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(jing)間腐蝕(shi)點腐蝕縫隙腐蝕應力(li)腐蝕等局部腐蝕的破壞,雙相不銹鋼(gang)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(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼的基礎(chu)上提高鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元素(su)鉻、錳、硅、鈮(ni)等元素(su)含量,降低奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元素(su)鎳、碳、錳、氮(dan)的含量,從而(er)得(de)到的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)組織(zhi),它(ta)兼有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)和奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼的性(xing)能特點(dian),而(er)且此兩相(xiang)組織(zhi)要獨立存在(zai),且含量較(jiao)大。


 雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)物(wu)理(li)性能介于鐵素體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)之間,與奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比,熱(re)導率大,熱(re)膨脹系數(shu)小,并具有鐵磁性。一般認為(wei),在奧(ao)氏(shi)體(ti)基體(ti)上有大于或(huo)等(deng)于15%的(de)鐵素體(ti)或(huo)在鐵素體(ti)基體(ti)上有大于或(huo)等(deng)于15%的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti),均可稱為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)+鐵素體(ti)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),簡稱為(wei)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。


 奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體相(xiang)的(de)(de)存在降(jiang)低(di)了(le)鐵素(su)(su)體鋼的(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing)和(he)晶(jing)粒(li)長大速度(du),提(ti)高了(le)韌性(xing)(xing)和(he)可焊性(xing)(xing);鐵素(su)(su)體相(xiang)的(de)(de)存在提(ti)高了(le)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體鋼的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(du),耐應(ying)力腐蝕(shi)、晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)和(he)孔蝕(shi)性(xing)(xing)能也顯(xian)著提(ti)高。雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)約為18-8型奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體鋼的(de)(de)2~3倍,抗(kang)拉強(qiang)度(du)與奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體鋼相(xiang)當,斷(duan)裂伸長率較(jiao)低(di)。由(you)于雙相(xiang)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)鐵素(su)(su)體含量較(jiao)多,雙相(xiang)不銹(xiu)鋼仍(reng)保留(liu)有鐵素(su)(su)體鋼的(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing)問題。隨(sui)鋼中(zhong)(zhong)鐵素(su)(su)體相(xiang)比(bi)例增大,鋼的(de)(de)韌性(xing)(xing)降(jiang)低(di),脆(cui)性(xing)(xing)傾(qing)向增大。但由(you)于奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體相(xiang)的(de)(de)存在,雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing)傾(qing)向明顯(xian)比(bi)鐵素(su)(su)體鋼要低(di)。


 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)連續(xu)使用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)溫(wen)度范(fan)圍為-50℃~250℃,一般(ban)不(bu)(bu)宜在300℃以上(shang)使用(yong)(yong)(yong)(yong)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)一般(ban)含(han)(han)鉻18%~28%,鎳的(de)含(han)(han)量(liang)不(bu)(bu)超過8%,往(wang)往(wang)加入鉬(mu)、銅、鈦、鈮等元素提高(gao)(gao)耐蝕性(xing)(xing)。由于(yu)鎳含(han)(han)量(liang)低(di),價格(ge)并不(bu)(bu)比奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)更(geng)高(gao)(gao)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有優(you)良的(de)冷、熱(re)加工性(xing)(xing)能(neng)和焊(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)能(neng),焊(han)(han)接(jie)(jie)后熱(re)裂的(de)傾向比奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)低(di),脆化傾向比鐵素體鋼(gang)(gang)(gang)低(di)。但焊(han)(han)接(jie)(jie)會導致(zhi)焊(han)(han)縫區域(yu)鐵素體含(han)(han)量(liang)增多以及晶間腐蝕敏感性(xing)(xing)增大,為了保證焊(han)(han)縫性(xing)(xing)能(neng),雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)采用(yong)(yong)(yong)(yong)特定鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)推薦的(de)專用(yong)(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料和焊(han)(han)接(jie)(jie)規范(fan),焊(han)(han)后焊(han)(han)縫組(zu)織中應(ying)含(han)(han)有50%左右的(de)奧(ao)氏(shi)體相(xiang)(xiang)。為了避免脆性(xing)(xing)相(xiang)(xiang)析出,高(gao)(gao)鉻鉬(mu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)熱(re)處理(li)及熱(re)加上(shang)溫(wen)度不(bu)(bu)能(neng)低(di)于(yu)950℃,低(di)鉻鉬(mu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)能(neng)低(di)于(yu)900℃。


 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)通常的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)介質中(zhong)都能鈍化,所以(yi)(yi)具(ju)有很好(hao)的(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能,以(yi)(yi)18-5型(xing)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)為例(li),它(ta)耐(nai)硫酸(suan)、鹽酸(suan)、甲酸(suan)、磷(lin)酸(suan)、草酸(suan)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能均優于奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)316L型(xing)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),僅是(shi)耐(nai)硝酸(suan)腐(fu)(fu)蝕(shi)性稍差,Cr21 和Cr25型(xing)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)各種介質中(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)性都超過316L鋼(gang)。雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)突出(chu)優點是(shi)耐(nai)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)破裂,其主要原因(yin)是(shi):由于兩相(xiang)組織存在(zai)(zai),應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)裂紋(wen)在(zai)(zai)穿過相(xiang)界(jie)時頻繁受阻,擴展困難;雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)屈(qu)服強(qiang)度較高(gao),在(zai)(zai)相(xiang)同外(wai)加壓力(li)下不(bu)易發生滑移變形,裂紋(wen)難于形成(cheng);鐵素體(ti)相(xiang)對(dui)(dui)于奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)是(shi)陽極,對(dui)(dui)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)可起到(dao)一定的(de)陰極保護作用(yong)。即便在(zai)(zai)多(duo)硫酸(suan)和高(gao)溫水中(zhong),雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)也有很強(qiang)的(de)耐(nai)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)破裂能力(li)。


雙相不銹鋼通常分為(wei)四類:


 1. 低合金型雙相(xiang)不銹鋼(gang):這類(lei)鋼(gang)的合金成分(fen)以鉻、鎳為主,且含(han)量偏(pian)低。點蝕當量指數(shu)PRF不大于25。


 2. 中合金型(xing)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang):與低合金型(xing)雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)相比,加入(ru)了鉬或銅。點蝕(shi)當量(liang)指(zhi)數(shu) PRE在25~35之間(jian)。


 3. 高合金型雙相不銹鋼(gang):這類鋼(gang)有較高含量的鉻(ge)、鎳及鉬、銅等合金元素,點蝕當量指數PRE在35~40之間。


 4. 超級雙相不銹鋼(gang):這類鋼(gang)除含(han)有較高量的鉻、鎳、鉬、氨合金元素(su)外,有的還加入(ru)鎢、銅(tong)元素(su)。點蝕當量指數PRE大于(yu)40。