 °C，24 h，无点蚀（22Cr：40 °C）。典型CPT远高于22Cr双相钢和316L。
- 金属间相（σ相、χ相）: 在约600至1000 °C之间快速析出；临界形成范围约为320至955 °C（A923）。固溶退火后缓冷，或大热输入焊接，会使韧性和抗点蚀性能急剧下降。
- 475 °C脆化: 在约300至525 °C长时间暴露，铁素体会硬化，因此连续使用温度限制在约250 °C（ASME通常接受至约315 °C）*。
- 低温: 韧性通过-46 °C（NORSOK：平均45 J / 单值35 J）或-40 °C（A923方法B）下的夏比试验证明。
- NACE MR0175/ISO 15156-3: 固溶退火的超级双相钢可用于酸性环境，其pH2S、氯化物和温度限制取决于PREN范围（40–45）；NACE MR0103将超级双相钢限制在32 HRC；NORSOK采购通常要求28 HRC / 270 HB*。
超级双相钢所需试验（ASTM A923、G48、NORSOK）
- ASTM A923: 检测金属间相：方法A（NaOH浸蚀，仅用于验收）、方法B（夏比）和方法C（氯化铁）。
- A923方法C: S32750、S32550和S32520在40 °C下试验，最大失重10 mdd。S32760未出现在2008版中；请以现行版本为准*。
- A923方法B: S32750在-40 °C，冲击功由买卖双方商定；铸件J93404（5A）在-46 °C，最小54 J。
- ASTM G48 A at 50 °C / 24 h: 无点蚀且质量损失 ≤ 4 g/m²，是NORSOK M-630/M-650常用的判定标准*。
- 铁素体（ASTM E562）: 母材35–55 %；焊缝30–70 %（NORSOK M-601）*。
- NORSOK M-650: 制造商资质评定（锻造厂、铸造厂、轧钢厂）适用于25Cr；需要带上述试验的评定试件。
焊接
| 项目 | 常规做法 |
|---|---|
| 焊材 | ER2594 (AWS A5.9), E2594 (A5.4), E2594T (A5.22); EN ISO 14343 25 9 4 N L |
| Gas | Ar + 2 % N2（保护气）；根部吹扫用Ar或Ar + N2，避免根部氮损失 |
| 预热 | 不使用 |
| 层间温度 | 最高100–150 °C（25Cr常用100 °C）* |
| 热输入 | 低且受控，约0.5–1.5 kJ/mm，在不析出σ相的前提下平衡铁素体* |
| 焊后热处理 | 不做去应力处理；如有需要，仅做完整固溶退火并水淬 |
| 控制 | 评定时的铁素体和硬度（通常最大350 HV10）、G48和夏比试验，依NORSOK M-601/M-650* |
焊接用填充金属
焊丝成分通常与母材不完全相同：各页面会说明原因。
国际对应牌号
| 体系 | 牌号 |
|---|---|
| UNS | S32750；对应铸件J93404（5A） |
| ASTM锻件 | F53 (S32750) |
| EN / W.Nr. | 1.4410 X2CrNiMoN25-7-4；铸造 1.4469 GX2CrNiMoN26-7-4 |
| 商品名 | SAF 2507（Alleima）、Forta SDX 2507（Outokumpu）、UR 2507 |
| JIS | SUS327L1 (≈ S32750)* |
| GB | 022Cr25Ni7Mo4N / S25073 (≈ S32750)* |
| ABNT / SAE / AISI | 无AISI/SAE牌号；NBR 5601没有对应牌号* |
对应关系依成分近似而定；各标准的最低性能、试验和热处理各不相同。
典型应用
| 形态或行业 | 应用场合 |
|---|---|
| 海上油气 | 海水管线、注入、管汇、脐带缆和消防水系统（NORSOK） |
| 水下 | 与海水接触的连接器、F53法兰、管毂和阀门 |
| 海水淡化（SWRO） | 含盐水的高压管道和容器 |
| 化工与纸浆 | 处理氯化物和酸的换热器、泵和设备 |
| 泵与阀门 | 5A铸造阀体，A479棒材制轴和内件 |
| 紧固 | 用于氯化物和H2S环境的超级双相钢螺柱和螺母 |
常见问题
F53和F55是同一种材料吗？
不是。F53是S32750（2507），F55是S32760（Zeron 100，含Cu和W）。二者屈服强度同为550 MPa，同属25Cr体系，但成分、抗拉强度和热处理不同。
2507的PREN最小值是多少？
市场惯例和NORSOK要求PREN ≥ 40。按ASTM最小值，S32750可能约为38，因此必须按炉号计算PREN并注明在证书上。
双相钢与超级双相钢有什么区别？
22Cr双相钢（S31803/S32205，F51/F60）的PREN约34、屈服强度450 MPa。25Cr超级双相钢的PREN ≥ 40、屈服强度550 MPa，用于海水和更苛刻的氯化物环境。
哪种铸件对应2507？
ASTM A890/A995的5A级（CE3MN，J93404）。
需要 超级双相钢2507 / F53 / S32750？棒材、锻件和零件，附 EN 10204 3.1 证书。
