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      雙相不銹鋼

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      雙相不銹鋼的發展歷程及主要代表牌號

      來源:至德鋼業 日期:2021-05-20 18:08:54 人氣:408

       雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,DSS)為一類同時具有鐵素體α相及奧氏體γ相兩種顯微組織的鋼種,在固溶組織中兩相的相比例約為1:1,且通常情況下要求這兩相中量少相的含量不低于30%。雙相不銹鋼的性能特點是抗蝕能力較優、強度高且加工性能較佳。與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的塑性、韌性、焊接性能及抗晶間腐蝕性能都顯著增強,此外其還擁有鐵素體不銹鋼高的導熱系數、475℃脆性及超塑性等性能特點;與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼有較高的強度,較優的抗腐蝕疲勞、抗晶間腐蝕以及氯化物應卡聯蝕破裂特性。這些性能特點使雙相不銹鋼對結構件意外事故(如爆炸、沖撞等)的應付具有實際使用價值,所以雙相不銹鋼材料發展迅速且被廣泛地應用在造紙、石油開采、海洋運輸、軍事以及化工等領域,同時也引發了科研工作者對雙相不銹鋼的關注。


        雙相組織于1927年被Griffiths及Bain最先發現,20世紀30年代開始,雙相不銹鋼得到發展和應用,典型代表為法國在1935年取得了Uranus50 鋼種的專利。時至今日雙相不銹鋼的發展已經有了三代歷程:第一代的代表是美國20世紀40年代開發的329鋼,接著德國、英國、蘇聯及日本都開始探究這類鋼種。瑞典于20世紀60年代中期開發了3RE60鋼,主要目的是顯著增強雙相不銹鋼的抗氯化物應力腐蝕破裂能力。第一代雙相不銹鋼的特性是含C量低、含Cr量為18%,具有較優的焊接和成型性能,被大量地應用為抗氯化物應力腐蝕破裂的材料;其缺點是在焊接狀態下,因為鐵素體含量高,導致焊縫熱影響區韌性下降,并且耐應力腐蝕破裂性能和耐晶間腐蝕性能相比于基體金屬較弱。因而第一代雙相不銹鋼鋼的實際運用被局限在非焊接狀態的條件下。第二代雙相不銹鋼的應用以阿維斯塔-波拉里特公司研究出的LDX2101為代表,這類鋼種的特點:一是大多數都是超低碳型,并且含有增強抗腐蝕性能的Mo(鉬)、Cu(銅)及Si(錫)等元素;二是含N(氮)元素,N的加入降低了材料的成本,減少了Ni的使用,N作為奧氏體形成元素能夠提升富N奧氏體相的抗點蝕能力,并且可與富Cr、Mo元素的鐵素體相獲得平衡,進而增強雙相不銹鋼抗腐蝕能力,此外,N還能降低元素Cr、Ni等在雙相不銹鋼α相和γ相中的差異,進而降低DSS發生選擇性腐蝕的可能性。第二代雙相不銹鋼的這些特點性能促進了瑞典、日本、法國、英國及德國等國家開始發展第二代雙相不銹鋼。第三代雙相不銹鋼以SAF2507、UR52N+、Zeron100等鋼種為代表,該類鋼發展在20世紀80年代后期稱為超級雙相不銹鋼(Super DSS),其特性是含C量只有0.01%~0.02%、含Mo約4%、含N約0.3%、含鐵素體40%~45%,孔蝕當量(PREN)大于40,其抗蝕能力較優。在中國,雙相不銹鋼的發展以北京鋼鐵研究總院于20世紀70年代中期開始研究發展DSS為標志,我國的雙相不銹鋼00Cr18Ni5Mo3Si2已經被收錄于國家標準GB 3280、GB 1220、GB 4237.近年來,我國又成功研制了新型稀土雙相不銹鋼,這一舉措在很大程度上增強了雙相不銹鋼的力學性能、工藝性能及耐蝕性能。韓國于20世紀90年代發布了雙相不銹鋼(專利申請號:96190623),其抗高溫氧化能力、熱塑性、沖擊韌性及抗蝕能力都較優。國內外雙相不銹鋼的典型牌號及化學成分如表1.4所列。


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      本文標簽:雙相不銹鋼 

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