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。


 隨后至(zhi)60年(nian)代(dai)(dai)(dai)中期(qi)瑞典開發了(le)著(zhu)名(ming)的(de)3RE60鋼,它是第一代(dai)(dai)(dai)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼的(de)代(dai)(dai)(dai)表鋼種,特點是超低碳,含鉻量為(wei)18%,焊(han)接(jie)及(ji)成型性(xing)能良好,廣(guang)泛代(dai)(dai)(dai)替AISI304L、316L用作耐(nai)氯離子應力腐(fu)蝕的(de)材料,該鋼的(de)問題是在焊(han)接(jie)熱影響區易(yi)出現(xian)單相鐵(tie)素體組織,導致(zhi)耐(nai)應力腐(fu)蝕及(ji)晶間腐(fu)蝕性(xing)能下降。


 70年代(dai)以(yi)來,隨著二次精煉(lian)技術AOD和(he)VOD等方法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)出現與普及以(yi)及連鑄技術的(de)(de)(de)(de)(de)發展,容易(yi)煉(lian)出超(chao)低碳(tan)(C≤0.03%)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang),同時(shi)(shi)發現氮作(zuo)為(wei)奧(ao)氏體(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)對雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)有重要作(zuo)用:在焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱影響區快速冷卻時(shi)(shi),氮促進了高溫下形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)逆轉(zhuan)變為(wei)足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)二次奧(ao)氏體(ti)以(yi)維持必要的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)平(ping)衡,提(ti)高了接(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性;氮可(ke)以(yi)提(ti)高富氮奧(ao)氏體(ti)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)孔蝕(shi)(shi)能力,與富鉻、鉬的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)相(xiang)取得平(ping)衡,提(ti)高了材料整體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)孔蝕(shi)(shi)性能;氮能減輕鉻、鎳等元(yuan)素(su)在兩相(xiang)中分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi),降低選擇腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)傾(qing)向性。正是(shi)利用氮元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)獨特效果,以(yi)及鋼(gang)中容易(yi)獲得超(chao)低碳(tan),改進了第(di)(di)一代(dai)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)點(dian),從而開創了第(di)(di)二代(dai)新(xin)型的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)氮雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang),開發了新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)應用領(ling)域(yu)。


 第二代雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)不論是18Cr型,還是22Cr和25Cr型大多數屬于(yu)超低碳(tan)型,并且(qie)含有(you)鉬(mu)、銅或硅等提高(gao)耐蝕性的元(yuan)素。針對酸性油井井管(guan)及管(guan)線用(yong)鋼(gang)(gang)要求,瑞典開發出了SAF2205,此鋼(gang)(gang)種已納入美國的ASTMA789和A790標準。日本(ben)有(you)近(jin)十個廠家都(dou)在生產(chan)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)。應(ying)用(yong)范(fan)圍(wei)很(hen)寬,如應(ying)用(yong)于(yu)工業用(yong)水及海(hai)水熱交換器、尿素高(gao)壓(ya)設備、硝酸設備等。法國有(you)URANUS系列,英國有(you)ZERON鑄鋼(gang)(gang)系列。德(de)國也有(you)納標的系列牌(pai)號。


 80年代后期(qi)發展的(de)超(chao)級雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(Super DSS) 是屬于第三(san)代雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang),牌號有(you)SAF2507, UR52N+, Zeron100等(deng),這類(lei)鋼(gang)的(de)特點是含碳量低(C0.01%~0.02%),含高(gao)(gao)鉬和高(gao)(gao)氮(Mo約4%,N約0.3%),鋼(gang)中鐵素(su)體含量40%~45%,此類(lei)鋼(gang)具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)孔(kong)蝕性能,孔(kong)蝕抗力當量值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于40。


 在(zai)(zai)國外經(jing)過幾代(dai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)發(fa)展和完善,至今(jin)已(yi)有包括超(chao)級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)內(nei)的(de)系(xi)列牌號(hao)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)己是一個成熟的(de),能(neng)與馬氏體、鐵(tie)素體、奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)并列的(de)鋼(gang)類(lei)。發(fa)展到今(jin)天,國外的(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)無論(lun)從生產(chan)、加工(gong)制造(zao)及應(ying)用角度來(lai)看,技(ji)術上已(yi)然比較成熟,作為一種性能(neng)優良(liang),又能(neng)節省(sheng)投資的(de)工(gong)程材(cai)料在(zai)(zai)一些用途上取(qu)代(dai)了(le)普通的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang),應(ying)用領域十分(fen)廣泛。盡管世(shi)界(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)年(nian)(nian)產(chan)量不是很高,只占世(shi)界(jie)(jie)不銹(xiu)鋼(gang)產(chan)量的(de)1%,但隨著雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)局部腐蝕性能(neng)好和強度高的(de)優勢的(de)充分(fen)利用和展現,以(yi)及有目共(gong)睹(du)的(de)良(liang)好使用效果,使其每年(nian)(nian)以(yi)17%的(de)速(su)率(lv)增(zeng)長(chang)著,至2002年(nian)(nian)產(chan)量已(yi)達11萬噸(dun)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(bu)銹鋼相比,雙相不(bu)銹鋼的(de)優(you)勢如下:


