雙相不銹鋼的發展與應用開始于20世紀30年代,法國在1935年獲得第一個專利。雙相不銹鋼(gang)已發展了三代,第一代雙相不銹鋼以美國40年代開發的329鋼為代表,含高鉻、鉬,耐局部腐蝕性能好,但含碳量較高(≤0.1%C),因此焊接時失去相的平衡,沿晶界析出碳化物導致耐腐蝕性及韌性下降,焊后必須經過熱處理,一般用于鑄鍛件,在應用和發展上受到限制。前蘇聯50年代發展了含穩定元素鈦的08X21H5T和08X21H6M2T鋼,德國也有1.4582,法國有Uranus50,英國有Ferralium255,日本在美國329鋼基礎上降碳,提出了329J1鋼種,這些鋼都可作為可焊接的結構件使用。


 隨后至60年代(dai)(dai)中期(qi)瑞典開發了著(zhu)名的3RE60鋼,它是第一代(dai)(dai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼的代(dai)(dai)表(biao)鋼種,特點(dian)是超低(di)碳,含鉻量為18%,焊接(jie)及成型性能良好,廣泛代(dai)(dai)替AISI304L、316L用(yong)作耐氯離子應力腐蝕的材料,該鋼的問題是在(zai)焊接(jie)熱影響區易(yi)出現單(dan)相(xiang)(xiang)鐵素體組織,導致耐應力腐蝕及晶(jing)間(jian)腐蝕性能下降。


 70年代(dai)以來,隨著(zhu)二(er)次精(jing)煉(lian)技術(shu)AOD和VOD等方法(fa)的(de)(de)出現與(yu)(yu)普及以及連鑄技術(shu)的(de)(de)發(fa)展,容易(yi)煉(lian)出超低碳(C≤0.03%)的(de)(de)鋼(gang),同時發(fa)現氮(dan)(dan)作為(wei)奧(ao)(ao)氏體(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)對雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)有重要作用(yong)(yong):在(zai)焊接(jie)接(jie)頭熱影響區(qu)快速冷卻時,氮(dan)(dan)促進了(le)高溫下形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)逆轉變為(wei)足夠的(de)(de)二(er)次奧(ao)(ao)氏體(ti)以維(wei)持必要的(de)(de)相(xiang)(xiang)平(ping)衡,提(ti)(ti)高了(le)接(jie)頭的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing);氮(dan)(dan)可(ke)以提(ti)(ti)高富(fu)氮(dan)(dan)奧(ao)(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)耐(nai)孔(kong)蝕(shi)能(neng)力,與(yu)(yu)富(fu)鉻、鉬的(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)取得平(ping)衡,提(ti)(ti)高了(le)材料整體(ti)的(de)(de)耐(nai)孔(kong)蝕(shi)性(xing)能(neng);氮(dan)(dan)能(neng)減輕鉻、鎳等元(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)兩(liang)相(xiang)(xiang)中分(fen)布的(de)(de)差異,降低選擇(ze)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)傾向性(xing)。正(zheng)是利用(yong)(yong)氮(dan)(dan)元(yuan)素(su)(su)(su)的(de)(de)獨(du)特效果,以及鋼(gang)中容易(yi)獲(huo)得超低碳,改進了(le)第一代(dai)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)缺點,從而開創(chuang)了(le)第二(er)代(dai)新(xin)型的(de)(de)含氮(dan)(dan)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),開發(fa)了(le)新(xin)的(de)(de)應用(yong)(yong)領域(yu)。


