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)中期瑞典開發了著名的(de)3RE60鋼(gang),它是第一代(dai)雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)代(dai)表鋼(gang)種,特(te)點(dian)是超低碳,含鉻量為18%,焊(han)接(jie)及(ji)成型性能良(liang)好,廣(guang)泛代(dai)替AISI304L、316L用(yong)作耐氯(lv)離子應(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)材料,該(gai)鋼(gang)的(de)問題是在焊(han)接(jie)熱影響區易(yi)出現(xian)單相鐵素體組織,導致耐應(ying)力(li)腐蝕(shi)及(ji)晶間(jian)腐蝕(shi)性能下降。


 70年(nian)代(dai)以(yi)(yi)來,隨著(zhu)二(er)(er)次精(jing)煉技(ji)術AOD和VOD等方法(fa)的(de)(de)(de)出(chu)現(xian)(xian)與(yu)普(pu)及以(yi)(yi)及連鑄技(ji)術的(de)(de)(de)發(fa)展,容易煉出(chu)超低(di)碳(C≤0.03%)的(de)(de)(de)鋼,同(tong)時發(fa)現(xian)(xian)氮作為奧(ao)氏(shi)體形成元素(su)(su)對雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼有重要(yao)作用(yong):在焊接接頭(tou)熱(re)影響(xiang)區快速冷卻時,氮促(cu)進(jin)了高溫下形成的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體逆轉變為足夠的(de)(de)(de)二(er)(er)次奧(ao)氏(shi)體以(yi)(yi)維持必要(yao)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)平(ping)衡,提高了接頭(tou)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing);氮可(ke)以(yi)(yi)提高富氮奧(ao)氏(shi)體相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)孔(kong)(kong)蝕(shi)能(neng)(neng)力,與(yu)富鉻(ge)、鉬的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體相(xiang)(xiang)取得(de)(de)平(ping)衡,提高了材料整(zheng)體的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)孔(kong)(kong)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng);氮能(neng)(neng)減輕鉻(ge)、鎳等元素(su)(su)在兩相(xiang)(xiang)中分(fen)布的(de)(de)(de)差異,降低(di)選擇腐蝕(shi)的(de)(de)(de)傾向(xiang)性(xing)。正是(shi)利用(yong)氮元素(su)(su)的(de)(de)(de)獨特效(xiao)果,以(yi)(yi)及鋼中容易獲得(de)(de)超低(di)碳,改進(jin)了第(di)一代(dai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)缺點,從而開創(chuang)了第(di)二(er)(er)代(dai)新(xin)型的(de)(de)(de)含氮雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼,開發(fa)了新(xin)的(de)(de)(de)應用(yong)領域(yu)。


 第二代雙相不銹鋼(gang)不論(lun)是(shi)(shi)18Cr型(xing),還(huan)是(shi)(shi)22Cr和25Cr型(xing)大(da)多數屬于超低碳型(xing),并且(qie)含有(you)鉬、銅(tong)或硅等提高耐蝕性(xing)的(de)元素(su)。針對酸(suan)(suan)性(xing)油井井管及管線用鋼(gang)要求,瑞典開發出了SAF2205,此(ci)鋼(gang)種(zhong)已納(na)入美國(guo)(guo)的(de)ASTMA789和A790標準。日本有(you)近十個廠家(jia)都在生產(chan)雙相不銹鋼(gang)。應用范圍(wei)很寬,如應用于工(gong)業(ye)用水(shui)及海水(shui)熱交換器(qi)、尿素(su)高壓設備(bei)、硝酸(suan)(suan)設備(bei)等。法(fa)國(guo)(guo)有(you)URANUS系列(lie),英國(guo)(guo)有(you)ZERON鑄鋼(gang)系列(lie)。德(de)國(guo)(guo)也有(you)納(na)標的(de)系列(lie)牌號。


 80年代(dai)后期發展的(de)超級雙相不銹(xiu)鋼(gang)(Super DSS) 是(shi)屬于第(di)三代(dai)雙相不銹(xiu)鋼(gang),牌號有SAF2507, UR52N+, Zeron100等,這類(lei)鋼(gang)的(de)特點(dian)是(shi)含碳量(liang)(liang)低(C0.01%~0.02%),含高鉬和高氮(Mo約4%,N約0.3%),鋼(gang)中鐵素(su)體含量(liang)(liang)40%~45%,此(ci)類(lei)鋼(gang)具(ju)有優良的(de)耐孔(kong)蝕性能,孔(kong)蝕抗力當量(liang)(liang)值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于40。


 在(zai)國外(wai)(wai)經過幾代雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)發展(zhan)和(he)完(wan)善,至今已(yi)(yi)有包括超級雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)內的(de)(de)系列牌(pai)號。雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)己是一個成熟的(de)(de),能(neng)與馬氏體(ti)(ti)、鐵素(su)體(ti)(ti)、奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)并列的(de)(de)鋼(gang)(gang)類。發展(zhan)到今天,國外(wai)(wai)的(de)(de)雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)無論從生產(chan)、加工(gong)(gong)制造及(ji)應(ying)用角度來看,技(ji)術上已(yi)(yi)然(ran)比較(jiao)成熟,作(zuo)為一種性(xing)能(neng)優良,又(you)能(neng)節省投資的(de)(de)工(gong)(gong)程材料在(zai)一些(xie)用途上取代了(le)普(pu)通的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),應(ying)用領域十分廣泛。盡管世(shi)界雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)年(nian)產(chan)量(liang)(liang)不(bu)是很高(gao)(gao),只占世(shi)界不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)產(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)1%,但(dan)隨(sui)著雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)局(ju)部腐蝕(shi)性(xing)能(neng)好和(he)強度高(gao)(gao)的(de)(de)優勢的(de)(de)充分利(li)用和(he)展(zhan)現(xian),以(yi)(yi)及(ji)有目共睹的(de)(de)良好使(shi)(shi)用效果(guo),使(shi)(shi)其每(mei)年(nian)以(yi)(yi)17%的(de)(de)速率增長著,至2002年(nian)產(chan)量(liang)(liang)已(yi)(yi)達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下載蘋果版:鐵素體不銹鋼香蕉視頻app下載蘋果版:奧氏體不銹鋼的優點。