  1. 屈服強(qiang)度比普通奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼高一倍多,且具有成型(xing)需要的(de)足(zu)夠(gou)的(de)塑韌性。采用(yong)雙相不(bu)銹鋼制造儲(chu)罐或壓力(li)容(rong)器的(de)壁厚要比常用(yong)的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)減(jian)少30-50%,有利(li)于降低(di)成本。


  2. 具有優異的耐應(ying)力腐(fu)蝕破裂(lie)的能力,即使(shi)是(shi)含合(he)金量最低的雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)也有比奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)更高(gao)的耐應(ying)力腐(fu)蝕破裂(lie)的能力,尤其在含筑離子的環境中。應(ying)力腐(fu)蝕是(shi)普通類(lei)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)難(nan)以解決(jue)的突出(chu)問(wen)題。


  3. 在許多介(jie)質(zhi)中應用最普(pu)遍的(de)(de)2205雙相不(bu)銹鋼的(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing)優于普(pu)透的(de)(de)316L類氏體不(bu)銹氛,而(er)超級雙相不(bu)銹鋼具有極高(gao)的(de)(de)耐(nai)腐蝕性(xing),再一些介(jie)質(zhi)中,如醋(cu)酸,甲酸等(deng)甚至(zhi)(zhi)可以取代(dai)高(gao)合(he)金(jin)奧氏體不(bu)銹鋼,乃至(zhi)(zhi)耐(nai)蝕合(he)金(jin)。


  4. 具有良好的耐局部腐蝕性能(neng),與合金含量相(xiang)當的奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)比(bi),它的甜(tian)磨損(sun)稿蝕和鼓(gu)勞(lao)腐蝕性能(neng)都優于奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼。


  5. 比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數低(di),和碳(tan)鋼接近(jin),適(shi)合(he)與碳(tan)鋼連接,具有重要的工程意義,如生產(chan)復合(he)板或襯(chen)里等。


 6. 不(bu)(bu)論在動戴(dai)或靜載條件(jian)下,比奧氏體(ti)不(bu)(bu)每鋼(gang)具(ju)有更高的能量吸(xi)收能力,這對結構件(jian)應付突發事故如(ru)沖撞,露炸等,雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)優勢(shi)明顯,有實際(ji)應用(yong)價值.


 與奧氏(shi)體不銹鋼相(xiang)比,雙相(xiang)不銹鋼的弱勢如下:


 1. 應(ying)用的(de)普遍性與(yu)多面性不(bu)如奧(ao)氏體不(bu)銹鋼,例如其(qi)使用濕度必須控制在250攝氏度以下。


 2. 其塑韌性較奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼低,冷,熱加工工藝和成型性能不(bu)如奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹氛。


  3. 存在中溫(wen)脆性(xing)區,需要嚴格控制(zhi)熱處理和焊(han)接(jie)的工藝(yi)制(zhi)度,以避(bi)免有害相的出現,損害性(xing)。


 與鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼相比(bi),雙相不(bu)銹(xiu)鋼的優勢如下:


  1. 綜合力學性能比鐵(tie)素體不(bu)銹鋼好,尤其是型(xing)韌性,不(bu)象(xiang)鐵(tie)素體不(bu)銹鋼那(nei)樣對脆性敏感。


  2. 除(chu)耐應力腐蝕性能(neng)外,其他耐局部腐蝕性能(neng)都優(you)于鐵素體不銹鋼(gang)。


  3. 冷(leng)(leng)加工工藝性(xing)(xing)能和冷(leng)(leng)成型性(xing)(xing)能遠(yuan)優(you)于鐵素體不(bu)銹鋼。


  4. 焊(han)接(jie)性能(neng)也遠(yuan)優于鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang),一般焊(han)前不(bu)需(xu)(xu)預熱,焊(han)后不(bu)需(xu)(xu)熱處理。


  5. 應用范圍較鐵素體不銹(xiu)解寬。


 與鐵素體不銹(xiu)(xiu)鋼相比,雙相不銹(xiu)(xiu)鋼的弱勢如(ru)下:


  合金元素(su)含(han)量高,價(jia)格相對高、一般鐵素(su)體(ti)不含(han)鎳。


 綜上所述,可以概(gai)括地看出雙(shuang)相不銹鋼的(de)使用(yong)性能(neng)(neng)和(he)工藝性能(neng)(neng)的(de)概(gai)貌,它以其優越的(de)力學與耐腐蝕綜合性能(neng)(neng)贏得了(le)使用(yong)者的(de)青(qing)味,已成為既節省重量又(you)節省投資的(de)優良(liang)的(de)耐蝕工程材料。