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(shuang)相(xiang)不銹鋼已發展了三代,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)(dai)中期瑞典(dian)開(kai)發了著名的3RE60鋼,它是第一代(dai)(dai)雙相不銹鋼的代(dai)(dai)表鋼種,特點(dian)是超低碳,含(han)鉻量為18%,焊接及成型(xing)性(xing)能良好(hao),廣泛代(dai)(dai)替AISI304L、316L用作(zuo)耐(nai)氯離(li)子應力腐蝕的材料,該鋼的問(wen)題(ti)是在焊接熱影響區易出現單相鐵素體組織,導致耐(nai)應力腐蝕及晶間(jian)腐蝕性(xing)能下(xia)降。


 70年代(dai)以來,隨著二次精煉技術(shu)AOD和VOD等(deng)方(fang)法的(de)(de)出(chu)現與(yu)普及(ji)以及(ji)連鑄技術(shu)的(de)(de)發(fa)(fa)展,容(rong)易(yi)煉出(chu)超低碳(tan)(C≤0.03%)的(de)(de)鋼(gang),同(tong)時(shi)發(fa)(fa)現氮(dan)(dan)作為奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)形成元(yuan)素(su)(su)(su)對雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有(you)重(zhong)要作用(yong):在(zai)焊接(jie)接(jie)頭(tou)熱影響區(qu)快(kuai)速冷卻時(shi),氮(dan)(dan)促進(jin)了(le)高溫下形成的(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)逆轉(zhuan)變(bian)為足夠的(de)(de)二次奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)以維持必要的(de)(de)相(xiang)平衡,提高了(le)接(jie)頭(tou)的(de)(de)耐蝕性;氮(dan)(dan)可以提高富(fu)氮(dan)(dan)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)耐孔蝕能力,與(yu)富(fu)鉻(ge)、鉬的(de)(de)鐵素(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)取得平衡,提高了(le)材料整體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)耐孔蝕性能;氮(dan)(dan)能減輕鉻(ge)、鎳(nie)等(deng)元(yuan)素(su)(su)(su)在(zai)兩相(xiang)中分布的(de)(de)差異,降(jiang)低選(xuan)擇腐蝕的(de)(de)傾向(xiang)性。正是利用(yong)氮(dan)(dan)元(yuan)素(su)(su)(su)的(de)(de)獨特(te)效果,以及(ji)鋼(gang)中容(rong)易(yi)獲得超低碳(tan),改進(jin)了(le)第(di)一代(dai)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)缺點,從而(er)開(kai)創(chuang)了(le)第(di)二代(dai)新型的(de)(de)含氮(dan)(dan)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),開(kai)發(fa)(fa)了(le)新的(de)(de)應(ying)用(yong)領域。


 第二代雙相不(bu)銹鋼不(bu)論是18Cr型,還是22Cr和25Cr型大多數屬于(yu)超低碳型,并且含有(you)(you)鉬、銅或硅等提高耐蝕性(xing)的元素。針對(dui)酸(suan)性(xing)油井井管及(ji)管線(xian)用鋼要(yao)求,瑞典(dian)開發出了SAF2205,此鋼種已納入(ru)美國(guo)的ASTMA789和A790標準。日(ri)本有(you)(you)近十個(ge)廠家都在生產雙相不(bu)銹鋼。應(ying)用范圍(wei)很寬,如(ru)應(ying)用于(yu)工業用水及(ji)海(hai)水熱(re)交換器、尿素高壓設(she)備、硝酸(suan)設(she)備等。法(fa)國(guo)有(you)(you)URANUS系(xi)(xi)列,英國(guo)有(you)(you)ZERON鑄鋼系(xi)(xi)列。德國(guo)也(ye)有(you)(you)納標的系(xi)(xi)列牌號。


 80年代后期發展的超級雙相不銹鋼(gang)(Super DSS) 是屬于第三代雙相不銹鋼(gang),牌號有(you)SAF2507, UR52N+, Zeron100等(deng),這類鋼(gang)的特點是含(han)碳量低(C0.01%~0.02%),含(han)高(gao)鉬和高(gao)氮(Mo約(yue)4%,N約(yue)0.3%),鋼(gang)中鐵(tie)素體含(han)量40%~45%,此類鋼(gang)具有(you)優良的耐孔蝕性能,孔蝕抗力(li)當量值(zhi) (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大(da)于40。


 在國外(wai)經過幾代雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)發(fa)展和(he)完善(shan),至今(jin)已有包括超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在內的(de)(de)(de)系列牌(pai)號。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)己是一(yi)個成熟的(de)(de)(de),能(neng)與馬氏(shi)體、鐵素體、奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)并列的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)類(lei)。發(fa)展到今(jin)天(tian),國外(wai)的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)無論從生產、加工(gong)制造(zao)及應(ying)用角度來看,技術(shu)上(shang)已然比較(jiao)成熟,作為一(yi)種性能(neng)優良,又能(neng)節省投資(zi)的(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)材料在一(yi)些用途上(shang)取代了普通的(de)(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),應(ying)用領(ling)域十(shi)分(fen)廣泛。盡管世(shi)界(jie)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)年產量不(bu)是很高(gao)(gao),只(zhi)占世(shi)界(jie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)產量的(de)(de)(de)1%,但隨著(zhu)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)局部腐蝕性能(neng)好和(he)強度高(gao)(gao)的(de)(de)(de)優勢的(de)(de)(de)充分(fen)利用和(he)展現,以及有目共睹的(de)(de)(de)良好使(shi)用效果,使(shi)其每年以17%的(de)(de)(de)速(su)率增長著(zhu),至2002年產量已達11萬噸(dun)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(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼相比,雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼的優勢如下(xia):