 

與奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)比,雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的優(you)勢如下:


  1. 屈服強度比普通(tong)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼高一(yi)倍多,且具有成型需要(yao)的(de)(de)足(zu)夠的(de)(de)塑韌性。采(cai)用雙相(xiang)不銹鋼制(zhi)造儲罐(guan)或壓(ya)力容器的(de)(de)壁(bi)厚要(yao)比常用的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)減少30-50%,有利于降低(di)成本(ben)。


  2. 具(ju)有優異的(de)(de)(de)耐應(ying)力腐蝕(shi)破(po)裂(lie)的(de)(de)(de)能力,即使是含(han)合金量最低的(de)(de)(de)雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼也有比奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼更高的(de)(de)(de)耐應(ying)力腐蝕(shi)破(po)裂(lie)的(de)(de)(de)能力,尤其(qi)在含(han)筑離(li)子的(de)(de)(de)環境中。應(ying)力腐蝕(shi)是普通類氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼難以解決的(de)(de)(de)突出問(wen)題(ti)。


  3. 在許多介(jie)質中應(ying)用最普遍的(de)2205雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼的(de)耐腐蝕(shi)性優于普透的(de)316L類(lei)氏體不(bu)(bu)銹氛,而(er)超級雙(shuang)相不(bu)(bu)銹鋼具有極高的(de)耐腐蝕(shi)性,再一些(xie)介(jie)質中,如醋酸,甲酸等甚至可(ke)以取(qu)代(dai)高合金奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼,乃至耐蝕(shi)合金。


  4. 具有良好的(de)耐局部腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng),與合金含量相當的(de)奧氏體不銹鋼相比,它(ta)的(de)甜磨損稿蝕(shi)和鼓(gu)勞(lao)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)都優于奧氏體不銹鋼。


  5. 比奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)線膨脹系數低,和(he)碳鋼(gang)接近,適合與碳鋼(gang)連接,具有重要(yao)的(de)工程意義,如(ru)生產復合板或襯(chen)里等。


 6. 不(bu)論在(zai)動戴或靜載條(tiao)件(jian)(jian)下,比(bi)奧(ao)氏體不(bu)每鋼具(ju)有(you)更高的能量吸收(shou)能力,這對結構件(jian)(jian)應付突發事(shi)故如(ru)沖撞,露炸等(deng),雙相(xiang)不(bu)銹鋼優勢明顯,有(you)實際(ji)應用(yong)價值.


 與(yu)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)相比(bi),雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)弱(ruo)勢如下:


 1. 應(ying)用的普遍性與多面性不如奧(ao)氏(shi)體不銹鋼,例如其使用濕度必須控制在250攝氏(shi)度以(yi)下。


 2. 其(qi)塑(su)韌性較奧氏(shi)體(ti)不銹鋼低,冷,熱加工工藝和成(cheng)型性能(neng)不如奧氏(shi)體(ti)不銹氛。


  3. 存在中溫(wen)脆性區,需要嚴(yan)格控制(zhi)熱(re)處理和焊接的工(gong)藝制(zhi)度,以避(bi)免(mian)有害相的出現,損害性。


 與鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼相(xiang)(xiang)比,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的優勢(shi)如下:


  1. 綜合力學性能比(bi)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)好,尤(you)其是(shi)型韌性,不(bu)象鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)那樣對脆(cui)性敏感。


  2. 除耐(nai)應力腐蝕性(xing)能外,其他耐(nai)局部(bu)腐蝕性(xing)能都優于鐵素體不銹鋼。


  3. 冷加工工藝性能和冷成型性能遠優于鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼。


  4. 焊(han)(han)接性能也(ye)遠(yuan)優于鐵素體不(bu)銹鋼,一般焊(han)(han)前(qian)不(bu)需預熱,焊(han)(han)后不(bu)需熱處理。


  5. 應用(yong)范圍較鐵素(su)體(ti)不銹解寬。


 與鐵素(su)體不銹鋼(gang)相(xiang)比,雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)的弱(ruo)勢(shi)如下(xia):


  合(he)金元素含量高,價格相對高、一般鐵素體不含鎳。


 綜(zong)(zong)上所述(shu),可以(yi)(yi)概括地看出雙(shuang)相不銹鋼的(de)(de)使(shi)用性(xing)能和工(gong)藝性(xing)能的(de)(de)概貌,它以(yi)(yi)其優越的(de)(de)力學與(yu)耐(nai)腐蝕綜(zong)(zong)合性(xing)能贏得了(le)使(shi)用者的(de)(de)青味(wei),已成為既節(jie)(jie)省重量又節(jie)(jie)省投(tou)資的(de)(de)優良的(de)(de)耐(nai)蝕工(gong)程材料。