?所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,一般量少相的含量也需要達到30%。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高,具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能,也是一種節(jié)鎳不銹鋼。
我國新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼?牌號及化學(xué)成分》中加入了許多雙相不銹鋼牌號。如:14Cr18Ni11Si4AlTi、 022Cr19Ni5Mo3Si2N、12Cr21Ni5Ti。更多的牌號見標(biāo)準(zhǔn)。
另外:著名的2205雙相鋼相當(dāng)于我國的022Cr23Ni5Mo3N.。
最后,一些網(wǎng)頁甚至論文將雙相不銹鋼寫作雙向不銹鋼是錯誤的。雙相是指金相組織的有兩種,而非方向的“向”。
雙相不銹鋼的用途
用于煉油、化肥、造紙、石油、代工等耐海水耐高溫濃硝酸等熱交換器和冷淋器及器件。
雙相不銹鋼的主要代表牌號
DSS一般可分為四類
低合金型-代表牌號:UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)
中合金型-代表牌號:UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.1N)
高合金型-代表牌號:UNS S32550(22Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N)
超級雙相不銹鋼型-標(biāo)準(zhǔn)牌號:UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)
低合金型UNS S32304不含鉬,在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304或316使用。
中合金型:UNS S31803的耐蝕性能介于AISI316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間。
高合金型:一般含25%Cr,還含有鉬各氮,有的還含銅墻鐵壁和鎢,這類鋼的耐蝕性能高于22%Cr的雙相不銹鋼
超級雙相不銹鋼型:含高鉬和氮,有的也含鎢和銅,也適用于苛刻的介質(zhì)條件,具有良好的耐腐蝕與力學(xué)綜合性能,可與超級奧氏體不銹鋼相比美。
???????雙相不銹鋼安全使用的幾點限制和要求 1.需要對相比例進行控制,最合適的比例是鐵素體相和奧氏體相約各占一半,其中某一相的數(shù)量最多不能超過65%,這樣才能保證有最佳的綜合性能。如果兩相比例失調(diào),例如鐵素體相數(shù)量過多,很容易在焊接HAZ形成單相鐵素體,在某些介質(zhì)中對應(yīng)力腐蝕破裂敏感。
2.需要掌握雙相不銹鋼的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律,熟悉每一個鋼種的TTT和CCT轉(zhuǎn)變曲線,這是正確指導(dǎo)制定雙相不銹鋼熱處理,熱成型等工藝的關(guān)鍵,雙相不銹鋼脆性相的析出要比奧氏體不銹鋼敏感的多。
3.雙相不銹鋼的連續(xù)使用溫度范圍為-50~250℃,下限取決于鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度,上限受到475℃脆性的限制,上限溫度不能超過300℃。
4.雙相不銹鋼固溶處理后需要快冷,緩慢冷卻會引起脆性相的析出,從而導(dǎo)致鋼的韌性,特別是耐局部腐蝕性能的下降。
5.高鉻鉬雙相不銹鋼的熱加工與熱成型的下限溫度不能低于950℃,超級雙相不銹鋼不能低于980℃低鉻鉬雙相不銹鋼不能低于900℃,避免因脆性相的析出在加工過程造成表面裂紋
6.不能使用奧氏體不銹鋼常用的650-800℃的消除應(yīng)力處理,一般采用固溶退火處理。對于在低合金鋼的表面堆焊雙相不銹鋼后,需要進行600-650℃整體消應(yīng)處理時,必須考慮到因脆性相的析出所帶來的韌性和耐腐蝕性,尤其是耐局部腐蝕性能的下降問題,盡可能縮短在這一溫度范圍內(nèi)的加熱時間。低合金鋼和雙相不銹鋼復(fù)合板的熱處理問題也要同此考慮。
7.需要熟悉了解雙相不銹鋼的焊接規(guī)律,不能全部套用奧氏體不銹鋼的焊接,雙相不銹鋼的設(shè)備能否安全使用與正確掌握鋼的焊接工藝有很大關(guān)系,一些設(shè)備的失效往往與焊接有關(guān)。關(guān)鍵在于線能量和層間溫度的控制,正確選擇焊接材料也很重要。焊接接頭(焊縫金屬和焊接HAZ)的兩相比例,尤其是焊接HAZ維持必要的奧氏體數(shù)量,這對保證焊接接頭具有與母材同等的性能很重要。
8.在不同的腐蝕環(huán)境中選用雙相不銹鋼時,要注意鋼的耐腐蝕性總是相對的,盡管雙相不銹鋼有較好的耐局部腐蝕性能,就某一個雙相不銹鋼而言,他也是有一個適用的介質(zhì)條件范圍,包括溫度、壓力、介質(zhì)濃度、pH值等,需要慎重加以選擇。從文獻和手冊中獲取的數(shù)據(jù)很多是實驗室的腐蝕試驗結(jié)果,往往與工程的實際條件有差距,因此在選材時需要注意,必要時需要進行在實際介質(zhì)中的腐蝕試驗或是現(xiàn)場條件下的掛片試驗,甚至模擬裝置的試驗。