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(bu)銹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(tie)素(su)體不銹(xiu)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(shi)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)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組織于(yu)1927年(nian)(nian)被(bei)Griffiths及(ji)Bain最先發(fa)(fa)(fa)(fa)現,20世(shi)紀(ji)30年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)始,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)得到發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)和應(ying)(ying)用,典(dian)型代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)為法(fa)(fa)國(guo)(guo)在(zai)1935年(nian)(nian)取得了(le)(le)(le)Uranus50 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)專利。時至今日雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)已經有了(le)(le)(le)三(san)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)歷程:第一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)是美國(guo)(guo)20世(shi)紀(ji)40年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)329鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),接(jie)(jie)著德國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)、蘇聯及(ji)日本(ben)都開(kai)始探究(jiu)這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)。瑞(rui)典(dian)于(yu)20世(shi)紀(ji)60年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中期(qi)(qi)開(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)了(le)(le)(le)3RE60鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),主要目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是顯著增(zeng)強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)氯化物(wu)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂能(neng)力(li)。第一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)是含(han)(han)C量(liang)(liang)低(di)、含(han)(han)Cr量(liang)(liang)為18%,具有較(jiao)優(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)和成(cheng)型性(xing)能(neng),被(bei)大(da)量(liang)(liang)地應(ying)(ying)用為抗(kang)(kang)氯化物(wu)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料;其缺點是在(zai)焊接(jie)(jie)狀態下(xia)(xia),因為鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)含(han)(han)量(liang)(liang)高(gao),導致焊縫(feng)熱影響區(qu)韌性(xing)下(xia)(xia)降,并(bing)且耐(nai)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)裂性(xing)能(neng)和耐(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比于(yu)基體(ti)金屬較(jiao)弱。因而(er)第一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際運(yun)用被(bei)局限(xian)在(zai)非焊接(jie)(jie)狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia)(xia)。第二(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用以阿維斯塔-波拉里特(te)公(gong)司(si)研(yan)究(jiu)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)LDX2101為代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao),這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點:一(yi)是大(da)多數都是超低(di)碳型,并(bing)且含(han)(han)有增(zeng)強(qiang)(qiang)抗(kang)(kang)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mo(鉬)、Cu(銅(tong))及(ji)Si(錫)等元(yuan)素(su)(su)(su);二(er)是含(han)(han)N(氮)元(yuan)素(su)(su)(su),N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加入(ru)降低(di)了(le)(le)(le)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben),減少了(le)(le)(le)Ni的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用,N作為奧(ao)氏體(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)(su)(su)能(neng)夠提升富N奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)點蝕(shi)能(neng)力(li),并(bing)且可與富Cr、Mo元(yuan)素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)獲得平衡,進(jin)(jin)而(er)增(zeng)強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)抗(kang)(kang)腐蝕(shi)能(neng)力(li),此外,N還能(neng)降低(di)元(yuan)素(su)(su)(su)Cr、Ni等在(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和γ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異,進(jin)(jin)而(er)降低(di)DSS發(fa)(fa)(fa)(fa)生選擇性(xing)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)。第二(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)些特(te)點性(xing)能(neng)促進(jin)(jin)了(le)(le)(le)瑞(rui)典(dian)、日本(ben)、法(fa)(fa)國(guo)(guo)、英國(guo)(guo)及(ji)德國(guo)(guo)等國(guo)(guo)家(jia)開(kai)始發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)第二(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。第三(san)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)以SAF2507、UR52N+、Zeron100等鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)(zhong)為代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao),該類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)在(zai)20世(shi)紀(ji)80年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)后期(qi)(qi)稱為超級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(Super DSS),其特(te)性(xing)是含(han)(han)C量(liang)(liang)只有0.01%~0.02%、含(han)(han)Mo約(yue)4%、含(han)(han)N約(yue)0.3%、含(han)(han)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)40%~45%,孔蝕(shi)當量(liang)(liang)(PREN)大(da)于(yu)40,其抗(kang)(kang)蝕(shi)能(neng)力(li)較(jiao)優(you)。在(zai)中國(guo)(guo),雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)以北京鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)(tie)研(yan)究(jiu)總院于(yu)20世(shi)紀(ji)70年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中期(qi)(qi)開(kai)始研(yan)究(jiu)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)DSS為標志,我國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)00Cr18Ni5Mo3Si2已經被(bei)收錄于(yu)國(guo)(guo)家(jia)標準GB 3280、GB 1220、GB 4237.近年(nian)(nian)來,我國(guo)(guo)又成(cheng)功研(yan)制了(le)(le)(le)新型稀土(tu)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),這(zhe)一(yi)舉措(cuo)在(zai)很(hen)大(da)程度(du)上增(zeng)強(qiang)(qiang)了(le)(le)(le)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學性(xing)能(neng)、工藝性(xing)能(neng)及(ji)耐(nai)蝕(shi)性(xing)能(neng)。韓國(guo)(guo)于(yu)20世(shi)紀(ji)90年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)發(fa)(fa)(fa)(fa)布了(le)(le)(le)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(專利申請號:96190623),其抗(kang)(kang)高(gao)溫(wen)氧化能(neng)力(li)、熱塑性(xing)、沖擊韌性(xing)及(ji)抗(kang)(kang)蝕(shi)能(neng)力(li)都較(jiao)優(you)。國(guo)(guo)內(nei)外雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)典(dian)型牌號及(ji)化學成(cheng)分如(ru)表(biao)1.4所(suo)列。


