雙相不銹鋼的發展與應用開始于20世紀30年代,法國在1935年獲得第一個專利。雙相(xiang)不銹鋼已發展了三代,第一代雙相不銹鋼以美國40年代開發的329鋼為代表,含高鉻、鉬,耐局部腐蝕性能好,但含碳量較高(≤0.1%C),因此焊接時失去相的平衡,沿晶界析出碳化物導致耐腐蝕性及韌性下降,焊后必須經過熱處理,一般用于鑄鍛件,在應用和發展上受到限制。前蘇聯50年代發展了含穩定元素鈦的08X21H5T和08X21H6M2T鋼,德國也有1.4582,法國有Uranus50,英國有Ferralium255,日本在美國329鋼基礎上降碳,提出了329J1鋼種,這些鋼都可作為可焊接的結構件使用。


 隨后(hou)至60年代(dai)中期瑞(rui)典開發了著名的(de)3RE60鋼(gang),它(ta)是(shi)(shi)第一代(dai)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)代(dai)表鋼(gang)種(zhong),特點是(shi)(shi)超低碳(tan),含鉻量為18%,焊接及(ji)成型性(xing)能良好,廣泛代(dai)替AISI304L、316L用作耐(nai)氯離子應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)材料,該鋼(gang)的(de)問(wen)題是(shi)(shi)在焊接熱影響區易(yi)出(chu)現單相(xiang)鐵素體組織(zhi),導(dao)致耐(nai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)及(ji)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能下降(jiang)。


 70年(nian)代以(yi)來,隨著二(er)次精煉技(ji)(ji)術(shu)AOD和VOD等(deng)方法的(de)(de)(de)出現與普及(ji)以(yi)及(ji)連鑄技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)展,容(rong)易(yi)煉出超(chao)(chao)低碳(C≤0.03%)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang),同時發(fa)現氮(dan)作為(wei)奧氏(shi)體(ti)形成元(yuan)素對雙相不銹鋼(gang)(gang)有重(zhong)要作用(yong):在焊接接頭(tou)熱(re)影響(xiang)區(qu)快速(su)冷卻時,氮(dan)促進(jin)了(le)(le)高溫下(xia)形成的(de)(de)(de)鐵素體(ti)逆轉變(bian)為(wei)足夠的(de)(de)(de)二(er)次奧氏(shi)體(ti)以(yi)維持必要的(de)(de)(de)相平(ping)衡,提(ti)高了(le)(le)接頭(tou)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing);氮(dan)可以(yi)提(ti)高富氮(dan)奧氏(shi)體(ti)相的(de)(de)(de)耐孔(kong)蝕(shi)(shi)能(neng)力,與富鉻(ge)、鉬的(de)(de)(de)鐵素體(ti)相取得平(ping)衡,提(ti)高了(le)(le)材料整(zheng)體(ti)的(de)(de)(de)耐孔(kong)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能(neng);氮(dan)能(neng)減輕(qing)鉻(ge)、鎳等(deng)元(yuan)素在兩相中分布(bu)的(de)(de)(de)差異,降(jiang)低選擇腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)傾向性(xing)(xing)。正是利用(yong)氮(dan)元(yuan)素的(de)(de)(de)獨特效(xiao)果,以(yi)及(ji)鋼(gang)(gang)中容(rong)易(yi)獲得超(chao)(chao)低碳,改進(jin)了(le)(le)第一代雙相不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)缺(que)點,從而開創了(le)(le)第二(er)代新型的(de)(de)(de)含氮(dan)雙相不銹鋼(gang)(gang),開發(fa)了(le)(le)新的(de)(de)(de)應用(yong)領域。


 第二代雙相不(bu)銹鋼(gang)不(bu)論是18Cr型,還(huan)是22Cr和(he)25Cr型大(da)多數(shu)屬于(yu)超(chao)低碳(tan)型,并且(qie)含有鉬、銅或(huo)硅等提高耐蝕性的元素。針對酸(suan)性油井(jing)井(jing)管(guan)及管(guan)線(xian)用(yong)鋼(gang)要求,瑞典(dian)開發出了SAF2205,此鋼(gang)種已納(na)入美(mei)國(guo)的ASTMA789和(he)A790標準(zhun)。日(ri)本有近十個廠家(jia)都在生產(chan)雙相不(bu)銹鋼(gang)。應用(yong)范圍很(hen)寬,如應用(yong)于(yu)工業用(yong)水及海水熱交(jiao)換器、尿素高壓設(she)備(bei)、硝酸(suan)設(she)備(bei)等。法國(guo)有URANUS系(xi)(xi)列(lie),英國(guo)有ZERON鑄鋼(gang)系(xi)(xi)列(lie)。德(de)國(guo)也(ye)有納(na)標的系(xi)(xi)列(lie)牌號。


 80年(nian)代(dai)后期發展的超級雙相不銹鋼(gang)(gang)(Super DSS) 是屬于第三代(dai)雙相不銹鋼(gang)(gang),牌(pai)號有SAF2507, UR52N+, Zeron100等,這類鋼(gang)(gang)的特(te)點是含碳量低(C0.01%~0.02%),含高(gao)鉬和高(gao)氮(Mo約4%,N約0.3%),鋼(gang)(gang)中鐵素體含量40%~45%,此類鋼(gang)(gang)具有優良的耐孔蝕性能,孔蝕抗(kang)力當(dang)量值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于40。


