由于現代工業技術的發展,傳統的奧氏體不銹鋼經常遭到晶間腐蝕點腐蝕縫隙腐(fu)蝕應力腐蝕等局部腐蝕的破壞,雙相不銹鋼在上述腐蝕類型中表現出了某些優越性,為其發展與應用帶來了巨大的動力。


 雙(shuang)相不銹鋼是(shi)指在奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼的基礎上提高鐵素體(ti)形成(cheng)元素鉻(ge)、錳(meng)、硅、鈮等元素含(han)(han)(han)量(liang),降低奧(ao)(ao)氏體(ti)形成(cheng)元素鎳、碳、錳(meng)、氮(dan)的含(han)(han)(han)量(liang),從(cong)而得(de)到的奧(ao)(ao)氏體(ti)-鐵素體(ti)雙(shuang)相組織,它兼有鐵素體(ti)和奧(ao)(ao)氏體(ti)鋼的性能特點(dian),而且此兩相組織要獨(du)立存在,且含(han)(han)(han)量(liang)較(jiao)大。


 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)物理性能介于(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)和奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)之間,與奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)相(xiang)比,熱導率大,熱膨脹系數小(xiao),并(bing)具(ju)有鐵(tie)磁性。一般認(ren)為(wei)(wei),在奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)上(shang)有大于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)15%的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)或(huo)在鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)上(shang)有大于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)15%的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),均(jun)可稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)+鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),簡稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


 奧氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)的存(cun)在降低了鐵素(su)(su)體(ti)(ti)鋼(gang)的脆性(xing)(xing)和晶(jing)粒長(chang)大(da)速度(du)(du),提(ti)高了韌(ren)性(xing)(xing)和可焊性(xing)(xing);鐵素(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)的存(cun)在提(ti)高了奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)的屈(qu)服強度(du)(du),耐應力腐(fu)蝕、晶(jing)間腐(fu)蝕和孔蝕性(xing)(xing)能也顯(xian)著(zhu)提(ti)高。雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的屈(qu)服強度(du)(du)約為18-8型奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)的2~3倍(bei),抗拉(la)強度(du)(du)與奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)相(xiang)當,斷裂(lie)伸長(chang)率較(jiao)(jiao)低。由于(yu)雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中鐵素(su)(su)體(ti)(ti)含量(liang)較(jiao)(jiao)多,雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)仍保留有鐵素(su)(su)體(ti)(ti)鋼(gang)的脆性(xing)(xing)問題。隨(sui)鋼(gang)中鐵素(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)比例增大(da),鋼(gang)的韌(ren)性(xing)(xing)降低,脆性(xing)(xing)傾向增大(da)。但由于(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)的存(cun)在,雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的脆性(xing)(xing)傾向明顯(xian)比鐵素(su)(su)體(ti)(ti)鋼(gang)要(yao)低。


 雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼連續使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)溫(wen)度范圍為(wei)-50℃~250℃,一般不(bu)宜(yi)在300℃以上(shang)使(shi)用(yong)。雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼一般含(han)(han)鉻(ge)18%~28%,鎳(nie)的(de)(de)(de)含(han)(han)量不(bu)超(chao)過8%,往(wang)往(wang)加入鉬(mu)(mu)、銅、鈦(tai)、鈮等元素提(ti)高(gao)耐蝕(shi)性(xing)。由于鎳(nie)含(han)(han)量低(di)(di),價格并不(bu)比(bi)奧氏體(ti)(ti)鋼更高(gao)。雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼具有優良的(de)(de)(de)冷、熱加工性(xing)能(neng)(neng)和(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng),焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)后熱裂的(de)(de)(de)傾向(xiang)比(bi)奧氏體(ti)(ti)鋼低(di)(di),脆化傾向(xiang)比(bi)鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼低(di)(di)。但(dan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)會(hui)導致焊(han)(han)(han)(han)縫區域(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)含(han)(han)量增多以及晶間腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)增大,為(wei)了(le)保證焊(han)(han)(han)(han)縫性(xing)能(neng)(neng),雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)應采(cai)用(yong)特定鋼種推薦(jian)的(de)(de)(de)專用(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料和(he)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)規范,焊(han)(han)(han)(han)后焊(han)(han)(han)(han)縫組織(zhi)中應含(han)(han)有50%左右(you)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)。為(wei)了(le)避免脆性(xing)相(xiang)(xiang)(xiang)析出(chu),高(gao)鉻(ge)鉬(mu)(mu)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)熱處理及熱加上(shang)溫(wen)度不(bu)能(neng)(neng)低(di)(di)于950℃,低(di)(di)鉻(ge)鉬(mu)(mu)鋼不(bu)能(neng)(neng)低(di)(di)于900℃。


 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)(zai)通常(chang)的腐蝕介質中都能(neng)鈍化,所以(yi)具有很好的耐(nai)(nai)腐蝕性能(neng),以(yi)18-5型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為(wei)例,它耐(nai)(nai)硫酸(suan)、鹽酸(suan)、甲酸(suan)、磷酸(suan)、草酸(suan)腐蝕性能(neng)均(jun)優于(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)316L型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),僅是耐(nai)(nai)硝酸(suan)腐蝕性稍差,Cr21 和Cr25型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)(zai)各種(zhong)介質中的耐(nai)(nai)蝕性都超過316L鋼(gang)(gang)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的突出優點是耐(nai)(nai)應(ying)力腐蝕破(po)(po)裂(lie)(lie),其主要原(yuan)因是:由(you)于(yu)兩相(xiang)(xiang)組織存在(zai)(zai)(zai)(zai),應(ying)力腐蝕裂(lie)(lie)紋在(zai)(zai)(zai)(zai)穿過相(xiang)(xiang)界時頻繁受阻,擴展困難(nan);雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)屈服強(qiang)度(du)較高(gao),在(zai)(zai)(zai)(zai)相(xiang)(xiang)同外加壓力下不(bu)易(yi)發(fa)生滑移變形(xing),裂(lie)(lie)紋難(nan)于(yu)形(xing)成(cheng);鐵素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)是陽極,對(dui)奧氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)可起到一定(ding)的陰極保護作用(yong)。即便在(zai)(zai)(zai)(zai)多(duo)硫酸(suan)和高(gao)溫(wen)水中,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)也有很強(qiang)的耐(nai)(nai)應(ying)力腐蝕破(po)(po)裂(lie)(lie)能(neng)力。


雙(shuang)相不銹鋼通(tong)常分為四類:


 1. 低合(he)金型雙相不銹鋼(gang):這類鋼(gang)的(de)合(he)金成分(fen)以鉻、鎳(nie)為主(zhu),且含量(liang)(liang)偏低。點蝕當(dang)量(liang)(liang)指數PRF不大于25。


 2. 中合(he)金型雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang):與低合(he)金型雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)相比,加入了鉬或銅(tong)。點(dian)蝕(shi)當量指數 PRE在25~35之間(jian)。


 3. 高(gao)合(he)金(jin)型(xing)雙(shuang)相不銹鋼:這類鋼有較高(gao)含量的(de)鉻、鎳及(ji)鉬、銅等合(he)金(jin)元(yuan)素(su),點蝕當量指數PRE在35~40之間(jian)。


 4. 超(chao)級雙相不(bu)銹鋼(gang):這類鋼(gang)除含有(you)較高量(liang)(liang)的鉻(ge)、鎳、鉬、氨合金(jin)元(yuan)素(su)外,有(you)的還加入鎢(wu)、銅元(yuan)素(su)。點蝕(shi)當量(liang)(liang)指數PRE大于40。