雙相不銹鋼

廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域,諸如紙漿和造紙,、陸上和海上的油氣工業(yè)、化

學(xué)加工工業(yè),、運(yùn)輸業(yè)(化學(xué)品船和槽車),、制藥和食品工業(yè)以及建筑業(yè)等。多用制反應(yīng)容器,

各種工業(yè)設(shè)備和輸送管道等,。在大多數(shù)應(yīng)用中,雙相鋼被認(rèn)為是具有成本效益的材料

*普通奧氏體不銹鋼如316和高合金奧氏體不銹鋼之間的空白

盡管一般認(rèn)為使用雙相鋼是因?yàn)樗鼈冇心突瘜W(xué)產(chǎn)品的腐蝕性能,例如尿素和化肥

生產(chǎn),、有機(jī)酸生產(chǎn)以及含硫化氫天然氣的加工等遇到的一些介質(zhì),但重要的應(yīng)用是用在那

些奧氏體不銹鋼不具有足夠耐點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕斷裂性能的含氯離子熱水溶液介質(zhì)中,諸如

熱交換器、冷凝器和各種容器等設(shè)備,。

從20世紀(jì)40年代在美國誕生以來,，已經(jīng)發(fā)展到第三代。它的主要特點(diǎn)是屈服強(qiáng)度可達(dá)400-550MPa,，是普通不銹鋼的2倍,，因此可以節(jié)約用材，降低設(shè)備制造成本,。在抗腐蝕方面,，特別是介質(zhì)環(huán)境比較惡劣（如海水，氯離子含量較高）的條件下,，雙相鋼的抗點(diǎn)蝕,、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞性能明顯優(yōu)于普通的奧氏體不銹鋼,，可以與高合金奧氏體不銹鋼媲美,。 

 一類屬低合金型，代表牌號UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N）,，鋼中不含鉬,，PREN值為24-25，在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304或316使用,。
二類屬中合金型,，代表牌號是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N），PREN值為32-33,，其耐蝕性能介于AISI 316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間,。
三類屬高合金型,，一般含25%Cr，還含有鉬和氮,，有的還含有銅和鎢，標(biāo)準(zhǔn)牌號UNSS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）,，PREN值為38-39,，這類鋼的耐蝕性能高于22%Cr的雙相鋼。
第四類屬超級雙相鋼型,，含高鉬和氮,，標(biāo)準(zhǔn)牌號UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N），有的也含鎢和銅,，PREN值大于40,，可適用于苛刻的介質(zhì)條件，具有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性 能,，可與超級奧氏體不銹鋼相媲美,。由于兩相組織的特點(diǎn)，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝,，使雙相鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn),，它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐

雙相不銹鋼化學(xué)成分

機(jī)械性能

氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起，正是這些的性能使雙相鋼作為可焊接的結(jié)構(gòu)材料發(fā)展迅速,，80年代以來已成為和馬氏體型,、奧氏體型和鐵素體型不銹鋼并列的一個(gè)鋼類。雙相鋼有以下性能特點(diǎn)：
（1）含鉬雙相鋼在低應(yīng)力下有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能,。一般18-8型奧氏體不銹鋼在60°C以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂,，在微量氯化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的傾向,，而雙相鋼卻有良好的抵抗能力,。
（2）含鉬雙相鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當(dāng)量值（PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）時(shí),，雙相鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相仿,。雙相鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISI 316L相當(dāng)。含25%Cr的,，尤其是含氮的高鉻雙相鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L,。
（3）具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。在某些腐蝕介質(zhì)的條件下,，適用于制作泵,、閥等動力設(shè)備。
（4）綜合力學(xué)性能好,。有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,，屈服強(qiáng)度是18-8型奧氏體不銹鋼的2倍,。固溶態(tài)的延伸率達(dá)到25%，韌性值A(chǔ)K（V型槽口）在100J以上,。

（5）可焊性良好,，熱裂傾向小，一般焊前不需預(yù)熱,，焊后不需熱處理,，可與18-8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。
（6）含低鉻（18%Cr）的雙相鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏體不銹鋼寬,，抗力小,，可不經(jīng)過鍛造，直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板,。含高鉻（25%Cr）的雙相鋼熱加工比奧氏體不銹鋼略顯困難,，可以生產(chǎn)板、管和絲等產(chǎn)品,。
（7）冷加工時(shí)比18-8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應(yīng)大,，在管、板承受變形初期,，需施加較大應(yīng)力才能變形,。
（8）與奧氏體不銹鋼相比，導(dǎo)熱系數(shù)大,，線膨脹系數(shù)小,，適合用作設(shè)備的襯里和生產(chǎn)復(fù)合板。也適合制作熱交換器的管芯,，換熱效率比奧氏體不銹鋼高,。
（9）仍有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向，不宜用在高于300°C的工作條件,。雙相鋼中含鉻量愈低,，σ等脆性相的危害性也愈小。
用途
用于煉油,、化肥,、造紙、石油,、化工等耐海水耐高溫濃硝酸等熱交換器和冷淋器及器件,。

由于兩相組織的特點(diǎn)，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝,，使DSS兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn),。
與奧氏體不銹鋼相比，雙相鋼的優(yōu)勢
（1）屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性,。采用雙相鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%,，有利于降低成本。
（2）具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,，即使是含合金量低的雙相鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,，尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題,。
（3）在許多介質(zhì)中應(yīng)用普遍的2205雙相鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的316L奧氏體不銹鋼,，而超級雙相鋼具有*的耐腐蝕性，再一些介質(zhì)中,，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼,，乃至耐蝕合金,。
（4）具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼相比,，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼,。
（5）比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近,，適合與碳鋼連接,，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等,。
（6）不論在動載或靜載條件下,，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力，這對結(jié)構(gòu)件應(yīng)付突發(fā)事故如沖撞,，爆炸等,，雙相鋼優(yōu)勢明顯，有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,。
與奧氏體不銹鋼相比,，雙相鋼的弱勢
（1）應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其使用溫度必須控制在250℃以下,。
（2）其塑韌性較奧氏體不銹鋼低,，冷，熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼,。
（3）存在中溫脆性區(qū),，需要嚴(yán)格控制熱處理和焊接的工藝制度，以避免有害相的出現(xiàn),，損害性能,。
與鐵素體不銹鋼相比，雙相鋼的優(yōu)勢
（1）綜合力學(xué)性能比鐵素體不銹鋼好，尤其是塑韌性,，不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感,。
（2）除耐應(yīng)力腐蝕性能外，其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼,。
（3）冷加工工藝性能和冷成型性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼,。
（4）焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預(yù)熱,，焊后不需熱處理,。
（5）應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。
與鐵素體不銹鋼相比,，雙相鋼的弱勢
合金元素含量高,，價(jià)格相對高，一般鐵素體不含鎳,。