1. 雙相不銹鋼的界說
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，普通起碼相的含量或許要達(dá)到30%。
2.雙相不銹鋼的特征與優(yōu)勢
因?yàn)閮上嘟M織的特點(diǎn)，過程準(zhǔn)確節(jié)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長處。
與奧氏體不銹鋼比擬，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下：
�。�1）屈就強(qiáng)度比通俗奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或[wiki]壓力容器[/wiki]的壁厚要比常用的奧氏體削減30-50%，有利于降低成本。
�。�2）具有優(yōu)異的耐應(yīng)力[wiki]侵蝕[/wiki]破碎的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力侵蝕破碎的能力，尤其在含氯離子的[wiki]情況[/wiki]中。應(yīng)力侵蝕是通俗奧氏體不銹鋼難以管理的凸起問題。
�。�3）在很多介質(zhì)中應(yīng)用最遍及的2205雙相不銹鋼的耐侵蝕性優(yōu)于通俗的316L奧氏體不銹鋼，而超等雙相不銹鋼具有極高的耐侵蝕性，再一些介質(zhì)中，如醋酸，甲酸等甚至或許代替高合金奧氏體不銹鋼，甚至耐蝕合金。
�。�4）具有杰出的耐局部侵蝕機(jī)能，與合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼比擬，它的耐磨損侵蝕和疲憊侵蝕機(jī)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，適合與碳鋼毗連，具有主要的工程意義，如出產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。
�。�6）非論在動載或靜載前提下，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸取能力，這對布局件應(yīng)付突發(fā)變亂如觸犯，[wiki]爆炸[/wiki]等，雙相不銹鋼優(yōu)勢明明，有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價值。
與奧氏體不銹鋼比擬，雙相不銹鋼的弱勢如下：
（1）應(yīng)用的遍及性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其利用溫度必需節(jié)制在250攝氏度以下。
�。�2）其塑韌性較奧氏體不銹鋼低，冷，熱加工工藝和成型機(jī)能不如奧氏體不銹鋼。
（3）存在中溫脆性區(qū)，需要嚴(yán)酷節(jié)制熱處理和焊接的工藝軌制，以避免有害相的泛起，損害機(jī)能。
與鐵素體不銹鋼比擬，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下：
�。�1）綜合力學(xué)機(jī)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)力侵蝕機(jī)能外，其他耐局部侵蝕機(jī)能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。
�。�3）冷加工工藝機(jī)能和冷成型機(jī)能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼。
�。�4）焊接機(jī)能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼，普通焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理。
（5）應(yīng)用規(guī)模較鐵素體不銹鋼寬。
與鐵素體不銹鋼比擬，雙相不銹鋼的弱勢如下：
合金元素含量高，價錢相對高，普通鐵素體不含鎳。
綜上所述，或許歸納綜合地看出DSS的利用機(jī)能和工藝機(jī)能的概貌，它以其優(yōu)勝的力學(xué)與耐侵蝕綜合機(jī)能博得了利用者的青睞，已成為既節(jié)流重量又節(jié)流投資的優(yōu)良的耐蝕工程材料。
2. 雙相不銹鋼的首要代表商標(biāo)
DSS普通可分為四類:
低合金型━ 代表商標(biāo)是UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N）PREN值24～25
中合金型?代表商標(biāo)是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）,PREN 值32～ 33
高合金型?尺度商標(biāo)有UNS S32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）,PREN 值38～39
超等雙相不銹鋼型?尺度商標(biāo)有UNS（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）,PREN值＞40
(※ PREN 耐孔蝕指數(shù) PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%)
低合金型UNS S32304不含鉬, 在耐應(yīng)力侵蝕方面可取代AISI304或316利用.
中合金型UNS S31803的耐蝕機(jī)能介于AISI 316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間.
高合金型,普通含25%Cr,還含有鉬和氮,有的還含有銅和鎢,這類鋼的耐蝕機(jī)能高于22%Cr的雙相不銹鋼. 超等雙相不銹鋼型,含高鉬和氮,有的也含鎢和銅 , 可合用于苛刻的介質(zhì)前提,具有杰出的耐侵蝕與力學(xué)綜合機(jī)能,可與超等奧氏體不銹鋼比擬美.
