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(shuang)相(xiang)不銹(xiu)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(sui)后至60年代(dai)(dai)中期(qi)瑞(rui)典開發了著名的3RE60鋼(gang),它是第一代(dai)(dai)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)的代(dai)(dai)表鋼(gang)種,特點是超低(di)碳,含鉻量為18%,焊接及成型性(xing)能(neng)良好,廣泛(fan)代(dai)(dai)替AISI304L、316L用(yong)作耐氯(lv)離子應力(li)腐蝕(shi)(shi)的材料,該鋼(gang)的問題是在焊接熱影響(xiang)區易出現單相(xiang)鐵素體組織,導致耐應力(li)腐蝕(shi)(shi)及晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)下降。


 70年代(dai)以(yi)(yi)(yi)來,隨著二次精(jing)煉技(ji)術(shu)(shu)AOD和VOD等方法的(de)(de)出(chu)現(xian)與(yu)普及(ji)以(yi)(yi)(yi)及(ji)連鑄技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發展(zhan),容易煉出(chu)超低(di)碳(tan)(C≤0.03%)的(de)(de)鋼(gang),同時發現(xian)氮(dan)(dan)作(zuo)為奧氏體(ti)形(xing)成元素(su)對雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)有重要(yao)作(zuo)用:在(zai)焊接(jie)接(jie)頭(tou)熱影響區快速冷卻時,氮(dan)(dan)促進(jin)了高(gao)溫下形(xing)成的(de)(de)鐵素(su)體(ti)逆轉變為足夠的(de)(de)二次奧氏體(ti)以(yi)(yi)(yi)維持(chi)必要(yao)的(de)(de)相(xiang)平衡,提(ti)高(gao)了接(jie)頭(tou)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing);氮(dan)(dan)可以(yi)(yi)(yi)提(ti)高(gao)富氮(dan)(dan)奧氏體(ti)相(xiang)的(de)(de)耐(nai)孔(kong)蝕(shi)能力,與(yu)富鉻、鉬的(de)(de)鐵素(su)體(ti)相(xiang)取得(de)平衡,提(ti)高(gao)了材料(liao)整體(ti)的(de)(de)耐(nai)孔(kong)蝕(shi)性(xing)(xing)能;氮(dan)(dan)能減輕鉻、鎳(nie)等元素(su)在(zai)兩相(xiang)中(zhong)分布的(de)(de)差(cha)異,降低(di)選擇腐蝕(shi)的(de)(de)傾向性(xing)(xing)。正是利用氮(dan)(dan)元素(su)的(de)(de)獨特效(xiao)果,以(yi)(yi)(yi)及(ji)鋼(gang)中(zhong)容易獲得(de)超低(di)碳(tan),改(gai)進(jin)了第(di)一代(dai)雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)缺點,從而(er)開創(chuang)了第(di)二代(dai)新型(xing)的(de)(de)含氮(dan)(dan)雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang),開發了新的(de)(de)應用領域。


 第二代雙相不銹(xiu)鋼(gang)不論(lun)是(shi)18Cr型(xing),還(huan)是(shi)22Cr和25Cr型(xing)大多(duo)數(shu)屬于(yu)超低碳型(xing),并(bing)且含(han)有(you)鉬、銅或硅等提高(gao)耐蝕性(xing)的(de)(de)(de)元素。針對(dui)酸性(xing)油井(jing)井(jing)管及(ji)管線用(yong)鋼(gang)要(yao)求,瑞(rui)典(dian)開發(fa)出了SAF2205,此(ci)鋼(gang)種已(yi)納入(ru)美國(guo)的(de)(de)(de)ASTMA789和A790標(biao)準。日本有(you)近(jin)十個廠家(jia)都在生(sheng)產雙相不銹(xiu)鋼(gang)。應(ying)用(yong)范圍很寬(kuan),如應(ying)用(yong)于(yu)工業用(yong)水(shui)及(ji)海水(shui)熱(re)交換器(qi)、尿素高(gao)壓設(she)備、硝(xiao)酸設(she)備等。法(fa)國(guo)有(you)URANUS系(xi)列(lie)(lie),英(ying)國(guo)有(you)ZERON鑄鋼(gang)系(xi)列(lie)(lie)。德國(guo)也有(you)納標(biao)的(de)(de)(de)系(xi)列(lie)(lie)牌號。


 80年代后期發(fa)展的超(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(Super DSS) 是屬于第(di)三代雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang),牌號(hao)有SAF2507, UR52N+, Zeron100等,這類鋼(gang)(gang)的特點是含碳量(liang)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(su)體(ti)含量(liang)40%~45%,此類鋼(gang)(gang)具有優良的耐孔蝕性能,孔蝕抗力(li)當量(liang)值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于40。


 在(zai)國外經過幾代(dai)(dai)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)和(he)完(wan)善,至今已(yi)有包(bao)括超級雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)內的(de)(de)(de)系列牌號。雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)己是(shi)(shi)一個成熟(shu)的(de)(de)(de),能(neng)與馬氏(shi)體(ti)(ti)、鐵素體(ti)(ti)、奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)并列的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)類。發(fa)展(zhan)到(dao)今天,國外的(de)(de)(de)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)無論從生產、加工(gong)制造及(ji)(ji)應用(yong)角度來看,技術上已(yi)然比較成熟(shu),作為(wei)一種性(xing)能(neng)優良,又(you)能(neng)節省投(tou)資的(de)(de)(de)工(gong)程(cheng)材料在(zai)一些用(yong)途上取代(dai)(dai)了普通(tong)的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),應用(yong)領域十分廣泛。盡管世(shi)(shi)界雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)年(nian)產量(liang)(liang)不(bu)(bu)是(shi)(shi)很高(gao),只占(zhan)世(shi)(shi)界不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)產量(liang)(liang)的(de)(de)(de)1%,但隨著雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)局(ju)部(bu)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)好(hao)和(he)強度高(gao)的(de)(de)(de)優勢的(de)(de)(de)充分利用(yong)和(he)展(zhan)現,以(yi)及(ji)(ji)有目共睹的(de)(de)(de)良好(hao)使用(yong)效果,使其每年(nian)以(yi)17%的(de)(de)(de)速率增長著,至2002年(nian)產量(liang)(liang)已(yi)達(da)11萬噸以(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蘋果:鐵素體不銹鋼香蕉視頻app蘋果:奧氏體不銹鋼的優點。

