奧氏體+鐵素體(雙相)不銹鋼(A+F)

　　奧氏體+鐵素體(雙相)不銹鋼(A+F)

　　雙相不銹鋼(DuplexStainleSSSteel，DSS)，指鐵素體與奧氏體各約占50％，一般較少相的含量最少也需要達(dá)到30％的不銹鋼。雙相不銹鋼從20世紀(jì)40年代在美國(guó)誕生以來(lái)，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，雙相不銹鋼的抗點(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。

　　雙相不銹鋼在C含量較低的情況下，Cr含量在18％～28%，Ni含量在3％～10％。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無(wú)室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及熱導(dǎo)率高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。

　　奧氏體+鐵素體(雙相)不銹鋼是指基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織并兼?zhèn)鋬烧叩奶卣鳎话闼葕W氏體系列不銹鋼強(qiáng)度高，耐腐蝕性能也更優(yōu)越。但是由于高溫而脆化，所以一般要求在大約300℃以下用·在常溫下顯示出磁性，可通過(guò)冷加工使其強(qiáng)化的不繡鋼。成分中高Cr高N，常溫下具有奧氏體和鐵素體混合相，代表鋼種是022Cr23Ni4MoCu（2304）、022Cr23Ni5Mo3N（2205）、022Cr25Ni7M04N(2507)。

　　主要特點(diǎn)是：在高溫下基本為鐵素體組織，在冷卻至室溫時(shí)具有30％～50％鐵素體+奧氏體雙相組織。屈服強(qiáng)度高、超強(qiáng)的耐點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕能力，易于成型和焊接。由于雙相不銹鋼具有兩相組織的特點(diǎn)，通過(guò)正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，使雙相不銹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)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起，正是這些優(yōu)越的性能使雙相不銹鋼作為可焊接的結(jié)構(gòu)材料而迅速發(fā)展，20世紀(jì)80年代以來(lái)，雙相不銹鋼已成為和馬氏體型、奧氏體型和鐵素體型不銹鋼并列的一個(gè)鋼類。雙相不銹鋼有以下性能特點(diǎn)。

　?、俸f雙相不銹鋼在低應(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℃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，而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。

　　②含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孑L蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當(dāng)量值(PRE一[Cr]+3．3[Mo]+16[N])時(shí)，雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISl316L相當(dāng)。含25％Cr，尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過(guò)了AISI316L。

　?、劬哂辛己玫哪透g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(dòng)力設(shè)備。

　?、芫C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形槽口)在100J以上。

　?、菘珊感粤己?，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。

　?、藓豌t(18％Cr)的雙相不銹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(guò)鍛造，直接軋制開(kāi)坯生產(chǎn)鋼板。含高鉻(250Cr)的雙相不銹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。

　?、呃浼庸r(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，熱導(dǎo)率大，線膨脹系數(shù)小，適合用做設(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。

　?、崛杂懈咩t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。雙相不銹鋼中鉻含量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。

　　雙相不銹鋼具有良好的焊接性能，與鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼相比，它既不像鐵素體不銹鋼的焊接熱影響區(qū)，由于晶粒嚴(yán)重粗化而使塑韌性大幅降低；也不像奧氏體不銹鋼那樣，對(duì)焊接熱裂紋比較敏感。

　　雙相不銹鋼由于其特殊的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油化工設(shè)備、海水與廢水處理設(shè)備、輸油輸氣管線、造紙機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域，近年來(lái)也被研究用于橋梁承重結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具有很好的發(fā)展前景。

　　我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB／T20878--2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分》中加入了許多雙相不銹鋼牌號(hào)。如14Crl8NillSi4A1Ti、022Crl9Ni5M03Si2N、12Cr21Ni5Ti。更多的牌號(hào)詳見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)。

　　另外，著名的2205雙相不銹鋼相當(dāng)于我國(guó)的022Cr23Ni5M03N。

　　雙相不銹鋼可用于煉油、9cn~,、造紙、石油、化工等領(lǐng)域中耐海水、耐高溫、耐濃硝酸等的熱交換器和冷淋器及器件。

　　雙相不銹鋼(DSS)的主要代表牌號(hào)一般可分為四類：低合金型，代表牌號(hào)022Cr23Ni4MoCuN(2304)；中合金型，代表牌號(hào)022Cr23Ni5M03N(2205)；高合金型，代表牌號(hào)03Cr25Ni6M03Cu2N(225)；超級(jí)雙相不銹鋼型，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)022Cr25Ni7Mo4N（2507）

　　低合金型022Cr23Ni4MoCuNt（2304）不含鉬，在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替06crl9Nil0(304)或06crl7Nil2Mo2(316）使用。．

　　中合金型022Cr23Ni5M03N(2204)的耐蝕性能介于022Crl7Nil2M02(316L)和6％Mo+N奧氏體不銹鋼之l司。

　　高合金型一般含25％Cr，還含有鉬和氮，有的還含銅和鎢，這類鋼的耐蝕性能高于22％Cr的雙相不銹鋼。

　　超級(jí)雙相不銹鋼型為含高鉬和氮，有的也含鎢和銅，也適用于苛刻的介質(zhì)條件，具有良好的耐腐蝕與力學(xué)綜合性能，可與超級(jí)奧氏體不銹鋼相媲美。

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