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(dian)腐蝕(shi)縫(feng)隙(xi)腐蝕應力腐蝕等局部腐蝕的破壞,雙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。


 雙相(xiang)不銹鋼(gang)是指在奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)基(ji)礎(chu)上提高鐵素體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元素鉻、錳(meng)、硅、鈮等元素含(han)量(liang),降低奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元素鎳、碳、錳(meng)、氮的(de)含(han)量(liang),從而(er)得(de)到的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)-鐵素體(ti)(ti)雙相(xiang)組織,它兼有(you)鐵素體(ti)(ti)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)性(xing)能特點,而(er)且此兩(liang)相(xiang)組織要獨(du)立存(cun)在,且含(han)量(liang)較大(da)。


 雙相不(bu)銹鋼的(de)物理性能(neng)介于(yu)(yu)鐵素(su)體(ti)鋼和奧氏體(ti)鋼之(zhi)間(jian),與(yu)奧氏體(ti)鋼相比,熱導(dao)率大,熱膨脹系(xi)數(shu)小,并(bing)具有(you)鐵磁(ci)性。一般認為,在奧氏體(ti)基(ji)體(ti)上(shang)有(you)大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)15%的(de)鐵素(su)體(ti)或在鐵素(su)體(ti)基(ji)體(ti)上(shang)有(you)大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)15%的(de)奧氏體(ti),均(jun)可稱為奧氏體(ti)+鐵素(su)體(ti)雙相不(bu)銹鋼,簡稱為雙相不(bu)銹鋼。


 奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)存在降(jiang)低(di)(di)了鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)和晶(jing)粒長大速度(du),提高(gao)了韌性(xing)和可焊性(xing);鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)存在提高(gao)了奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du),耐應力腐蝕、晶(jing)間腐蝕和孔蝕性(xing)能也顯(xian)著提高(gao)。雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)約為18-8型奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2~3倍,抗拉強度(du)與奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)當(dang),斷裂伸長率(lv)較低(di)(di)。由于(yu)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)含量較多,雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)仍保(bao)留(liu)有(you)鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)問題。隨(sui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比(bi)例增大,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)韌性(xing)降(jiang)低(di)(di),脆性(xing)傾(qing)向(xiang)增大。但由于(yu)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)(de)存在,雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)傾(qing)向(xiang)明顯(xian)比(bi)鐵(tie)(tie)(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)要低(di)(di)。


 雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)連續使(shi)(shi)用的(de)溫度范(fan)圍為(wei)-50℃~250℃,一(yi)般不(bu)宜在300℃以上使(shi)(shi)用。雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)一(yi)般含鉻(ge)18%~28%,鎳的(de)含量(liang)(liang)不(bu)超過8%,往往加入鉬、銅、鈦、鈮等元(yuan)素提高耐蝕(shi)性(xing)。由于(yu)鎳含量(liang)(liang)低(di),價格(ge)并(bing)不(bu)比(bi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)更高。雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)優良的(de)冷、熱(re)加工(gong)性(xing)能和焊(han)(han)接(jie)性(xing)能,焊(han)(han)接(jie)后熱(re)裂的(de)傾向(xiang)(xiang)比(bi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)低(di),脆(cui)化傾向(xiang)(xiang)比(bi)鐵素體(ti)鋼(gang)(gang)低(di)。但焊(han)(han)接(jie)會導致焊(han)(han)縫區域(yu)鐵素體(ti)含量(liang)(liang)增多(duo)以及晶間腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)增大,為(wei)了保證焊(han)(han)縫性(xing)能,雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)應采用特(te)定(ding)鋼(gang)(gang)種推薦的(de)專用焊(han)(han)接(jie)材料(liao)和焊(han)(han)接(jie)規范(fan),焊(han)(han)后焊(han)(han)縫組織中(zhong)應含有(you)50%左(zuo)右的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)相。為(wei)了避(bi)免脆(cui)性(xing)相析(xi)出,高鉻(ge)鉬雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)處理及熱(re)加上溫度不(bu)能低(di)于(yu)950℃,低(di)鉻(ge)鉬鋼(gang)(gang)不(bu)能低(di)于(yu)900℃。


 雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼在通常的腐蝕(shi)介質中(zhong)都(dou)能(neng)鈍化,所以(yi)具有很好的耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性能(neng),以(yi)18-5型雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼為(wei)例,它耐(nai)(nai)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)、甲酸(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)腐蝕(shi)性能(neng)均優于奧氏(shi)體(ti)316L型不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼,僅是(shi)耐(nai)(nai)硝酸(suan)(suan)腐蝕(shi)性稍差(cha),Cr21 和(he)(he)Cr25型雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼在各種介質中(zhong)的耐(nai)(nai)蝕(shi)性都(dou)超過(guo)316L鋼。雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼的突出優點是(shi)耐(nai)(nai)應力(li)腐蝕(shi)破(po)裂(lie)(lie),其主(zhu)要原因是(shi):由(you)于兩相組織(zhi)存在,應力(li)腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋在穿過(guo)相界時(shi)頻繁(fan)受阻(zu),擴展(zhan)困難;雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼屈服強度較高,在相同外加壓(ya)力(li)下不易發(fa)生滑移(yi)變(bian)形,裂(lie)(lie)紋難于形成;鐵素體(ti)相對于奧氏(shi)體(ti)是(shi)陽極,對奧氏(shi)體(ti)相可(ke)起到一定的陰極保(bao)護作用。即便在多硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)和(he)(he)高溫水中(zhong),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼也(ye)有很強的耐(nai)(nai)應力(li)腐蝕(shi)破(po)裂(lie)(lie)能(neng)力(li)。


雙相不銹鋼(gang)通常分為四(si)類:


 1. 低合(he)金型雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang):這類鋼(gang)的(de)合(he)金成分以鉻(ge)、鎳為(wei)主,且含量(liang)偏(pian)低。點蝕(shi)當量(liang)指(zhi)數PRF不(bu)大于25。


 2. 中合(he)金型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang):與低合(he)金型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)(xiang)比(bi),加入(ru)了鉬或銅。點蝕(shi)當量指(zhi)數 PRE在(zai)25~35之間。


 3. 高合(he)金型(xing)雙相不銹鋼(gang):這(zhe)類鋼(gang)有較高含量的鉻、鎳及(ji)鉬、銅等合(he)金元素,點蝕當量指數PRE在35~40之間。


 4. 超(chao)級雙相不銹鋼:這類鋼除含(han)有較(jiao)高(gao)量的(de)鉻、鎳、鉬、氨(an)合金元(yuan)素外,有的(de)還(huan)加入(ru)鎢、銅元(yuan)素。點蝕(shi)當量指(zhi)數PRE大于40。