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(jing)間腐蝕點(dian)腐(fu)蝕縫隙(xi)腐(fu)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。


 雙相不銹(xiu)鋼(gang)(gang)是指在奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的基礎(chu)上提高鐵素(su)(su)體(ti)形成元素(su)(su)鉻(ge)、錳、硅、鈮等元素(su)(su)含量,降低奧(ao)氏(shi)體(ti)形成元素(su)(su)鎳(nie)、碳、錳、氮的含量,從而得到(dao)的奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素(su)(su)體(ti)雙相組織,它兼有(you)鐵素(su)(su)體(ti)和奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)的性(xing)能(neng)特點(dian),而且此兩相組織要獨立存在,且含量較大。


 雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的物理性能介于(yu)(yu)(yu)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)和奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)之(zhi)間,與奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)相比,熱(re)導率大(da),熱(re)膨脹系(xi)數小,并具有(you)鐵(tie)(tie)磁(ci)性。一般認為,在奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)上有(you)大(da)于(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)15%的鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)或(huo)在鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)上有(you)大(da)于(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)15%的奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),均(jun)可稱為奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)+鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang),簡(jian)稱為雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)。


 奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)在降低了鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)(xing)和(he)(he)晶粒長大(da)速度,提高(gao)了韌(ren)性(xing)(xing)和(he)(he)可焊(han)性(xing)(xing);鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)在提高(gao)了奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈服強度,耐應(ying)力(li)腐蝕、晶間腐蝕和(he)(he)孔蝕性(xing)(xing)能也顯(xian)著提高(gao)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈服強度約為18-8型(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2~3倍,抗(kang)拉強度與(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)(xiang)當,斷裂伸長率(lv)較低。由于雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)含量較多,雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)仍保留有鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)(xing)問(wen)題。隨鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例增大(da),鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)降低,脆性(xing)(xing)傾向增大(da)。但由于奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)在,雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)(xing)傾向明顯(xian)比(bi)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)要低。


 雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)連(lian)續(xu)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的溫度范圍(wei)為-50℃~250℃,一般不(bu)(bu)宜在300℃以(yi)上(shang)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)一般含鉻(ge)18%~28%,鎳的含量(liang)不(bu)(bu)超過8%,往往加(jia)入鉬(mu)、銅、鈦、鈮(ni)等元素(su)提高(gao)耐蝕性(xing)。由于鎳含量(liang)低,價(jia)格并不(bu)(bu)比奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)更高(gao)。雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)具有優良(liang)的冷、熱(re)加(jia)工性(xing)能(neng)和焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)能(neng),焊(han)(han)(han)接(jie)后熱(re)裂(lie)的傾(qing)向(xiang)比奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)低,脆化(hua)傾(qing)向(xiang)比鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)低。但(dan)焊(han)(han)(han)接(jie)會導致焊(han)(han)(han)縫區域鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)含量(liang)增多(duo)以(yi)及晶(jing)間腐蝕敏感性(xing)增大,為了保證焊(han)(han)(han)縫性(xing)能(neng),雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)應采(cai)用(yong)(yong)(yong)特定(ding)鋼(gang)(gang)(gang)種推薦的專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料和焊(han)(han)(han)接(jie)規范,焊(han)(han)(han)后焊(han)(han)(han)縫組織中應含有50%左右(you)的奧氏體(ti)(ti)相。為了避(bi)免脆性(xing)相析(xi)出(chu),高(gao)鉻(ge)鉬(mu)雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的熱(re)處理(li)及熱(re)加(jia)上(shang)溫度不(bu)(bu)能(neng)低于950℃,低鉻(ge)鉬(mu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)能(neng)低于900℃。


 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)通常的(de)(de)腐蝕(shi)介(jie)質(zhi)中都能鈍化(hua),所以具有很(hen)好的(de)(de)耐腐蝕(shi)性能,以18-5型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼為例,它耐硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)、鹽酸(suan)(suan)(suan)、甲酸(suan)(suan)(suan)、磷(lin)酸(suan)(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)(suan)腐蝕(shi)性能均優(you)于(yu)奧氏體(ti)316L型不銹(xiu)鋼,僅是(shi)耐硝酸(suan)(suan)(suan)腐蝕(shi)性稍差(cha),Cr21 和Cr25型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)(zai)各種介(jie)質(zhi)中的(de)(de)耐蝕(shi)性都超過(guo)(guo)316L鋼。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)突出優(you)點是(shi)耐應力腐蝕(shi)破裂,其主要(yao)原(yuan)因是(shi):由于(yu)兩相(xiang)(xiang)組織(zhi)存在(zai)(zai),應力腐蝕(shi)裂紋(wen)在(zai)(zai)穿(chuan)過(guo)(guo)相(xiang)(xiang)界時頻繁受阻,擴展困難;雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼屈服強(qiang)度較高,在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)同外加壓力下不易發生滑(hua)移變形,裂紋(wen)難于(yu)形成;鐵素體(ti)相(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)奧氏體(ti)是(shi)陽極,對(dui)奧氏體(ti)相(xiang)(xiang)可起到一(yi)定的(de)(de)陰極保護作用。即便(bian)在(zai)(zai)多硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)和高溫水中,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼也有很(hen)強(qiang)的(de)(de)耐應力腐蝕(shi)破裂能力。


雙相不銹(xiu)鋼通常分(fen)為四類:


 1. 低合金型雙相(xiang)不銹鋼:這(zhe)類鋼的合金成分以鉻、鎳為主(zhu),且含量(liang)偏(pian)低。點蝕(shi)當(dang)量(liang)指數(shu)PRF不大于25。


 2. 中合(he)(he)金(jin)型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼:與低合(he)(he)金(jin)型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼相(xiang)(xiang)比(bi),加入了鉬或銅。點蝕當(dang)量指數(shu) PRE在25~35之(zhi)間。


 3. 高合金型雙相不銹鋼:這類鋼有(you)較(jiao)高含量的(de)鉻、鎳及鉬、銅等合金元素,點蝕(shi)當(dang)量指數(shu)PRE在35~40之(zhi)間。


 4. 超級雙(shuang)相不銹鋼:這(zhe)類鋼除含有較(jiao)高量(liang)的(de)鉻、鎳、鉬、氨合(he)金元(yuan)素(su)外,有的(de)還加入(ru)鎢、銅元(yuan)素(su)。點蝕當(dang)量(liang)指數PRE大于40。