 在國外經過幾代雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)發(fa)展和完善,至今(jin)已有(you)包括超(chao)級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在內的(de)(de)(de)系列牌號(hao)。雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)己是一個(ge)成熟的(de)(de)(de),能(neng)與馬氏體、鐵素(su)體、奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)并列的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)類。發(fa)展到今(jin)天,國外的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)無論從生產、加工制(zhi)造及應用角度來看,技(ji)術上已然(ran)比較(jiao)成熟,作為(wei)一種(zhong)性(xing)能(neng)優良,又能(neng)節省投資的(de)(de)(de)工程材料在一些用途上取代了普通(tong)的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),應用領域(yu)十(shi)分廣泛。盡管世界雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)年產量不(bu)(bu)是很(hen)高(gao),只占世界不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)產量的(de)(de)(de)1%,但隨著雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)局(ju)部腐蝕性(xing)能(neng)好(hao)和強度高(gao)的(de)(de)(de)優勢(shi)的(de)(de)(de)充分利用和展現,以(yi)(yi)及有(you)目共(gong)睹(du)的(de)(de)(de)良好(hao)使用效果,使其每年以(yi)(yi)17%的(de)(de)(de)速率增(zeng)長著,至2002年產量已達(da)11萬噸以(yi)(yi)上。



 所謂雙相不銹鋼是在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半,一般最少相的含量也許要達到30%。由于兩相組織的特點,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,使DSS兼有香蕉視頻app破解碼:鐵素體不銹鋼香蕉視頻app破解碼:奧氏體不銹鋼的優點。

 

與(yu)奧氏體不(bu)銹鋼相(xiang)比,雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)優勢(shi)如(ru)下:


  1. 屈服強(qiang)度比普通奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼高一倍多,且具有成型(xing)需要的足夠的塑韌性(xing)。采(cai)用雙相不銹(xiu)(xiu)鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏(shi)體減(jian)少30-50%,有利于降(jiang)低成本。


  2. 具有(you)優(you)異的(de)(de)耐應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂的(de)(de)能力(li)(li)(li),即使是含合金量最低(di)的(de)(de)雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)也有(you)比奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)更高的(de)(de)耐應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)破裂的(de)(de)能力(li)(li)(li),尤其(qi)在含筑離(li)子(zi)的(de)(de)環(huan)境中。應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)(shi)是普通類(lei)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)難以解決的(de)(de)突出問題。


  3. 在許多介質(zhi)中(zhong)應用最(zui)普遍的(de)2205雙相不(bu)銹鋼的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性優(you)于普透(tou)的(de)316L類氏(shi)體不(bu)銹氛(fen),而超級雙相不(bu)銹鋼具有(you)極(ji)高的(de)耐(nai)腐蝕(shi)性,再一(yi)些介質(zhi)中(zhong),如醋酸(suan),甲(jia)酸(suan)等甚至可以取代高合金奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼,乃至耐(nai)蝕(shi)合金。


  4. 具有(you)良好的(de)耐局部腐蝕性(xing)(xing)能(neng),與合金含量(liang)相當的(de)奧(ao)氏體不銹鋼相比,它的(de)甜磨損稿蝕和鼓勞腐蝕性(xing)(xing)能(neng)都(dou)優于(yu)奧(ao)氏體不銹鋼。


  5. 比(bi)奧氏體不銹鋼的線膨脹系數低(di),和(he)碳(tan)鋼接近,適合(he)(he)與碳(tan)鋼連接,具(ju)有重要(yao)的工程意義,如生(sheng)產復(fu)合(he)(he)板(ban)或(huo)襯里等。


 6. 不(bu)論在動(dong)戴(dai)或靜載條件下(xia),比奧氏體不(bu)每(mei)鋼具有更高(gao)的能(neng)量吸(xi)收(shou)能(neng)力,這對結構件應付突發事故如沖撞(zhuang),露炸(zha)等,雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼優勢明顯,有實際應用(yong)價(jia)值(zhi).


 與奧(ao)氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:


 1. 應(ying)用的普遍性與多面性不(bu)如(ru)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼,例如(ru)其使用濕度必須控制在250攝氏(shi)度以下(xia)。


 2. 其塑韌性(xing)(xing)較奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼低,冷,熱加工工藝(yi)和成型性(xing)(xing)能(neng)不(bu)如奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹氛。


  3. 存在中溫脆性區,需要嚴格控制(zhi)熱處理和焊接的工(gong)藝制(zhi)度,以避免有害(hai)相的出現,損害(hai)性。


 與鐵(tie)素體不(bu)銹(xiu)鋼相比,雙相不(bu)銹(xiu)鋼的優(you)勢如下:


  1. 綜(zong)合力學性能比鐵素體不銹鋼好,尤其是型韌性,不象(xiang)鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。


  2. 除(chu)耐應力腐蝕性能外(wai),其他(ta)耐局(ju)部腐蝕性能都優于(yu)鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)。


  3. 冷(leng)加(jia)工(gong)工(gong)藝性能(neng)和冷(leng)成(cheng)型性能(neng)遠優于鐵素(su)體不銹(xiu)鋼。


  4. 焊接性能也(ye)遠優于(yu)鐵素體不(bu)銹鋼,一般焊前(qian)不(bu)需預熱,焊后不(bu)需熱處理(li)。


  5. 應(ying)用范圍(wei)較鐵素體不(bu)銹解寬。


 與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:


  合金(jin)元素含量高(gao)(gao),價格(ge)相對(dui)高(gao)(gao)、一般鐵(tie)素體(ti)不含鎳。


 綜上(shang)所述,可(ke)以概括地(di)看出雙(shuang)相不銹鋼的(de)使用性(xing)(xing)能和工藝性(xing)(xing)能的(de)概貌,它(ta)以其優越的(de)力學與耐(nai)腐(fu)蝕綜合性(xing)(xing)能贏得了(le)使用者(zhe)的(de)青味(wei),已成為既(ji)節(jie)(jie)省重量(liang)又節(jie)(jie)省投資的(de)優良的(de)耐(nai)蝕工程材料(liao)。