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(bu)銹鋼已發展了三代,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)中(zhong)期瑞典開發了著(zhu)名的3RE60鋼(gang),它是第一(yi)代(dai)雙相不銹鋼(gang)的代(dai)表鋼(gang)種,特點是超低碳,含鉻(ge)量(liang)為18%,焊(han)接及(ji)成(cheng)型性能(neng)良好(hao),廣泛(fan)代(dai)替AISI304L、316L用作耐(nai)氯離子應力(li)腐(fu)蝕的材料(liao),該(gai)鋼(gang)的問題是在焊(han)接熱(re)影響區易(yi)出現單相鐵素體組織,導致耐(nai)應力(li)腐(fu)蝕及(ji)晶間腐(fu)蝕性能(neng)下降。


 70年代(dai)以(yi)來,隨著(zhu)二次精煉(lian)技術(shu)AOD和VOD等(deng)方(fang)法的(de)(de)(de)(de)出(chu)現與普(pu)及(ji)以(yi)及(ji)連鑄技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展,容易(yi)煉(lian)出(chu)超(chao)低(di)碳(C≤0.03%)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang),同時發現氮(dan)作為奧氏體形成元素對雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)有重(zhong)要作用(yong):在(zai)焊接接頭熱影響區快速(su)冷卻時,氮(dan)促進(jin)了(le)(le)高(gao)溫(wen)下形成的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體逆轉變為足夠的(de)(de)(de)(de)二次奧氏體以(yi)維持必要的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)平(ping)衡(heng),提高(gao)了(le)(le)接頭的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性;氮(dan)可(ke)以(yi)提高(gao)富(fu)氮(dan)奧氏體相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)耐孔蝕(shi)能(neng)力(li),與富(fu)鉻、鉬的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體相(xiang)(xiang)取得平(ping)衡(heng),提高(gao)了(le)(le)材料(liao)整體的(de)(de)(de)(de)耐孔蝕(shi)性能(neng);氮(dan)能(neng)減輕鉻、鎳等(deng)元素在(zai)兩相(xiang)(xiang)中分布的(de)(de)(de)(de)差異,降低(di)選擇(ze)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)傾向性。正是利用(yong)氮(dan)元素的(de)(de)(de)(de)獨特效果,以(yi)及(ji)鋼(gang)中容易(yi)獲(huo)得超(chao)低(di)碳,改進(jin)了(le)(le)第(di)(di)一代(dai)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)缺點,從而開(kai)創了(le)(le)第(di)(di)二代(dai)新型的(de)(de)(de)(de)含(han)氮(dan)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang),開(kai)發了(le)(le)新的(de)(de)(de)(de)應用(yong)領域(yu)。


 第二代雙相不(bu)銹鋼不(bu)論是(shi)18Cr型(xing),還是(shi)22Cr和(he)25Cr型(xing)大多數屬于(yu)超低(di)碳型(xing),并(bing)且含有(you)鉬、銅或硅等提高耐蝕性(xing)的元素(su)。針對酸性(xing)油(you)井井管及(ji)(ji)管線用鋼要(yao)求,瑞典開發出了SAF2205,此鋼種已納入(ru)美國的ASTMA789和(he)A790標準(zhun)。日本(ben)有(you)近十個(ge)廠(chang)家都(dou)在生(sheng)產雙相不(bu)銹鋼。應用范圍很寬,如(ru)應用于(yu)工業用水及(ji)(ji)海水熱交換器、尿素(su)高壓設備(bei)、硝酸設備(bei)等。法國有(you)URANUS系列,英(ying)國有(you)ZERON鑄鋼系列。德(de)國也有(you)納標的系列牌(pai)號。


 80年(nian)代后期發展的(de)超級雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(Super DSS) 是屬于(yu)第三代雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang),牌號有SAF2507, UR52N+, Zeron100等,這(zhe)類鋼(gang)(gang)的(de)特點是含(han)碳(tan)量低(C0.01%~0.02%),含(han)高鉬和高氮(dan)(Mo約4%,N約0.3%),鋼(gang)(gang)中鐵素體含(han)量40%~45%,此類鋼(gang)(gang)具有優良的(de)耐孔蝕性能,孔蝕抗(kang)力(li)當量值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于(yu)40。


 在國外經過幾代雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)和完善,至(zhi)今已(yi)有包括超級雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)在內的(de)(de)(de)(de)系(xi)列牌號(hao)。雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)己是一(yi)個成熟的(de)(de)(de)(de),能與馬氏體、鐵素(su)體、奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)并列的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)類。發展(zhan)到今天,國外的(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)無論從生產(chan)、加工制(zhi)造及應用角度來看,技(ji)術上已(yi)然比較成熟,作為一(yi)種性能優良,又能節省投(tou)資(zi)的(de)(de)(de)(de)工程材料在一(yi)些用途上取代了普通的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang),應用領域(yu)十分廣泛(fan)。盡管世界雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)年產(chan)量(liang)(liang)不(bu)(bu)是很高,只占世界不(bu)(bu)銹鋼(gang)產(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)1%,但隨(sui)著雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)局部腐蝕性能好(hao)和強度高的(de)(de)(de)(de)優勢的(de)(de)(de)(de)充分利用和展(zhan)現,以(yi)及有目(mu)共睹的(de)(de)(de)(de)良好(hao)使用效果,使其每年以(yi)17%的(de)(de)(de)(de)速率增長著,至(zhi)2002年產(chan)量(liang)(liang)已(yi)達11萬噸以(yi)上。



