雙相不銹鋼(duplex stainless steel,DSS)是固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,或較少相的含量最少也需要達到30%的一類不銹鋼。由于雙相不銹鋼含有約各占一半的奧氏體相和鐵素體相的兩相組織特點,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,將奧氏體
不銹鋼所具有的優良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強度和耐氯化物應力腐蝕性能結合在一起。
雙(shuang)相不(bu)銹鋼不(bu)僅在煉油(you)(you)、化(hua)工(gong)(gong)、石化(hua)領(ling)(ling)域(yu)(yu)使用(yong),還(huan)用(yong)于紙(zhi)漿和(he)造(zao)紙(zhi)、化(hua)肥、食品和(he)飲料(liao)、制藥及(ji)建筑、樓房(fang)和(he)結構(gou)等(deng)(deng)工(gong)(gong)業(ye)領(ling)(ling)域(yu)(yu)。但其最重(zhong)要的應用(yong)是化(hua)工(gong)(gong)、化(hua)肥、石化(hua)、電(dian)力和(he)紙(zhi)漿、造(zao)紙(zhi)工(gong)(gong)業(ye)中反應容(rong)器和(he)其他工(gong)(gong)業(ye)裝備。隨著雙(shuang)相不(bu)銹鋼及(ji)能(neng)源、建筑等(deng)(deng)行(xing)業(ye)的發(fa)展(zhan),雙(shuang)相不(bu)銹鋼在油(you)(you)氣輸送、化(hua)學品船制造(zao)、核(he)電(dian)、建筑、海洋工(gong)(gong)程等(deng)(deng)領(ling)(ling)域(yu)(yu)的應用(yong)得以不(bu)斷拓展(zhan),并(bing)逐漸(jian)拓展(zhan)至(zhi)航天(tian)、航空、高(gao)速輕型(xing)客車及(ji)信息(xi)技術(如軟磁高(gao)強雙(shuang)相不(bu)銹鋼)等(deng)(deng)新領(ling)(ling)域(yu)(yu)。
1927年Bain和Griffiths首先發現了雙相組織,1930年J.Hochmann 偶然發現提高奧氏體不銹鋼中的鉻含量不僅使鋼具有磁性,而且提高了鋼的耐晶間腐蝕性能。自從法國在1935年獲得第一個雙相不銹鋼的專利以來,在20世紀,雙相不銹鋼的發展經歷了三代。70年代以來,隨著二次精煉技術AOD和VOD等方法的出現和普及以及連鑄技術的發展,氮作為奧氏體形成元素對雙相不銹鋼重要作用的發現,促進了雙相不銹鋼在國際上的快速發展。其中,2205雙相不銹鋼和2507雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)分別作為第二代雙相不銹鋼和第三代超級雙相不銹鋼的典型代表,獲得了廣泛的應用。
進入21世紀后(hou),特(te)超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)和(he)經(jing)濟(ji)型(xing)(xing)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)兩(liang)個重(zhong)(zhong)要發(fa)展方向。特(te)超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)含(han)有(you)(you)更高的合金元素,獲(huo)得更高強度和(he)更加優(you)良的耐蝕(shi)性。經(jing)濟(ji)型(xing)(xing)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)具有(you)(you)低(di)鎳量且不(bu)(bu)含(han)鉬(mu)或僅含(han)少量鉬(mu)的成(cheng)(cheng)分特(te)點(dian),與304和(he)316類型(xing)(xing)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)相(xiang)(xiang)比,這種類型(xing)(xing)鋼(gang)具有(you)(you)優(you)異的耐應力腐蝕(shi)破(po)裂的能(neng)力和(he)更好的耐其他腐蝕(shi)性能(neng),以(yi)及較高的機(ji)械強度、較低(di)成(cheng)(cheng)本,使其成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)304、316奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)甚(shen)至2205雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的有(you)(you)力競爭者,同時(shi),也成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)重(zhong)(zhong)要發(fa)展方向及增長點(dian)。
經(jing)(jing)過(guo)80余年的(de)(de)發(fa)展,盡(jin)管雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)年產(chan)量(liang)只(zhi)占不銹鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)量(liang)的(de)(de)不足1%,但雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)已經(jing)(jing)成(cheng)為不銹鋼(gang)(gang)(gang)家族中不可或缺的(de)(de),與馬氏體(ti)、鐵素體(ti)、奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)并列的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)類。雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)發(fa)展到今天(tian),已經(jing)(jing)形成(cheng)了包括(kuo)三代雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)、經(jing)(jing)濟型(xing)雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)、特超級雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)(gang)等在內的(de)(de)相對完整的(de)(de)系列。
我國(guo)(guo)在20世紀70年代開始(shi)進行雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的研(yan)(yan)究(jiu)、開發,鋼(gang)鐵(tie)研(yan)(yan)究(jiu)總院最早從事這方面(mian)的工作。80年代初期在分析國(guo)(guo)外雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)發展(zhan)的基礎(chu)上,研(yan)(yan)究(jiu)了(le)氮(dan)元(yuan)素(su)在改善雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐應力(li)腐蝕和孔蝕的機(ji)制(zhi),并且(qie)結(jie)合(he)國(guo)(guo)內各(ge)特殊鋼(gang)廠生產含氮(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的成熟經(jing)驗,確立了(le)我國(guo)(guo)重點開發含氮(dan)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的發展(zhan)方向。