 

與奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)相(xiang)比,雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的優(you)勢如下:


  1. 屈服強度(du)比普(pu)通奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼高一倍多,且具有成(cheng)型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不(bu)銹鋼制造儲罐或壓力容(rong)器(qi)的壁(bi)厚要比常用的奧(ao)氏(shi)(shi)體減少30-50%,有利于降低(di)成(cheng)本(ben)。


  2. 具(ju)有(you)優異的(de)耐應力(li)腐蝕破裂(lie)的(de)能力(li),即使是含合金(jin)量最低的(de)雙(shuang)相不銹鋼也有(you)比奧(ao)氏體(ti)不銹鋼更高的(de)耐應力(li)腐蝕破裂(lie)的(de)能力(li),尤其在含筑(zhu)離子的(de)環(huan)境中。應力(li)腐蝕是普通類氏體(ti)不銹鋼難(nan)以(yi)解決的(de)突出問(wen)題。


  3. 在許(xu)多介(jie)質中(zhong)應(ying)用最普遍的(de)2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)耐腐蝕性優于(yu)普透的(de)316L類氏(shi)體不銹氛,而超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼具(ju)有極高的(de)耐腐蝕性,再一些介(jie)質中(zhong),如醋酸,甲(jia)酸等甚至可(ke)以取代高合(he)(he)金(jin)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼,乃至耐蝕合(he)(he)金(jin)。


  4. 具有(you)良好(hao)的(de)耐局(ju)部腐(fu)蝕性能,與合金含量相當的(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼相比,它的(de)甜磨損稿蝕和鼓勞腐(fu)蝕性能都優于奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼。


  5. 比奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)的線膨脹系數(shu)低,和碳鋼(gang)接(jie)近(jin),適合與碳鋼(gang)連接(jie),具有(you)重要的工程意(yi)義,如生產(chan)復合板或(huo)襯(chen)里等(deng)。


 6. 不論在動(dong)戴或靜載條件(jian)下,比奧氏(shi)體不每鋼具有更高的(de)能量吸收能力(li),這對結構件(jian)應(ying)付突(tu)發(fa)事故如(ru)沖撞,露炸等(deng),雙相不銹鋼優勢(shi)明顯,有實際應(ying)用價值.


 與奧氏體(ti)不銹鋼(gang)相比(bi),雙相不銹鋼(gang)的弱勢如下:


 1. 應用的普遍性(xing)與多面性(xing)不如(ru)奧氏體不銹鋼,例如(ru)其使用濕度(du)(du)必須控制在250攝(she)氏度(du)(du)以下。


 2. 其塑韌性較(jiao)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼低(di),冷,熱加工工藝和成型(xing)性能不如奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)氛(fen)。


  3. 存在中溫脆性區,需要嚴(yan)格控制熱處理(li)和焊接的(de)工(gong)藝制度,以避免有(you)害(hai)相的(de)出(chu)現(xian),損(sun)害(hai)性。


 與鐵素體不銹(xiu)鋼相(xiang)比(bi),雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的優勢如下:


  1. 綜(zong)合力學性(xing)能比鐵素體(ti)(ti)不銹鋼好(hao),尤(you)其(qi)是型韌性(xing),不象鐵素體(ti)(ti)不銹鋼那(nei)樣對脆性(xing)敏(min)感。


  2. 除耐(nai)應力腐蝕性能(neng)外,其他耐(nai)局部腐蝕性能(neng)都優(you)于鐵素(su)體不銹(xiu)鋼。


  3. 冷(leng)加(jia)工工藝(yi)性能(neng)和冷(leng)成(cheng)型性能(neng)遠(yuan)優(you)于(yu)鐵素體不銹鋼。


  4. 焊(han)(han)接性能也遠優于(yu)鐵(tie)素體不(bu)銹鋼,一(yi)般焊(han)(han)前不(bu)需(xu)預熱(re),焊(han)(han)后不(bu)需(xu)熱(re)處理。


  5. 應用范圍較鐵素體(ti)不銹解寬。


 與(yu)鐵素體不(bu)銹鋼(gang)相比(bi),雙相不(bu)銹鋼(gang)的(de)弱勢如下:


  合金元素含量高,價格(ge)相對高、一般鐵素體(ti)不含鎳。


 綜上所述,可以(yi)概括地看出雙(shuang)相不銹鋼的(de)(de)使用性(xing)能和工(gong)(gong)藝性(xing)能的(de)(de)概貌,它以(yi)其(qi)優(you)越(yue)的(de)(de)力學與(yu)耐腐蝕綜合性(xing)能贏(ying)得(de)了使用者的(de)(de)青味,已成為既節省重(zhong)量(liang)又節省投資的(de)(de)優(you)良的(de)(de)耐蝕工(gong)(gong)程材料。