代表商標(biāo)的首要化學(xué)成分
類型 UNS 商標(biāo) 化學(xué)成分,%
C Cr Ni Mo Cu N
低合金型 S32304 ≤0.03 23 4 0.05/0.20
中合金型 S31803 ≤0.03 22 5 3 0.08/0.20
中合金型 S32205 ≤0.03 22 5 3 0.14/0.20
高合金型 S32550 0.04 25 6 3 2 0.10/0.25
超等DSS S32750 ≤ 0.03 25 7 4 0.24/0.32
從表中或許看出: S 32205是由S31803派生出的鋼種, 在ASTM A 240/240M-99a尺度中是在1999年才納標(biāo)的,它的Cr、Mo和N元素的區(qū)間都比力窄,輕易達(dá)到相的均衡(即兩相約各占一半), 改善了鋼的強(qiáng)度,耐侵蝕性和焊接機(jī)能,多用于機(jī)能要求較高和需要焊接的材料,如油氣管線等.
4. 雙相不銹鋼的成長動向 值得存眷的是低合金含錳雙相不銹鋼的開發(fā). 近十年來有關(guān)國度如美國,南非等研究以錳代鎳雙相不銹鋼的開發(fā),但除鑄件外,所開發(fā)的新鋼種多具有介穩(wěn)的奧氏體,藉冷變形后馬氏體的改變 提高強(qiáng)度,很難作焊接件利用,也很難順應(yīng)某些情況,例如會發(fā)生應(yīng)力侵蝕的情況,如許利用很局限.近年瑞典開發(fā)的低錳低鎳雙相不銹鋼則比力成熟,方針明確,為了節(jié)鎳以代替用途很廣的304,甚至可能取代價錢與304相當(dāng),今朝利用并不廣的2304雙相不銹鋼,具有現(xiàn)實(shí)推廣的價值,值得留意. 瑞典Avesta Polarit AB開發(fā)的LDX 2101 雙相不銹鋼(21.5%Cr, 5%Mn, 1.5%Ni, 0.22%N), 因?yàn)樘岣吡虽撝械牡?獲得了不變的奧氏體,相的均衡與組織不變性都較好,對金屬間相的析出不敏感,在析出最敏感的溫度650℃,保溫10h后的沖擊值才降至50J，其組織不變性較2205鋼好。該鋼的強(qiáng)度高，耐侵蝕性與304相當(dāng)，可焊接，其壽命周期成本較奧氏體不銹鋼低. LDX 2101鋼已進(jìn)行工業(yè)試制,在AOD/CLU爐精辟后進(jìn)行連鑄,出產(chǎn)長材鑄胚和板胚,只是今朝尚未大量推廣應(yīng)用，鑒于它具有較好的綜合機(jī)能，潛在的用途規(guī)模很寬，尤其用作布局件很有前途，例如可取代 2205雙相不銹鋼用作橋梁布局，還可用制混凝土中的鋼筋，管理在有氯離子污染情況中材料的侵蝕問題,此外，還可代替304和316鋼制造容器、塔器、熱水貯罐和加熱器等。
從世界不銹鋼的損耗量來看,雙相不銹鋼只占很少的份額,它的價錢照舊較高的,從價錢比來看:若304,304L為1,則 316L為1.3, 而2205則為1.6, 申明要想增加雙相不銹鋼的市場份額,該當(dāng)有更廉價的,能與應(yīng)用最遍及的304(304L)鋼相競爭的新鋼種照舊有價值的,當(dāng)然這方面還有很多工作要做. 值得一述的還有含錳超等雙相不銹鋼的開發(fā),在德國開發(fā)了含25%Cr, 6%Mn, 6%Ni, 3%Mo, 2%W和～0.5%N,還有Cu的高合金鑄鋼,該鋼靠固溶強(qiáng)化,σ0.2 可達(dá)到550MPa, 比含0.15%N的近似鋼種超出近70MPa, 臨界孔蝕溫度(CPT)達(dá)到70℃,耐磨損侵蝕機(jī)能好. 在奧地利也開發(fā)了BO A920(26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%Mo, 0.35%N)超等雙相不銹鋼, PREN值達(dá)45,σ0.2為～600MPa, AK為100～200J, 適合用制小尺寸高速運(yùn)轉(zhuǎn)的部件. 這兩種鋼今朝還處于試驗(yàn)室階段. 這兩種鋼都是靠插足錳提高了氮的消融度,因?yàn)楹辖鸷扛?組織不變性相對較低,輕易析出脆性相.
|