  1. 屈服強度比普(pu)通奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼高一倍多,且具有成(cheng)型需要(yao)(yao)的足夠(gou)的塑韌性。采(cai)用(yong)雙相不(bu)銹(xiu)鋼制造儲罐或壓力容器(qi)的壁(bi)厚要(yao)(yao)比常用(yong)的奧氏體(ti)(ti)減(jian)少30-50%,有利(li)于降(jiang)低成(cheng)本。


  2. 具有優(you)異的(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕破裂的(de)(de)(de)能力,即使(shi)是(shi)含合金量最低(di)的(de)(de)(de)雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼也有比(bi)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼更高的(de)(de)(de)耐應力腐(fu)蝕破裂的(de)(de)(de)能力,尤其在(zai)含筑(zhu)離子的(de)(de)(de)環境(jing)中。應力腐(fu)蝕是(shi)普通類氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼難以解決的(de)(de)(de)突出問題。


  3. 在許多介(jie)質中(zhong)應(ying)用最普(pu)遍的(de)2205雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性優(you)于普(pu)透(tou)的(de)316L類氏體不(bu)銹(xiu)氛,而超級雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼具有(you)極高的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性,再一些介(jie)質中(zhong),如醋酸,甲酸等甚至可以(yi)取代高合金(jin)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼,乃至耐(nai)蝕(shi)合金(jin)。


  4. 具(ju)有(you)良好的(de)耐局部腐蝕性(xing)能(neng),與合(he)金含量相(xiang)當的(de)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)比,它的(de)甜磨損稿蝕和(he)鼓勞腐蝕性(xing)能(neng)都優于奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)。


  5. 比奧氏體(ti)不銹鋼的(de)線膨脹(zhang)系數低,和碳鋼接近,適合與碳鋼連(lian)接,具有重要的(de)工程意義,如生產(chan)復合板或襯(chen)里(li)等。


 6. 不(bu)論在(zai)動戴或靜載條(tiao)件(jian)下(xia),比奧氏(shi)體(ti)不(bu)每(mei)鋼具有(you)更高的(de)能(neng)量吸(xi)收能(neng)力,這對(dui)結(jie)構件(jian)應(ying)付(fu)突發事故如沖撞,露炸等(deng),雙相(xiang)不(bu)銹鋼優(you)勢明(ming)顯,有(you)實際應(ying)用價值.


 與奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)相比,雙相不(bu)銹鋼(gang)的(de)弱勢如下:


 1. 應用(yong)的普遍(bian)性與多面性不如(ru)奧氏體不銹(xiu)鋼,例如(ru)其(qi)使(shi)用(yong)濕(shi)度(du)必(bi)須控制在250攝氏度(du)以下(xia)。


 2. 其塑韌(ren)性(xing)較(jiao)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼低(di),冷,熱(re)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝和成型性(xing)能不(bu)(bu)(bu)如奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹氛。


  3. 存在中溫脆性(xing)區,需要嚴格控制熱處(chu)理和焊接的(de)工藝制度,以(yi)避(bi)免有(you)害相(xiang)的(de)出現,損(sun)害性(xing)。


 與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優(you)勢如(ru)下:


  1. 綜合力學性能比鐵素體不(bu)銹鋼好,尤其是(shi)型韌性,不(bu)象鐵素體不(bu)銹鋼那樣對脆性敏(min)感。


  2. 除耐(nai)應力腐蝕(shi)性能(neng)外(wai),其(qi)他耐(nai)局部(bu)腐蝕(shi)性能(neng)都優于鐵素(su)體(ti)不銹鋼。


  3. 冷(leng)加(jia)工(gong)工(gong)藝性能(neng)和(he)冷(leng)成型性能(neng)遠優于(yu)鐵素體不銹鋼。


  4. 焊接性能也遠優(you)于鐵素體不(bu)銹鋼(gang),一般焊前不(bu)需(xu)預熱,焊后不(bu)需(xu)熱處理。


  5. 應用范圍較鐵素體不(bu)銹(xiu)解寬(kuan)。


 與鐵素(su)體不(bu)銹鋼(gang)相比,雙相不(bu)銹鋼(gang)的弱勢(shi)如下:


  合金元素含量高,價格相(xiang)對高、一般鐵素體不含鎳。


 綜上(shang)所述(shu),可以(yi)概括(kuo)地(di)看出雙相不銹鋼的使(shi)用性(xing)(xing)能(neng)和工(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)的概貌,它以(yi)其優越的力學與耐腐(fu)蝕綜合性(xing)(xing)能(neng)贏(ying)得(de)了使(shi)用者的青味,已成(cheng)為既節省重量又節省投資的優良的耐蝕工(gong)程材(cai)料。