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(xiang)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(sui)后至60年(nian)代中期瑞典開(kai)發了著名的(de)3RE60鋼,它是第一代雙相不銹鋼的(de)代表(biao)鋼種,特(te)點是超低碳,含鉻量為18%,焊接(jie)及成型性(xing)能良好,廣(guang)泛代替AISI304L、316L用作耐氯(lv)離子應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)材料,該(gai)鋼的(de)問題(ti)是在焊接(jie)熱影響區(qu)易出現單相鐵素體組(zu)織(zhi),導致耐應(ying)力腐(fu)蝕(shi)及晶間腐(fu)蝕(shi)性(xing)能下降(jiang)。
70年代以(yi)來,隨著二次(ci)精(jing)煉(lian)技(ji)術AOD和(he)VOD等(deng)(deng)方(fang)法的(de)(de)出(chu)現與(yu)(yu)普及(ji)以(yi)及(ji)連鑄技(ji)術的(de)(de)發展,容(rong)(rong)易煉(lian)出(chu)超低碳(C≤0.03%)的(de)(de)鋼(gang),同時發現氮(dan)(dan)作為奧(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)(xing)成元素(su)對雙相不銹(xiu)鋼(gang)有(you)重要作用(yong):在焊接接頭(tou)熱影響區快速冷卻時,氮(dan)(dan)促(cu)進了高溫下形(xing)(xing)成的(de)(de)鐵素(su)體(ti)逆轉(zhuan)變為足夠的(de)(de)二次(ci)奧(ao)氏(shi)體(ti)以(yi)維持(chi)必(bi)要的(de)(de)相平衡,提高了接頭(tou)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕性;氮(dan)(dan)可以(yi)提高富(fu)氮(dan)(dan)奧(ao)氏(shi)體(ti)相的(de)(de)耐(nai)(nai)孔蝕能力,與(yu)(yu)富(fu)鉻(ge)、鉬的(de)(de)鐵素(su)體(ti)相取得平衡,提高了材料整(zheng)體(ti)的(de)(de)耐(nai)(nai)孔蝕性能;氮(dan)(dan)能減輕鉻(ge)、鎳等(deng)(deng)元素(su)在兩相中分布(bu)的(de)(de)差異,降低選擇腐蝕的(de)(de)傾向性。正是(shi)利用(yong)氮(dan)(dan)元素(su)的(de)(de)獨(du)特(te)效果,以(yi)及(ji)鋼(gang)中容(rong)(rong)易獲(huo)得超低碳,改進了第(di)一代雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)缺點,從(cong)而開(kai)創(chuang)了第(di)二代新型的(de)(de)含氮(dan)(dan)雙相不銹(xiu)鋼(gang),開(kai)發了新的(de)(de)應用(yong)領域。
第(di)二代雙(shuang)相不銹鋼(gang)不論是18Cr型,還是22Cr和25Cr型大(da)多數屬于(yu)超低(di)碳型,并且含有(you)(you)鉬、銅或硅(gui)等提高(gao)耐(nai)蝕性的(de)元(yuan)素。針對酸性油(you)井井管(guan)及(ji)管(guan)線(xian)用鋼(gang)要求,瑞典(dian)開發出了SAF2205,此鋼(gang)種已(yi)納入美國(guo)的(de)ASTMA789和A790標準。日本(ben)有(you)(you)近十個廠家都(dou)在生產雙(shuang)相不銹鋼(gang)。應用范圍很寬,如應用于(yu)工業用水及(ji)海水熱交換器、尿素高(gao)壓設(she)備(bei)、硝酸設(she)備(bei)等。法(fa)國(guo)有(you)(you)URANUS系列,英國(guo)有(you)(you)ZERON鑄鋼(gang)系列。德國(guo)也有(you)(you)納標的(de)系列牌號。
80年代后期發展的超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(Super DSS) 是(shi)屬于第(di)三(san)代雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang),牌號有SAF2507, UR52N+, Zeron100等,這(zhe)類(lei)鋼(gang)的特點(dian)是(shi)含碳量低(C0.01%~0.02%),含高鉬和高氮(Mo約4%,N約0.3%),鋼(gang)中鐵(tie)素體含量40%~45%,此類(lei)鋼(gang)具有優良的耐(nai)孔(kong)蝕(shi)性(xing)能,孔(kong)蝕(shi)抗力當量值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于40。
在(zai)國外經過幾代雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)和(he)完(wan)善,至今已有包括超級雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)內的(de)(de)(de)(de)系(xi)列(lie)牌號。雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)己是一(yi)個成熟的(de)(de)(de)(de),能(neng)與(yu)馬氏(shi)體、鐵素體、奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)并列(lie)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)類(lei)。發(fa)展(zhan)到今天,國外的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)無論從(cong)生(sheng)產、加工制(zhi)造及應用(yong)(yong)角(jiao)度來看,技(ji)術上已然比較成熟,作為一(yi)種性能(neng)優(you)(you)良(liang),又能(neng)節省投資的(de)(de)(de)(de)工程材料在(zai)一(yi)些用(yong)(yong)途上取代了普通(tong)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),應用(yong)(yong)領域(yu)十分廣泛。盡管世(shi)界雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)年產量(liang)不(bu)(bu)(bu)(bu)是很高,只占世(shi)界不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)產量(liang)的(de)(de)(de)(de)1%,但隨(sui)著雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)局(ju)部腐(fu)蝕性能(neng)好(hao)和(he)強(qiang)度高的(de)(de)(de)(de)優(you)(you)勢的(de)(de)(de)(de)充分利用(yong)(yong)和(he)展(zhan)現,以及有目(mu)共睹的(de)(de)(de)(de)良(liang)好(hao)使(shi)用(yong)(yong)效果,使(shi)其每年以17%的(de)(de)(de)(de)速率(lv)增(zeng)長(chang)著,至2002年產量(liang)已達11萬噸以上。