 第二代雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)論是18Cr型(xing),還(huan)是22Cr和25Cr型(xing)大多(duo)數屬于超低(di)碳(tan)型(xing),并且含有(you)鉬、銅或(huo)硅等提高耐蝕(shi)性的(de)元素。針對酸性油井井管及管線用(yong)鋼(gang)(gang)要求,瑞典開發出(chu)了SAF2205,此鋼(gang)(gang)種已(yi)納入美國(guo)(guo)的(de)ASTMA789和A790標準。日(ri)本有(you)近十個廠(chang)家(jia)都在生產雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。應用(yong)范圍很寬(kuan),如應用(yong)于工業(ye)用(yong)水及海水熱交換(huan)器(qi)、尿素高壓(ya)設(she)備(bei)、硝酸設(she)備(bei)等。法國(guo)(guo)有(you)URANUS系(xi)列,英(ying)國(guo)(guo)有(you)ZERON鑄鋼(gang)(gang)系(xi)列。德國(guo)(guo)也(ye)有(you)納標的(de)系(xi)列牌號。


 80年代(dai)后期發展的(de)超級雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(Super DSS) 是(shi)屬(shu)于(yu)第三(san)代(dai)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang),牌號有(you)SAF2507, UR52N+, Zeron100等,這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)的(de)特點是(shi)含(han)碳量低(C0.01%~0.02%),含(han)高鉬(mu)和高氮(Mo約4%,N約0.3%),鋼(gang)(gang)中鐵素體含(han)量40%~45%,此類(lei)鋼(gang)(gang)具有(you)優良的(de)耐孔蝕性能(neng),孔蝕抗力當量值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大(da)于(yu)40。


 在(zai)(zai)國(guo)外(wai)經過幾代雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)發展和完善,至今(jin)已(yi)有(you)包括超級(ji)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)內的(de)(de)(de)系(xi)列牌(pai)號。雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)己是一個(ge)成(cheng)熟的(de)(de)(de),能(neng)與馬氏(shi)體、鐵(tie)素(su)體、奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)并(bing)列的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)類。發展到今(jin)天,國(guo)外(wai)的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)無(wu)論(lun)從生產、加工制造及(ji)應(ying)用(yong)(yong)(yong)角度(du)(du)來看(kan),技術上(shang)已(yi)然比較(jiao)成(cheng)熟,作為一種性(xing)(xing)能(neng)優良(liang),又能(neng)節(jie)省投資的(de)(de)(de)工程材料在(zai)(zai)一些用(yong)(yong)(yong)途上(shang)取(qu)代了(le)普通的(de)(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),應(ying)用(yong)(yong)(yong)領域十分廣泛(fan)。盡管世界雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)年(nian)產量(liang)不(bu)是很高,只(zhi)占(zhan)世界不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)產量(liang)的(de)(de)(de)1%,但隨(sui)著雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)局部(bu)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)好(hao)和強度(du)(du)高的(de)(de)(de)優勢的(de)(de)(de)充(chong)分利用(yong)(yong)(yong)和展現,以及(ji)有(you)目(mu)共睹的(de)(de)(de)良(liang)好(hao)使用(yong)(yong)(yong)效果(guo),使其每(mei)年(nian)以17%的(de)(de)(de)速率增長著,至2002年(nian)產量(liang)已(yi)達11萬噸以上(shang)。



 所謂雙相不銹鋼是在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半,一般最少相的含量也許要達到30%。由于兩相組織的特點,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,使DSS兼有香蕉視頻app在線觀看:鐵素體不銹鋼香蕉視頻app在線觀看:奧氏體不銹鋼的優點。

 

與(yu)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)比(bi),雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的優勢如(ru)下:


  1. 屈服強度比普通奧氏體不銹鋼高一倍(bei)多,且具有成型需(xu)要(yao)的(de)足夠的(de)塑(su)韌性。采用雙(shuang)相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的(de)壁厚要(yao)比常用的(de)奧氏體減少30-50%,有利于降低成本。


