雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,DSS)為一類同時具有鐵素體α相及奧氏體γ相兩種顯微組織的鋼種,在固溶組織中兩相的相比例約為1:1,且通常情況下要求這兩相中量少相的含量不低于30%。雙相不銹鋼的性能特點是抗蝕能力較優、強度高且加工性能較佳。與鐵素(su)體不(bu)銹鋼相比,雙相不銹鋼的塑性、韌性、焊接性能及抗晶間腐蝕性能都顯著增強,此外其還擁有鐵素體不銹鋼高的導熱系數、475℃脆性及超塑性等性能特點;與奧氏(shi)體不銹鋼相比,雙相不銹鋼有較高的強度,較優的抗腐蝕疲勞、抗晶間腐蝕以及氯化物應卡聯蝕破裂特性。這些性能特點使雙相不銹鋼對結構件意外事故(如爆炸、沖撞等)的應付具有實際使用價值,所以雙相不銹鋼材料發展迅速且被廣泛地應用在造紙、石油開采、海洋運輸、軍事以及化工等領域,同時也引發了科研工作者對雙相不銹鋼的關注。


 雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織于(yu)(yu)(yu)1927年(nian)(nian)(nian)被(bei)(bei)Griffiths及Bain最先發(fa)(fa)(fa)(fa)現,20世(shi)紀30年(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)(kai)始,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)得到發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)和應(ying)(ying)用(yong)(yong),典型(xing)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao)為(wei)(wei)(wei)法(fa)國(guo)(guo)(guo)在(zai)1935年(nian)(nian)(nian)取得了(le)(le)(le)(le)Uranus50 鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)專(zhuan)利。時至(zhi)今日雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)已經有了(le)(le)(le)(le)三(san)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)歷程:第(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao)是(shi)美國(guo)(guo)(guo)20世(shi)紀40年(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)329鋼(gang)(gang)(gang),接著(zhu)德國(guo)(guo)(guo)、英國(guo)(guo)(guo)、蘇聯及日本都開(kai)(kai)始探究(jiu)這(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)。瑞典于(yu)(yu)(yu)20世(shi)紀60年(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中期(qi)開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)(fa)了(le)(le)(le)(le)3RE60鋼(gang)(gang)(gang),主要目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)顯著(zhu)增強雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗氯化(hua)物應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)破裂(lie)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)。第(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)含(han)(han)(han)C量(liang)低、含(han)(han)(han)Cr量(liang)為(wei)(wei)(wei)18%,具有較(jiao)優(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接和成型(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng),被(bei)(bei)大量(liang)地應(ying)(ying)用(yong)(yong)為(wei)(wei)(wei)抗氯化(hua)物應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)破裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料;其缺點是(shi)在(zai)焊接狀態下(xia),因(yin)為(wei)(wei)(wei)鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)含(han)(han)(han)量(liang)高(gao),導致焊縫(feng)熱影響區韌性(xing)(xing)(xing)(xing)下(xia)降(jiang),并且耐應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)破裂(lie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)和耐晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)于(yu)(yu)(yu)基體(ti)(ti)金屬較(jiao)弱。因(yin)而第(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際運用(yong)(yong)被(bei)(bei)局限在(zai)非(fei)焊接狀態的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)。第(di)(di)二(er)(er)(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)(yong)以阿維斯塔-波(bo)拉里特(te)公司研(yan)究(jiu)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LDX2101為(wei)(wei)(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao),這(zhe)類鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點:一(yi)是(shi)大多數都是(shi)超低碳型(xing),并且含(han)(han)(han)有增強抗腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mo(鉬)、Cu(銅)及Si(錫)等(deng)元素(su)(su)(su)(su);二(er)(er)(er)是(shi)含(han)(han)(han)N(氮)元素(su)(su)(su)(su),N的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加入降(jiang)低了(le)(le)(le)(le)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成本,減少了(le)(le)(le)(le)Ni的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong),N作為(wei)(wei)(wei)奧氏體(ti)(ti)形成元素(su)(su)(su)(su)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠提升富(fu)N奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li),并且可與富(fu)Cr、Mo元素(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)獲(huo)得平衡(heng),進(jin)(jin)而增強雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)抗腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li),此外,N還能(neng)(neng)(neng)(neng)降(jiang)低元素(su)(su)(su)(su)Cr、Ni等(deng)在(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)α相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和γ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異,進(jin)(jin)而降(jiang)低DSS發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)選擇性(xing)(xing)(xing)(xing)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)(xing)(xing)。第(di)(di)二(er)(er)(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)些(xie)特(te)點性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)促進(jin)(jin)了(le)(le)(le)(le)瑞典、日本、法(fa)國(guo)(guo)(guo)、英國(guo)(guo)(guo)及德國(guo)(guo)(guo)等(deng)國(guo)(guo)(guo)家開(kai)(kai)始發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)第(di)(di)二(er)(er)(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。第(di)(di)三(san)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)以SAF2507、UR52N+、Zeron100等(deng)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)(zhong)為(wei)(wei)(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao),該類鋼(gang)(gang)(gang)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)在(zai)20世(shi)紀80年(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)后(hou)期(qi)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)超級雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(Super DSS),其特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)含(han)(han)(han)C量(liang)只有0.01%~0.02%、含(han)(han)(han)Mo約4%、含(han)(han)(han)N約0.3%、含(han)(han)(han)鐵(tie)素(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)40%~45%,孔蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)當(dang)量(liang)(PREN)大于(yu)(yu)(yu)40,其抗蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)較(jiao)優(you)。在(zai)中國(guo)(guo)(guo),雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)以北(bei)京(jing)鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)研(yan)究(jiu)總院于(yu)(yu)(yu)20世(shi)紀70年(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)中期(qi)開(kai)(kai)始研(yan)究(jiu)發(fa)(fa)(fa)(fa)展(zhan)DSS為(wei)(wei)(wei)標(biao)志,我國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)00Cr18Ni5Mo3Si2已經被(bei)(bei)收錄(lu)于(yu)(yu)(yu)國(guo)(guo)(guo)家標(biao)準(zhun)GB 3280、GB 1220、GB 4237.近年(nian)(nian)(nian)來,我國(guo)(guo)(guo)又(you)成功研(yan)制了(le)(le)(le)(le)新型(xing)稀土(tu)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),這(zhe)一(yi)舉措在(zai)很(hen)大程度上增強了(le)(le)(le)(le)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力(li)(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)、工藝性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)及耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。韓國(guo)(guo)(guo)于(yu)(yu)(yu)20世(shi)紀90年(nian)(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)(dai)發(fa)(fa)(fa)(fa)布(bu)了(le)(le)(le)(le)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(專(zhuan)利申請(qing)號:96190623),其抗高(gao)溫氧(yang)化(hua)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)、熱塑(su)性(xing)(xing)(xing)(xing)、沖擊韌性(xing)(xing)(xing)(xing)及抗蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)都較(jiao)優(you)。國(guo)(guo)(guo)內(nei)外雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)典型(xing)牌號及化(hua)學(xue)成分如(ru)表(biao)(biao)1.4所(suo)列。


表4.jpg