雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,DSS)為一類同時具有鐵素體α相及奧氏體γ相兩種顯微組織的鋼種,在固溶組織中兩相的相比例約為1:1,且通常情況下要求這兩相中量少相的含量不低于30%。雙相不銹(xiu)鋼的性能特點是抗蝕能力較優、強度高且加工性能較佳。與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的塑性、韌性、焊接性能及抗晶間腐蝕性能都顯著增強,此外其還擁有鐵素體不銹鋼高的導熱系數、475℃脆性及超塑性等性能特點;與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼有較高的強度,較優的抗腐蝕疲勞、抗晶間腐蝕以及氯化物應卡聯蝕破裂特性。這些性能特點使雙相不銹鋼對結構件意外事故(如爆炸、沖撞等)的應付具有實際使用價值,所以雙相不銹鋼材料發展迅速且被廣泛地應用在造紙、石油開采、海洋運輸、軍事以及化工等領域,同時也引發了科研工作者對雙相不銹鋼的關注。


 雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)組織于(yu)1927年被Griffiths及Bain最先發(fa)(fa)現,20世紀30年代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)始(shi)(shi),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)得(de)到發(fa)(fa)展(zhan)和應(ying)用(yong),典(dian)型代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表為法(fa)國(guo)(guo)在(zai)1935年取得(de)了Uranus50 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)專利。時(shi)至今日(ri)(ri)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)已(yi)經有(you)了三代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)歷程:第(di)(di)一(yi)(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表是(shi)美(mei)國(guo)(guo)20世紀40年代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)329鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),接著(zhu)德國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、蘇聯及日(ri)(ri)本(ben)都開(kai)始(shi)(shi)探究這類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。瑞典(dian)于(yu)20世紀60年代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)(zhong)期開(kai)發(fa)(fa)了3RE60鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),主要目的(de)(de)(de)(de)是(shi)顯著(zhu)增強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)抗氯化物(wu)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)裂能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)。第(di)(di)一(yi)(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)含(han)C量(liang)低(di)、含(han)Cr量(liang)為18%,具有(you)較(jiao)(jiao)優的(de)(de)(de)(de)焊(han)接和成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng),被大(da)量(liang)地(di)應(ying)用(yong)為抗氯化物(wu)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)裂的(de)(de)(de)(de)材(cai)料;其(qi)(qi)缺點是(shi)在(zai)焊(han)接狀態下(xia)(xia),因為鐵(tie)素體含(han)量(liang)高(gao),導(dao)致焊(han)縫熱(re)影(ying)響區韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)下(xia)(xia)降,并(bing)且耐應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)破(po)裂性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)和耐晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)相(xiang)(xiang)比于(yu)基體金屬較(jiao)(jiao)弱。因而(er)第(di)(di)一(yi)(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)實際運用(yong)被局限在(zai)非焊(han)接狀態的(de)(de)(de)(de)條件下(xia)(xia)。第(di)(di)二代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)以阿維(wei)斯塔-波拉里特公司(si)研究出的(de)(de)(de)(de)LDX2101為代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表,這類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)特點:一(yi)(yi)是(shi)大(da)多數都是(shi)超低(di)碳型,并(bing)且含(han)有(you)增強(qiang)(qiang)抗腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)Mo(鉬)、Cu(銅)及Si(錫)等元(yuan)(yuan)素;二是(shi)含(han)N(氮)元(yuan)(yuan)素,N的(de)(de)(de)(de)加入降低(di)了材(cai)料的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben),減少了Ni的(de)(de)(de)(de)使用(yong),N作為奧氏(shi)體形(xing)成(cheng)元(yuan)(yuan)素能(neng)(neng)(neng)(neng)夠提(ti)升富N奧氏(shi)體相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)抗點蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li),并(bing)且可與(yu)富Cr、Mo元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體相(xiang)(xiang)獲得(de)平(ping)衡,進(jin)而(er)增強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)抗腐蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li),此外,N還能(neng)(neng)(neng)(neng)降低(di)元(yuan)(yuan)素Cr、Ni等在(zai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)α相(xiang)(xiang)和γ相(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)差異,進(jin)而(er)降低(di)DSS發(fa)(fa)生選擇性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。第(di)(di)二代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)這些特點性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)促進(jin)了瑞典(dian)、日(ri)(ri)本(ben)、法(fa)國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)及德國(guo)(guo)等國(guo)(guo)家開(kai)始(shi)(shi)發(fa)(fa)展(zhan)第(di)(di)二代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。第(di)(di)三代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)以SAF2507、UR52N+、Zeron100等鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)為代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表,該類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)發(fa)(fa)展(zhan)在(zai)20世紀80年代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)后期稱為超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(Super DSS),其(qi)(qi)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)含(han)C量(liang)只有(you)0.01%~0.02%、含(han)Mo約4%、含(han)N約0.3%、含(han)鐵(tie)素體40%~45%,孔蝕(shi)(shi)(shi)當量(liang)(PREN)大(da)于(yu)40,其(qi)(qi)抗蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)較(jiao)(jiao)優。在(zai)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo),雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)以北京鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)研究總院于(yu)20世紀70年代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中(zhong)(zhong)期開(kai)始(shi)(shi)研究發(fa)(fa)展(zhan)DSS為標志,我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)00Cr18Ni5Mo3Si2已(yi)經被收錄于(yu)國(guo)(guo)家標準GB 3280、GB 1220、GB 4237.近年來,我國(guo)(guo)又成(cheng)功研制了新型稀土(tu)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),這一(yi)(yi)舉措在(zai)很大(da)程度上增強(qiang)(qiang)了雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)、工藝性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)及耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。韓國(guo)(guo)于(yu)20世紀90年代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)發(fa)(fa)布了雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(專利申請(qing)號:96190623),其(qi)(qi)抗高(gao)溫氧化能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)、熱(re)塑(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、沖擊韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)及抗蝕(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)都較(jiao)(jiao)優。國(guo)(guo)內外雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)典(dian)型牌(pai)號及化學成(cheng)分如表1.4所列。


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