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兼有高清下載香蕉視頻app蘋果:鐵素體不銹鋼和高清下載香蕉視頻app蘋果:奧氏體不銹鋼的優點。
與奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼相比(bi),雙相不(bu)銹(xiu)鋼的優勢如下:
1. 屈服強度比(bi)(bi)普通奧氏體不(bu)銹鋼高(gao)一(yi)倍多(duo),且具有(you)成型需(xu)要(yao)的足夠(gou)的塑韌性。采用(yong)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼制造(zao)儲罐或(huo)壓(ya)力容(rong)器的壁厚要(yao)比(bi)(bi)常(chang)用(yong)的奧氏體減少30-50%,有(you)利于降低成本(ben)。
2. 具(ju)有優異的(de)耐應(ying)力(li)(li)腐蝕破(po)裂的(de)能力(li)(li),即使是含合金量最低的(de)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)也有比(bi)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)更高的(de)耐應(ying)力(li)(li)腐蝕破(po)裂的(de)能力(li)(li),尤其在含筑離(li)子(zi)的(de)環境中。應(ying)力(li)(li)腐蝕是普通類氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)難以解決的(de)突(tu)出(chu)問題。
3. 在許多介(jie)質中應用最(zui)普遍(bian)的(de)(de)(de)2205雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性優于普透的(de)(de)(de)316L類氏體(ti)不(bu)銹(xiu)氛,而超級雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有極高的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性,再一些(xie)介(jie)質中,如醋酸,甲(jia)酸等(deng)甚至(zhi)可以取(qu)代高合金(jin)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),乃至(zhi)耐(nai)蝕(shi)合金(jin)。
4. 具有良(liang)好的(de)耐(nai)局部(bu)腐蝕(shi)性(xing)能,與(yu)合(he)金含量相(xiang)當的(de)奧氏體(ti)不銹鋼相(xiang)比(bi),它的(de)甜磨損(sun)稿(gao)蝕(shi)和(he)鼓勞(lao)腐蝕(shi)性(xing)能都優于奧氏體(ti)不銹鋼。
5. 比奧氏體不銹鋼(gang)(gang)的線膨脹(zhang)系數低(di),和碳鋼(gang)(gang)接(jie)近(jin),適合與碳鋼(gang)(gang)連(lian)接(jie),具有重要的工程(cheng)意義(yi),如生產復合板或(huo)襯里等(deng)。
6. 不論在動戴或靜載條件(jian)下,比(bi)奧氏體不每鋼具有(you)更高的能(neng)量吸收能(neng)力,這對(dui)結構件(jian)應(ying)付(fu)突發事故(gu)如沖撞,露炸(zha)等,雙相不銹鋼優勢(shi)明(ming)顯,有(you)實際應(ying)用(yong)價(jia)值.
與奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)比,雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的弱勢如下:
1. 應用(yong)的普遍性與多面性不(bu)如奧氏體不(bu)銹鋼(gang),例如其使用(yong)濕(shi)度(du)必須控(kong)制在250攝氏度(du)以下。
2. 其塑韌性較奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼低,冷,熱加(jia)工工藝和成(cheng)型性能(neng)不(bu)如奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹氛。
3. 存在中溫脆(cui)性區,需要嚴格(ge)控制熱處理和焊接(jie)的工藝制度,以(yi)避免有害(hai)(hai)相的出現,損害(hai)(hai)性。
與鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼相比,雙(shuang)相不銹(xiu)鋼的優勢(shi)如下:
1. 綜合力(li)學性能比(bi)鐵素(su)體(ti)不銹鋼好,尤(you)其是型韌性,不象鐵素(su)體(ti)不銹鋼那樣對脆性敏(min)感。
2. 除耐應力腐(fu)蝕性能(neng)外,其他耐局部(bu)腐(fu)蝕性能(neng)都優于(yu)鐵(tie)素體不銹鋼。
3. 冷加工工藝性(xing)能和冷成型性(xing)能遠(yuan)優于鐵素體不銹鋼(gang)。
4. 焊接性能也遠(yuan)優于鐵(tie)素(su)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼,一般焊前不(bu)(bu)(bu)需預熱,焊后不(bu)(bu)(bu)需熱處理(li)。
5. 應用范圍(wei)較鐵素體不銹解寬(kuan)。
與鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼相比(bi),雙相不銹(xiu)鋼的弱勢如下:
合金(jin)元素含量(liang)高(gao),價格(ge)相對高(gao)、一般鐵素體(ti)不含鎳。
綜上所述(shu),可以概括(kuo)地看出(chu)雙(shuang)相不銹鋼(gang)的(de)(de)使(shi)用(yong)性能和工藝性能的(de)(de)概貌,它以其優(you)(you)越的(de)(de)力學與耐腐蝕綜合性能贏得了使(shi)用(yong)者的(de)(de)青味,已成(cheng)為既節省重量又節省投資的(de)(de)優(you)(you)良的(de)(de)耐蝕工程材(cai)料。