奧氏體-鐵素體型不銹鋼又稱雙相(xiang)不銹鋼,它的組織為鐵素體加奧氏體,其體積分數約各占50%。雙相不銹鋼是將奧氏體不銹鋼的優良韌性、較低的熱裂傾向和良好的焊接性與鐵素體不銹鋼的較高強度、耐氯化物應力腐蝕性能以及焊后較低的脆化傾向結合在一起,使雙相不銹鋼兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的優點。雙相不銹鋼耐氯化物應力腐蝕性能優于奧氏體不銹鋼。另外它具有良好的抗孔蝕和縫隙腐蝕的能力,良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能,較好的耐點腐蝕性能,對晶間腐蝕不夠敏感。在力學性能方面具有較高的強度和疲勞強度,屈服強度是18-8型奧氏體不銹鋼的兩倍。
雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)受熱循(xun)(xun)環(huan)時(shi),通(tong)常組(zu)織會(hui)發生變化。如圖7-1所(suo)示,在(zai)1000℃以下平(ping)衡相(xiang)(xiang)比例為(wei)(wei)50%,50%左(zuo)右的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang),隨著溫度的(de)升高,奧氏(shi)體逐(zhu)步減(jian)少,而鐵素體則逐(zhu)步增多。被加(jia)熱到(dao)(dao)1350℃以上(shang)至固相(xiang)(xiang)線溫度區間(jian),其平(ping)衡組(zu)織的(de)體積分(fen)數(shu)為(wei)(wei)100%的(de)鐵素體。這樣的(de)物理(li)冶金學本質是分(fen)析研究雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)焊接(jie)性(xing)的(de)一個基(ji)本根據(ju)。當然,焊接(jie)性(xing)分(fen)析也一定要(yao)以焊接(jie)熱循(xun)(xun)環(huan)、焊縫結晶特點(dian)為(wei)(wei)依據(ju)。焊接(jie)熱循(xun)(xun)環(huan)的(de)快速性(xing)和短暫性(xing),決定了焊縫金屬的(de)相(xiang)(xiang)變對溫度的(de)滯后、相(xiang)(xiang)組(zu)成遠遠達不(bu)到(dao)(dao)平(ping)衡的(de)程度。
雙(shuang)相不(bu)銹鋼也具(ju)有鐵(tie)素(su)體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼的(de)475℃脆性和(he)在鐵(tie)素(su)體(ti)中析出σ相的(de)脆化現象等不(bu)足(zu)之處(chu)。
為了(le)合(he)理的確定(ding)焊(han)接材料(liao)、焊(han)接參數(shu),下面對(dui)雙相不銹鋼的研發(fa)、發(fa)展及應用情況、國(guo)內外不銹鋼對(dui)照情況做簡要(yao)介紹。
我(wo)國(guo)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼牌(pai)號和化學(xue)成分(fen)見表(biao)(biao)7-1,力(li)學(xue)性能見表(biao)(biao)1-8,我(wo)國(guo)生產雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的企(qi)業見表(biao)(biao)7-1,國(guo)外常見雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼牌(pai)號和化學(xue)成分(fen)見表(biao)(biao)7-2,中(zhong)外雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼牌(pai)號對照(zhao)見表(biao)(biao)7-3。
表7-2中的(de)標準名稱說明:
①. ISO 16143-3:2005 是ISO 16143-3:2005《一般用不(bu)銹鋼 第3部分:鋼絲(si)》的縮略(lve)語。
②. ISO 16143-1:2004是ISO 16143-1:2004《一般用不銹(xiu)鋼 第1部(bu)分:扁平產品》的縮略語。
③. EN 10088-2:2005是(shi)EN 10088-2:2005《不銹鋼(gang)(gang) 第2部分:一般用不銹鋼(gang)(gang)薄板、厚板和(he)鋼(gang)(gang)帶》的(de)縮略語。
④. EN 10028-7:2000 是 EN 10028-7:2000《承壓設備不銹鋼扁平產(chan)品》的縮略語。
⑤. EN 10216-5:2004是EN 10216-5:2004《在(zai)室溫、低(di)溫或高溫下供承壓和耐腐蝕用(yong)奧氏體、奧氏體-鐵素體不銹鋼(gang)(包括(kuo)抗(kang)蠕(ru)變鋼(gang))圓(yuan)形(xing)無縫鋼(gang)管》的縮略語。
⑥. EN 10297-2:2005是EN 10297-2:2005《機械(xie)結構和一般工程用不銹鋼圓形無縫鋼管(guan)》的縮略語。
⑦. ASTM A276-05a《不銹(xiu)鋼棒材(cai)和型材(cai)》。
⑧. ASTM A789/A789M-05b《一般(ban)用無(wu)縫和焊接鐵(tie)素體(ti)/奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼管》。
⑨. ASTM A479/A479M-05a《鍋(guo)爐和(he)其(qi)他壓力容器用(yong)不銹鋼(gang)棒材和(he)型(xing)材》。
⑩. ASTM A240/A240M-05a《承壓(ya)和(he)一般用鉻(ge)和(he)鉻(ge)-鎳不銹鋼厚板、薄板和(he)鋼帶》。
?. JIS G4303-2005《不銹(xiu)鋼棒》。
?. JIS G4304-2005《不(bu)銹鋼熱軋厚板、薄板和鋼帶》。
?. JIS G4305-2005《不銹鋼冷軋(ya)厚板、薄板和鋼帶》。
?. JIS G3463-1994《鍋爐和熱(re)交換器用不銹鋼(gang)管》。
符號說(shuo)明
JIS(Japanese Industrial Sandard)日本工業標準(zhun)
DIN(Deutsche Industria Norm)德國工業標準
AISI 美國鋼鐵學會
ASTM 美國材料與(yu)試驗協會(hui)
SAE 美國汽車工程師協會
ASME 美國機(ji)械工程師協會
AWS 美國(guo)焊接學會(hui)
UNS 美國金(jin)屬(shu)與合金(jin)牌號統(tong)一數字系統(tong)的簡(jian)稱。它(ta)是由ASTM E507和(he)SAE J1086 等技術標準推薦(jian)使用的。
WRC 美(mei)國焊接研究委(wei)員會
FN 鐵(tie)素體序數(shu)
CPT 臨界孔蝕溫(wen)度
PRE 孔蝕抗(kang)力當量值或孔蝕指數
CTOD 斷裂韌性(裂紋(wen)尖(jian)端張(zhang)開位移值以毫米(mi)記錄(lu))
SCC 應力腐蝕破(po)裂
HTHAZ 熱影(ying)響(xiang)的高溫區
LTHAZ 熱影響的低(di)溫區(qu)
DSS 雙相不銹鋼
Super DSS 超級雙相不銹(xiu)鋼
SAF2507 超級奧氏體(ti)-鐵素體(ti)不銹鋼,25%Cr-7%Ni
SAF2205 超級(ji)奧氏(shi)體-鐵素體不銹鋼,22%Cr-5%Ni
PWHT 熱處理
DBTT 脆性(xing)轉變溫度(du)