由于現代工業技術的發展,傳統的奧氏體不銹鋼經常遭到晶(jing)間腐蝕點腐蝕(shi)縫(feng)隙腐蝕應力腐蝕等局部腐蝕的破壞,雙相不銹鋼在上述腐蝕類型中表現出了某些優越性,為其發展與應用帶來了巨大的動力。


 雙相不(bu)銹鋼是(shi)指在(zai)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼的(de)基礎上提高鐵(tie)素體形(xing)成元(yuan)(yuan)(yuan)素鉻、錳(meng)、硅、鈮等元(yuan)(yuan)(yuan)素含(han)量(liang),降低奧(ao)氏體形(xing)成元(yuan)(yuan)(yuan)素鎳、碳(tan)、錳(meng)、氮的(de)含(han)量(liang),從而(er)得到的(de)奧(ao)氏體-鐵(tie)素體雙相組織(zhi),它兼有鐵(tie)素體和奧(ao)氏體鋼的(de)性能(neng)特(te)點,而(er)且此兩(liang)相組織(zhi)要獨(du)立存在(zai),且含(han)量(liang)較(jiao)大。


 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼的(de)物理性(xing)(xing)能介于(yu)鐵素體(ti)(ti)鋼和奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼之(zhi)間,與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼相比(bi),熱導率大,熱膨脹系數小,并具有鐵磁性(xing)(xing)。一般認為,在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上有大于(yu)或(huo)(huo)等于(yu)15%的(de)鐵素體(ti)(ti)或(huo)(huo)在(zai)鐵素體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上有大于(yu)或(huo)(huo)等于(yu)15%的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti),均可稱(cheng)為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)+鐵素體(ti)(ti)雙(shuang)相不銹(xiu)鋼,簡(jian)稱(cheng)為雙(shuang)相不銹(xiu)鋼。


 奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)存(cun)在降(jiang)低(di)了鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)和(he)晶粒長大(da)速度(du)(du),提(ti)高了韌性(xing)(xing)和(he)可焊性(xing)(xing);鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)存(cun)在提(ti)高了奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du),耐應力腐(fu)蝕(shi)、晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)和(he)孔蝕(shi)性(xing)(xing)能也顯(xian)著(zhu)提(ti)高。雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)約為18-8型奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2~3倍,抗拉強(qiang)度(du)(du)與(yu)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)當,斷裂(lie)伸長率較低(di)。由于雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)含量較多(duo),雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)仍保留有鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)問題。隨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)比(bi)例增(zeng)(zeng)大(da),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)韌性(xing)(xing)降(jiang)低(di),脆(cui)(cui)性(xing)(xing)傾向增(zeng)(zeng)大(da)。但由于奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相(xiang)的(de)(de)存(cun)在,雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)傾向明顯(xian)比(bi)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)要低(di)。


 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)連續使用的(de)(de)溫(wen)度(du)范圍為-50℃~250℃,一般不(bu)宜在300℃以上(shang)使用。雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)一般含鉻18%~28%,鎳的(de)(de)含量(liang)(liang)不(bu)超(chao)過8%,往往加入鉬、銅、鈦、鈮(ni)等元素提高(gao)耐蝕性(xing)(xing)。由于(yu)鎳含量(liang)(liang)低(di),價格并不(bu)比奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)更(geng)高(gao)。雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)冷、熱(re)加工性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)后(hou)熱(re)裂的(de)(de)傾向比奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)低(di),脆化傾向比鐵(tie)(tie)素體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)低(di)。但(dan)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)會導致焊(han)(han)縫(feng)區域鐵(tie)(tie)素體(ti)含量(liang)(liang)增多以及晶間腐(fu)蝕敏感性(xing)(xing)增大(da),為了(le)保證焊(han)(han)縫(feng)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)應采(cai)用特定鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)推薦的(de)(de)專用焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料和(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)規范,焊(han)(han)后(hou)焊(han)(han)縫(feng)組織中應含有(you)50%左右的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)相(xiang)。為了(le)避免脆性(xing)(xing)相(xiang)析出,高(gao)鉻鉬雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)熱(re)處理及熱(re)加上(shang)溫(wen)度(du)不(bu)能(neng)(neng)(neng)低(di)于(yu)950℃,低(di)鉻鉬鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)不(bu)能(neng)(neng)(neng)低(di)于(yu)900℃。


 雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)通常的(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質中(zhong)都能鈍化,所以具有很(hen)好的(de)耐(nai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能,以18-5型雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)為例(li),它(ta)耐(nai)硫(liu)酸、鹽酸、甲酸、磷酸、草酸腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能均優于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)316L型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),僅(jin)是耐(nai)硝酸腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性稍差,Cr21 和(he)Cr25型雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)各種(zhong)介(jie)質中(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性都超過316L鋼(gang)。雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)突出(chu)優點是耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie),其主要原因是:由于(yu)(yu)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織存在(zai)(zai),應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)紋在(zai)(zai)穿(chuan)過相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界時(shi)頻繁受阻,擴展困難;雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)屈服強度較高(gao),在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同外(wai)加壓力下不(bu)(bu)易發生(sheng)滑移(yi)變(bian)形,裂(lie)紋難于(yu)(yu)形成;鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)是陽極(ji),對奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)可起到一定的(de)陰極(ji)保(bao)護作用(yong)。即便(bian)在(zai)(zai)多硫(liu)酸和(he)高(gao)溫(wen)水中(zhong),雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)也有很(hen)強的(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)能力。


雙相不(bu)銹鋼通常分為(wei)四類:


 1. 低(di)合金型雙相不銹鋼:這類(lei)鋼的(de)合金成(cheng)分以鉻、鎳(nie)為主,且含(han)量偏低(di)。點(dian)蝕當(dang)量指數PRF不大于25。


 2. 中合(he)(he)金(jin)型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼:與低合(he)(he)金(jin)型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼相(xiang)(xiang)比,加入了鉬或銅。點蝕當量指數 PRE在25~35之間。


 3. 高合(he)金型雙相不銹(xiu)鋼:這類鋼有較高含量(liang)的鉻、鎳及鉬、銅等合(he)金元素(su),點蝕當量(liang)指數PRE在(zai)35~40之間。


 4. 超(chao)級雙(shuang)相不銹(xiu)鋼:這類(lei)鋼除(chu)含(han)有較高(gao)量(liang)的(de)鉻、鎳、鉬(mu)、氨合金元(yuan)素外,有的(de)還加入鎢、銅元(yuan)素。點(dian)蝕當量(liang)指數PRE大(da)于40。