 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連接:鐵素體不銹鋼香蕉視頻app連接:奧氏體不銹鋼的優點。

 

與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優勢如(ru)下(xia):


  1. 屈服強度比普通奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)高(gao)一倍(bei)多(duo),且具有成型(xing)需要的(de)足夠的(de)塑韌性。采(cai)用(yong)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)制造儲罐或壓力容器的(de)壁厚要比常用(yong)的(de)奧(ao)氏體減少30-50%,有利(li)于降低(di)成本。


  2. 具有優(you)異的(de)(de)耐應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂的(de)(de)能(neng)力(li)(li)(li),即使是含(han)合(he)金量(liang)最低的(de)(de)雙相不銹(xiu)鋼(gang)也有比奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)更高的(de)(de)耐應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂的(de)(de)能(neng)力(li)(li)(li),尤其在含(han)筑離子(zi)的(de)(de)環境(jing)中。應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)是普(pu)通(tong)類氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)難(nan)以解(jie)決的(de)(de)突出問題。


  3. 在(zai)許多介(jie)質中應用最普遍的(de)2205雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性優于(yu)普透(tou)的(de)316L類氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)氛,而超級(ji)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有極高的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性,再(zai)一些介(jie)質中,如醋酸(suan),甲酸(suan)等甚(shen)至(zhi)可(ke)以取代高合金奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),乃至(zhi)耐(nai)蝕合金。


  4. 具有良好的(de)(de)(de)耐局部腐蝕(shi)(shi)性能,與合金(jin)含量相當的(de)(de)(de)奧氏體不銹鋼相比,它(ta)的(de)(de)(de)甜(tian)磨損(sun)稿蝕(shi)(shi)和鼓勞腐蝕(shi)(shi)性能都優于奧氏體不銹鋼。


  5. 比(bi)奧氏體不銹鋼(gang)的線膨脹系(xi)數(shu)低,和碳鋼(gang)接近,適合(he)與(yu)碳鋼(gang)連接,具有(you)重要的工程意(yi)義(yi),如生產復合(he)板或襯里等(deng)。


 6. 不論在動戴或靜載條件(jian)下,比奧氏體(ti)不每鋼具有更高的能量(liang)吸收能力(li),這(zhe)對(dui)結構件(jian)應付突發事故如(ru)沖撞(zhuang),露炸(zha)等,雙相不銹鋼優(you)勢(shi)明顯,有實際(ji)應用價值(zhi).


 與奧氏體不(bu)銹鋼(gang)相(xiang)比,雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)弱勢如(ru)下(xia):


 1. 應用(yong)的普(pu)遍(bian)性與(yu)多面(mian)性不如奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼,例如其使用(yong)濕度必須(xu)控制在250攝氏度以下。


 2. 其塑韌性(xing)較奧(ao)氏體不銹鋼低,冷,熱加工(gong)工(gong)藝和成型性(xing)能不如奧(ao)氏體不銹氛(fen)。


  3. 存在中溫脆性區,需要嚴格控制熱(re)處理和焊(han)接的(de)工藝(yi)制度,以避免有害(hai)相的(de)出現(xian),損害(hai)性。


 與鐵素體不銹鋼(gang)(gang)相比,雙相不銹鋼(gang)(gang)的(de)優勢(shi)如下(xia):


  1. 綜合(he)力學性能比鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)好(hao),尤其是(shi)型韌性,不(bu)象鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)那樣對脆性敏(min)感(gan)。


  2. 除耐應力腐蝕(shi)性(xing)能外,其他耐局(ju)部腐蝕(shi)性(xing)能都(dou)優于鐵(tie)素體不銹鋼。


  3. 冷(leng)加(jia)工工藝性(xing)能(neng)(neng)和(he)冷(leng)成型性(xing)能(neng)(neng)遠(yuan)優于鐵素體(ti)不(bu)銹鋼。


  4. 焊接性能也遠優于鐵素體不(bu)銹鋼,一般焊前不(bu)需預(yu)熱,焊后不(bu)需熱處理(li)。


  5. 應用(yong)范圍較鐵素(su)體不銹解寬。


 與鐵素(su)體不(bu)銹鋼相(xiang)比,雙相(xiang)不(bu)銹鋼的弱勢如下:


  合金元素(su)含量(liang)高(gao),價格相對高(gao)、一(yi)般(ban)鐵素(su)體(ti)不(bu)含鎳。


 綜上(shang)所述,可(ke)以概(gai)括地看出雙相不銹鋼(gang)的使(shi)(shi)用性(xing)(xing)能和(he)工藝性(xing)(xing)能的概(gai)貌,它以其優越的力學與耐腐蝕綜合性(xing)(xing)能贏(ying)得了使(shi)(shi)用者的青味,已(yi)成為既節(jie)省(sheng)重量又節(jie)省(sheng)投資的優良的耐蝕工程材料。