由于現代工業技術的發展,傳統的奧氏體不銹鋼經常遭到晶間腐蝕點腐蝕(shi)縫隙(xi)腐蝕應力腐(fu)蝕等局部腐蝕的破壞,雙(shuang)相不銹鋼在上述腐蝕類型中表現出了某些優越性,為其發展與應用帶來了巨大的動力。


 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是指(zhi)在奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的基礎(chu)上(shang)提高(gao)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)形成元素(su)(su)鉻、錳、硅、鈮(ni)等元素(su)(su)含量(liang)(liang),降低奧(ao)氏(shi)體(ti)形成元素(su)(su)鎳、碳(tan)、錳、氮的含量(liang)(liang),從而得到的奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵(tie)素(su)(su)體(ti)雙(shuang)相(xiang)組(zu)織,它兼有鐵(tie)素(su)(su)體(ti)和奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)的性能特點,而且(qie)此兩(liang)相(xiang)組(zu)織要(yao)獨立存在,且(qie)含量(liang)(liang)較(jiao)大(da)。


 雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)物(wu)理性(xing)能(neng)介于(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)和奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)之(zhi)間,與(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)相比,熱導率大,熱膨脹系數(shu)小,并具有鐵(tie)磁性(xing)。一(yi)般(ban)認為(wei),在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)上(shang)有大于(yu)或等于(yu)15%的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)或在(zai)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)基(ji)體(ti)(ti)(ti)上(shang)有大于(yu)或等于(yu)15%的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti),均可稱為(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)+鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang),簡稱為(wei)雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


 奧(ao)氏體(ti)相的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)降低(di)了鐵素(su)(su)體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)和(he)晶(jing)粒長大速度,提(ti)高(gao)了韌性(xing)和(he)可(ke)焊性(xing);鐵素(su)(su)體(ti)相的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)提(ti)高(gao)了奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度,耐應(ying)力腐蝕、晶(jing)間腐蝕和(he)孔蝕性(xing)能(neng)也顯著(zhu)提(ti)高(gao)。雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度約為18-8型奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)2~3倍,抗拉強(qiang)度與奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)相當,斷裂伸長率(lv)較低(di)。由(you)于雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)鐵素(su)(su)體(ti)含量較多(duo),雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)仍(reng)保留有(you)鐵素(su)(su)體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)問題。隨鋼(gang)(gang)中(zhong)鐵素(su)(su)體(ti)相比(bi)例增(zeng)大,鋼(gang)(gang)的(de)(de)韌性(xing)降低(di),脆性(xing)傾向增(zeng)大。但由(you)于奧(ao)氏體(ti)相的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai),雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)傾向明(ming)顯比(bi)鐵素(su)(su)體(ti)鋼(gang)(gang)要(yao)低(di)。


 雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼連續使(shi)用的(de)(de)溫度范圍為-50℃~250℃,一(yi)般不(bu)(bu)(bu)宜在(zai)300℃以上(shang)(shang)使(shi)用。雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼一(yi)般含(han)(han)鉻18%~28%,鎳的(de)(de)含(han)(han)量(liang)不(bu)(bu)(bu)超過8%,往往加(jia)入鉬、銅(tong)、鈦(tai)、鈮等(deng)元素(su)提高耐蝕(shi)(shi)性(xing)。由于(yu)(yu)鎳含(han)(han)量(liang)低(di)(di),價格并不(bu)(bu)(bu)比奧氏體(ti)(ti)鋼更高。雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼具有優良的(de)(de)冷、熱(re)加(jia)工性(xing)能(neng)(neng)和焊接性(xing)能(neng)(neng),焊接后熱(re)裂的(de)(de)傾向比奧氏體(ti)(ti)鋼低(di)(di),脆化(hua)傾向比鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼低(di)(di)。但焊接會導致焊縫(feng)區域鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)含(han)(han)量(liang)增(zeng)多以及(ji)晶間腐蝕(shi)(shi)敏感性(xing)增(zeng)大,為了保證焊縫(feng)性(xing)能(neng)(neng),雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼焊接應采用特定鋼種推(tui)薦的(de)(de)專(zhuan)用焊接材料(liao)和焊接規范,焊后焊縫(feng)組織中(zhong)應含(han)(han)有50%左右的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)。為了避免脆性(xing)相(xiang)析出(chu),高鉻鉬雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)熱(re)處理(li)及(ji)熱(re)加(jia)上(shang)(shang)溫度不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)低(di)(di)于(yu)(yu)950℃,低(di)(di)鉻鉬鋼不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)低(di)(di)于(yu)(yu)900℃。


 雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在通(tong)常的腐(fu)蝕(shi)(shi)介質中都能(neng)鈍化,所以具有(you)很好的耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng),以18-5型(xing)雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為例,它耐(nai)(nai)(nai)硫酸、鹽酸、甲酸、磷酸、草酸腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)均優于奧(ao)氏(shi)體316L型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),僅是耐(nai)(nai)(nai)硝酸腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)稍差,Cr21 和Cr25型(xing)雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在各種介質中的耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)都超過316L鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的突出優點是耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie),其主要(yao)原因是:由于兩相組(zu)織存在,應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)紋(wen)在穿(chuan)過相界時頻繁受阻,擴展(zhan)困難;雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)屈(qu)服強度較高,在相同外加壓力(li)下(xia)不(bu)(bu)(bu)(bu)易發(fa)生滑(hua)移(yi)變形,裂(lie)紋(wen)難于形成;鐵(tie)素體相對于奧(ao)氏(shi)體是陽極(ji)(ji),對奧(ao)氏(shi)體相可(ke)起(qi)到一定的陰極(ji)(ji)保(bao)護(hu)作用(yong)。即便在多(duo)硫酸和高溫水中,雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也有(you)很強的耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)能(neng)力(li)。


雙相(xiang)不銹鋼通常分(fen)為四類:


 1. 低(di)合(he)金(jin)(jin)型雙相不銹鋼(gang):這(zhe)類鋼(gang)的合(he)金(jin)(jin)成分以(yi)鉻(ge)、鎳為主,且含量偏低(di)。點蝕當(dang)量指(zhi)數PRF不大于25。


 2. 中合金(jin)型(xing)雙(shuang)相不銹(xiu)鋼:與低合金(jin)型(xing)雙(shuang)相不銹(xiu)鋼相比,加入了鉬或(huo)銅。點蝕(shi)當量指(zhi)數(shu) PRE在25~35之間(jian)。


 3. 高合金型(xing)雙相不銹鋼:這類鋼有(you)較(jiao)高含量的鉻、鎳及鉬、銅等合金元素,點(dian)蝕當量指數(shu)PRE在35~40之間。


 4. 超(chao)級雙(shuang)相不銹鋼:這類鋼除(chu)含有(you)較高量的鉻、鎳、鉬、氨合金(jin)元素(su)外,有(you)的還加入鎢(wu)、銅元素(su)。點(dian)蝕(shi)當量指(zhi)數(shu)PRE大于(yu)40。