鋼鐵研究總院(yuan)先后研制了 00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr22Ni5Mo3N、00Cr25Ni6Mo2N、00Cr25Ni6Mo3CuN、00Cr25Ni7Mo3WCuN等數個雙相不銹鋼牌號。
1999年(nian),由吳玖教授主筆編(bian)寫了我(wo)國(guo)第一部雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)專(zhuan)業技(ji)(ji)(ji)術書(shu)籍《雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)》,這是我(wo)國(guo)介紹雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)第一本專(zhuan)業技(ji)(ji)(ji)術書(shu)籍,啟(qi)蒙了我(wo)國(guo)科研、生(sheng)產(chan)、使(shi)用、設計等(deng)單位(wei)的(de)(de)(de)眾多科技(ji)(ji)(ji)人員,促進了雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)傳播。受中國(guo)國(guo)家標(biao)準化管(guan)(guan)理(li)委員會(hui)委托,2006年(nian),寶(bao)山鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)股(gu)份(fen)(fen)(fen)(fen)有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)、中國(guo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)研科技(ji)(ji)(ji)集團公(gong)(gong)司(si)、江蘇武進不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)廠集團有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)、浙江久(jiu)立特材科技(ji)(ji)(ji)股(gu)份(fen)(fen)(fen)(fen)有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)、江蘇銀環精密鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)股(gu)份(fen)(fen)(fen)(fen)有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)等(deng)單位(wei)啟(qi)動(dong)了《奧(ao)氏體(ti)-鐵(tie)素體(ti)型(xing)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)無縫(feng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)》(GB/T21833)起草工作,該(gai)標(biao)準于2008年(nian)5月(yue)13日(ri)發布(bu),2008年(nian)11月(yue)1日(ri)正式實施(shi)(shi),這是我(wo)國(guo)第一個專(zhuan)門的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)標(biao)準,極大(da)(da)促進了我(wo)國(guo)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)和使(shi)用。2013年(nian),由永興特種不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)股(gu)份(fen)(fen)(fen)(fen)有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)、寶(bao)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)特鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)、四川六(liu)合鍛(duan)造股(gu)份(fen)(fen)(fen)(fen)有(you)(you)限(xian)(xian)(xian)公(gong)(gong)司(si)、冶金工業信(xin)息(xi)標(biao)準研究院、鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)研究總院等(deng)單位(wei)還共同(tong)制定(ding)了《奧(ao)氏體(ti)-鐵(tie)素體(ti)型(xing)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)棒》(GB/T 31303),2014年(nian)12月(yue)5日(ri)發布(bu),2015年(nian)9月(yue)1日(ri)實施(shi)(shi)。隨著雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)大(da)(da)量應用,越來越多的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)牌號被納(na)入了我(wo)國(guo)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)國(guo)標(biao)體(ti)系(GB/T20878)。
隨著雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在國際上的(de)不斷(duan)發(fa)展,雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在中國也(ye)在經歷相(xiang)似的(de)發(fa)展階段,并(bing)且不斷(duan)與國際接軌、縮小與世界的(de)距離。中國雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在產量(liang)不斷(duan)增(zeng)加的(de)同時,在2000年后,在雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)研究、生(sheng)產、應用、標準制定等方面均得到了較(jiao)大(da)的(de)發(fa)展。