  2. 具有優(you)異的(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐(fu)蝕破(po)裂的(de)(de)能力(li)(li),即使是(shi)含(han)合金量最低的(de)(de)雙相不銹(xiu)(xiu)鋼也有比(bi)奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼更高的(de)(de)耐(nai)應力(li)(li)腐(fu)蝕破(po)裂的(de)(de)能力(li)(li),尤其(qi)在含(han)筑離子的(de)(de)環境中(zhong)。應力(li)(li)腐(fu)蝕是(shi)普通類(lei)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼難以解決的(de)(de)突(tu)出(chu)問題。


  3. 在許多(duo)介質中應用最普遍的2205雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的耐(nai)腐蝕(shi)性優于普透的316L類氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)氛,而超級雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼具有(you)極高的耐(nai)腐蝕(shi)性,再一些介質中,如醋(cu)酸,甲酸等甚至(zhi)可以取代高合(he)金(jin)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,乃(nai)至(zhi)耐(nai)蝕(shi)合(he)金(jin)。


  4. 具有(you)良好的耐(nai)局部腐(fu)(fu)蝕性能,與(yu)合金(jin)含量相(xiang)當的奧氏體(ti)不銹鋼相(xiang)比,它的甜(tian)磨損稿蝕和鼓勞腐(fu)(fu)蝕性能都優(you)于奧氏體(ti)不銹鋼。


  5. 比(bi)奧氏體不銹鋼的線膨脹系數低,和碳鋼接近(jin),適合(he)與(yu)碳鋼連接,具有重要的工程意義(yi),如生產復合(he)板或襯里等。


 6. 不(bu)(bu)論在動戴(dai)或靜載(zai)條件下(xia),比奧氏體不(bu)(bu)每鋼具(ju)有更高的(de)能量吸收能力,這對結構件應付(fu)突發事故如沖(chong)撞,露(lu)炸(zha)等(deng),雙相不(bu)(bu)銹鋼優勢(shi)明顯,有實際應用價(jia)值(zhi).


 與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的(de)弱勢如下:


 1. 應用(yong)的普(pu)遍性與多面(mian)性不如奧(ao)氏體不銹鋼,例如其使用(yong)濕度必須控制(zhi)在250攝氏度以下。


 2. 其塑韌性較奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)低,冷,熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹(xiu)(xiu)氛(fen)。


  3. 存在中溫脆性區,需要嚴格控制(zhi)熱處理和焊接(jie)的(de)(de)工藝制(zhi)度,以避免(mian)有害相的(de)(de)出現,損(sun)害性。


 與鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼相比(bi),雙相不(bu)銹(xiu)鋼的優勢如下:


  1. 綜合力學性(xing)能比鐵素體不(bu)銹鋼(gang)好,尤其是型韌性(xing),不(bu)象鐵素體不(bu)銹鋼(gang)那樣(yang)對(dui)脆性(xing)敏感。


  2. 除(chu)耐應(ying)力腐蝕性(xing)能(neng)外,其(qi)他(ta)耐局部腐蝕性(xing)能(neng)都優(you)于鐵素(su)體不銹(xiu)鋼。


  3. 冷加工工藝性能和冷成(cheng)型性能遠優于鐵素體不(bu)銹鋼。


  4. 焊(han)接性能也遠優于鐵(tie)素(su)體不銹鋼(gang),一般焊(han)前不需(xu)預(yu)熱(re),焊(han)后不需(xu)熱(re)處(chu)理。


  5. 應(ying)用范圍較(jiao)鐵素(su)體不銹解寬。


 與鐵(tie)素體不(bu)銹鋼相(xiang)比,雙相(xiang)不(bu)銹鋼的弱勢(shi)如下:


  合金元素含(han)量高,價格相(xiang)對高、一般(ban)鐵(tie)素體不含(han)鎳。


 綜上所述,可以概括地看出雙相(xiang)不銹鋼的使(shi)用性能和工藝(yi)性能的概貌,它以其優(you)越的力學與耐腐蝕(shi)綜合性能贏(ying)得了(le)使(shi)用者的青味,已成為(wei)既節省重量又節省投資的優(you)良的耐蝕(shi)工程材料。