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(feng)隙(xi)腐(fu)蝕應力腐蝕(shi)等局部腐蝕的破壞,雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)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。


 雙相(xiang)不(bu)銹鋼是指在奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼的基(ji)礎上提高鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su)鉻、錳(meng)、硅(gui)、鈮(ni)等元素(su)含(han)量,降低奧(ao)氏體(ti)(ti)形成(cheng)元素(su)鎳、碳、錳(meng)、氮的含(han)量,從而得到的奧(ao)氏體(ti)(ti)-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)雙相(xiang)組織,它(ta)兼有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)和(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼的性能特點,而且此兩(liang)相(xiang)組織要獨(du)立存在,且含(han)量較大。


 雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的物理(li)性能介(jie)于(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)和奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)之間,與(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)相(xiang)比,熱導率大(da),熱膨脹系數小,并具有鐵(tie)磁性。一般認(ren)為,在奧(ao)氏體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)上(shang)有大(da)于(yu)或等于(yu)15%的鐵(tie)素體(ti)(ti)或在鐵(tie)素體(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)上(shang)有大(da)于(yu)或等于(yu)15%的奧(ao)氏體(ti)(ti),均可稱為奧(ao)氏體(ti)(ti)+鐵(tie)素體(ti)(ti)雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang),簡稱為雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)。


 奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)(cun)(cun)在降(jiang)低了(le)(le)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性和晶(jing)(jing)粒長大(da)速度(du),提高了(le)(le)韌(ren)性和可(ke)焊性;鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)(cun)(cun)在提高了(le)(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du),耐(nai)應力腐蝕、晶(jing)(jing)間腐蝕和孔蝕性能也顯(xian)著(zhu)提高。雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)約為18-8型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2~3倍,抗(kang)拉強度(du)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)當,斷裂伸長率較低。由(you)于雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)量較多,雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)仍保留有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性問題。隨鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比例增大(da),鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)韌(ren)性降(jiang)低,脆性傾向(xiang)增大(da)。但由(you)于奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)(cun)(cun)在,雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性傾向(xiang)明顯(xian)比鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)要低。


 雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)連續(xu)使(shi)用(yong)(yong)的(de)溫度(du)范圍為(wei)(wei)-50℃~250℃,一(yi)般不(bu)宜在(zai)300℃以上(shang)使(shi)用(yong)(yong)。雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)一(yi)般含鉻18%~28%,鎳的(de)含量不(bu)超過8%,往(wang)往(wang)加(jia)入鉬(mu)、銅、鈦、鈮等元素提高耐蝕(shi)性。由于鎳含量低(di),價格并不(bu)比(bi)奧氏體(ti)鋼(gang)更高。雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具有(you)優良(liang)的(de)冷(leng)、熱加(jia)工性能(neng)和焊(han)(han)接性能(neng),焊(han)(han)接后熱裂的(de)傾向比(bi)奧氏體(ti)鋼(gang)低(di),脆化傾向比(bi)鐵(tie)素體(ti)鋼(gang)低(di)。但(dan)焊(han)(han)接會導致焊(han)(han)縫(feng)區域鐵(tie)素體(ti)含量增多以及晶間腐蝕(shi)敏感性增大(da),為(wei)(wei)了保證焊(han)(han)縫(feng)性能(neng),雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接應采(cai)用(yong)(yong)特定鋼(gang)種推(tui)薦(jian)的(de)專用(yong)(yong)焊(han)(han)接材(cai)料和焊(han)(han)接規范,焊(han)(han)后焊(han)(han)縫(feng)組織中應含有(you)50%左右(you)的(de)奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)。為(wei)(wei)了避免脆性相(xiang)(xiang)析出,高鉻鉬(mu)雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)熱處理及熱加(jia)上(shang)溫度(du)不(bu)能(neng)低(di)于950℃,低(di)鉻鉬(mu)鋼(gang)不(bu)能(neng)低(di)于900℃。


 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼在(zai)(zai)通(tong)常的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)介質中都能鈍(dun)化(hua),所(suo)以(yi)具(ju)有很好(hao)的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能,以(yi)18-5型(xing)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼為例,它耐(nai)(nai)硫(liu)酸、鹽(yan)酸、甲(jia)酸、磷酸、草酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性能均優(you)(you)于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體316L型(xing)不(bu)銹鋼,僅是(shi)(shi)耐(nai)(nai)硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)性稍差,Cr21 和(he)Cr25型(xing)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼在(zai)(zai)各(ge)種介質中的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性都超過(guo)316L鋼。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)突出優(you)(you)點(dian)是(shi)(shi)耐(nai)(nai)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)破(po)裂,其主要原因是(shi)(shi):由于(yu)(yu)兩相(xiang)(xiang)組(zu)織存在(zai)(zai),應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)裂紋(wen)在(zai)(zai)穿過(guo)相(xiang)(xiang)界(jie)時頻繁受阻,擴展(zhan)困難(nan);雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼屈服(fu)強(qiang)度較高(gao),在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)同外加壓力(li)下不(bu)易發生(sheng)滑移變形(xing),裂紋(wen)難(nan)于(yu)(yu)形(xing)成;鐵素體相(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體是(shi)(shi)陽極(ji),對(dui)奧(ao)氏(shi)(shi)體相(xiang)(xiang)可起到一定的(de)陰(yin)極(ji)保護(hu)作用。即便在(zai)(zai)多(duo)硫(liu)酸和(he)高(gao)溫水中,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼也有很強(qiang)的(de)耐(nai)(nai)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)破(po)裂能力(li)。


雙相不銹鋼通常分(fen)為(wei)四類:


 1. 低(di)合(he)金型(xing)雙相不銹鋼:這(zhe)類鋼的合(he)金成分以鉻、鎳為主,且含量偏低(di)。點蝕(shi)當量指數PRF不大于25。


 2. 中合金型(xing)雙相不銹鋼(gang):與低合金型(xing)雙相不銹鋼(gang)相比(bi),加入了鉬或銅(tong)。點(dian)蝕當量指(zhi)數 PRE在25~35之間。


 3. 高(gao)(gao)合金型雙(shuang)相不銹鋼:這類鋼有(you)較高(gao)(gao)含量的鉻、鎳及(ji)鉬、銅等(deng)合金元(yuan)素(su),點蝕(shi)當量指(zhi)數PRE在35~40之間。


 4. 超級雙相不銹鋼(gang):這類鋼(gang)除含有較高量的(de)鉻(ge)、鎳、鉬、氨合金元素外,有的(de)還加入鎢、銅元素。點蝕當(dang)量指數PRE大于40。