隨(sui)著對(dui)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)認識(shi)的(de)(de)(de)不(bu)斷深入,我(wo)國雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)工作(zuo)者的(de)(de)(de)研(yan)究也逐漸深入,在熱塑性(xing)、有(you)害析出相(xiang)(xiang)及(ji)氮合(he)金元(yuan)素(su)控制等影響雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生產及(ji)應(ying)用(yong)(yong)方(fang)面取(qu)得(de)的(de)(de)(de)研(yan)究進(jin)展(zhan),促進(jin)了(le)我(wo)國雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)。經濟(ji)型(xing)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是一種(zhong)高(gao)性(xing)能(neng)(neng)低(di)(di)(di)成(cheng)(cheng)本的(de)(de)(de)氮合(he)金化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(鎳含量(liang)一般低(di)(di)(di)于4%、鉻含量(liang)約為21%、氮含量(liang)大于0.15%),具有(you)典型(xing)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)-奧(ao)氏體(ti)雙(shuang)相(xiang)(xiang)組織。利用(yong)(yong)氮取(qu)代鎳元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong),降低(di)(di)(di)成(cheng)(cheng)本的(de)(de)(de)同(tong)時獲(huo)得(de)優良的(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)和耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)(neng)。經濟(ji)型(xing)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)03Cr22Mn5Ni2MoCuN(2101)、2003、2202等,已用(yong)(yong)于核電、橋梁、建筑、熱交換器等行業,取(qu)代傳統奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)304和316不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。由(you)于經濟(ji)型(xing)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具有(you)高(gao)強度和優良耐蝕(shi)(shi)性(xing),同(tong)時鎳、鉬(mu)等貴金屬的(de)(de)(de)含量(liang)都較低(di)(di)(di),已成(cheng)(cheng)為未來(lai)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)方(fang)向之一。
表2-1-9給出了(le)2005-2020年(nian)間中(zhong)國(guo)(guo)不銹鋼(gang)(gang)及雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)粗鋼(gang)(gang)產(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)統計數據。十幾年(nian)間,中(zhong)國(guo)(guo)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)粗鋼(gang)(gang)產(chan)量(liang)(liang)從316.1萬(wan)噸(dun)(dun)增長至3014萬(wan)噸(dun)(dun),中(zhong)國(guo)(guo)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)粗鋼(gang)(gang)產(chan)量(liang)(liang)在全球不銹鋼(gang)(gang)粗鋼(gang)(gang)的(de)(de)占比(bi)(bi)從12.9%增長至50%以上。與此同時,中(zhong)國(guo)(guo)雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)產(chan)量(liang)(liang)從2005年(nian)的(de)(de)828噸(dun)(dun)增長至2020年(nian)的(de)(de)19.14萬(wan)噸(dun)(dun)。隨著雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)產(chan)量(liang)(liang)的(de)(de)增長,其在中(zhong)國(guo)(guo)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)占比(bi)(bi)也穩步提高,從2005年(nian)至2007年(nian)的(de)(de)不足0.1%提高至2020年(nian)的(de)(de)0.6%左右。
在產(chan)(chan)(chan)(chan)量增(zeng)加(jia)的(de)同(tong)時,中(zhong)(zhong)國雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在品種(zhong)上也(ye)發生(sheng)了較(jiao)(jiao)大的(de)變(bian)化(hua),其(qi)中(zhong)(zhong),板材的(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)量近年得到(dao)較(jiao)(jiao)大的(de)增(zeng)長,以(yi)022Cr23Ni5Mo3N和(he)03Cr22Mn5Ni2MoCuN產(chan)(chan)(chan)(chan)量增(zeng)加(jia)更為顯著(zhu)。太(tai)(tai)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)重要的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企(qi)業,其(qi)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)品種(zhong)以(yi)板材為主,永興特(te)(te)材和(he)太(tai)(tai)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)主要的(de)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)坯生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)企(qi)業。生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)材企(qi)業較(jiao)(jiao)多(duo),多(duo)集中(zhong)(zhong)在江浙一帶,尤(you)以(yi)久立特(te)(te)材和(he)武進不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)產(chan)(chan)(chan)(chan)量較(jiao)(jiao)大。就鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)而言(yan),中(zhong)(zhong)國雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)組成也(ye)逐漸演變(bian)為以(yi)022Cr23Ni5Mo3N為主、多(duo)鋼(gang)(gang)(gang)種(zhong)系列協同(tong)發展的(de)結構,特(te)(te)別是(shi)2010年以(yi)后,節約型雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)超級雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在中(zhong)(zhong)國的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)得到(dao)迅速增(zeng)加(jia)。
至德鋼業(ye),我們根據您(nin)的實際需求,給(gei)出參考(kao)建(jian)議(yi),為您(nin)提供高性價比的不銹(xiu)鋼管(guan)道及(ji)配件。