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)、縫隙腐蝕、應力腐蝕等局部腐蝕的破壞,雙相(xiang)不銹(xiu)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)相不銹鋼(gang)是指在(zai)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)基礎上提(ti)高鐵(tie)(tie)素體(ti)形成(cheng)元(yuan)(yuan)素鉻、錳、硅、鈮(ni)等元(yuan)(yuan)素含量(liang),降低奧(ao)氏體(ti)形成(cheng)元(yuan)(yuan)素鎳、碳(tan)、錳、氮的(de)含量(liang),從而得到的(de)奧(ao)氏體(ti)-鐵(tie)(tie)素體(ti)雙(shuang)相組織,它兼有鐵(tie)(tie)素體(ti)和奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)的(de)性能特點,而且此兩相組織要獨立存在(zai),且含量(liang)較大。
雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的物理性能(neng)介于(yu)(yu)鐵(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)之間,與奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)比,熱導率大,熱膨(peng)脹系數小,并具有鐵(tie)磁性。一般認為,在奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上(shang)有大于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)15%的鐵(tie)素體(ti)(ti)或(huo)在鐵(tie)素體(ti)(ti)基體(ti)(ti)上(shang)有大于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)15%的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti),均可(ke)稱為奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)+鐵(tie)素體(ti)(ti)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),簡(jian)稱為雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。
奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在降低(di)(di)了鐵素(su)體鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)脆性(xing)(xing)和(he)晶粒(li)長大速度,提高(gao)了韌(ren)性(xing)(xing)和(he)可焊性(xing)(xing);鐵素(su)體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在提高(gao)了奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)強度,耐應力腐(fu)蝕(shi)、晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)和(he)孔蝕(shi)性(xing)(xing)能也顯著提高(gao)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)強度約為18-8型奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)2~3倍,抗拉強度與奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當,斷裂伸長率(lv)較(jiao)低(di)(di)。由于雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中鐵素(su)體含量(liang)較(jiao)多,雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)仍保留(liu)有鐵素(su)體鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)脆性(xing)(xing)問題。隨鋼(gang)(gang)中鐵素(su)體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例增(zeng)大,鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)降低(di)(di),脆性(xing)(xing)傾向增(zeng)大。但由于奧(ao)氏體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在,雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)脆性(xing)(xing)傾向明顯比鐵素(su)體鋼(gang)(gang)要低(di)(di)。
雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)連(lian)續使用(yong)的(de)(de)溫度(du)范圍為-50℃~250℃,一般(ban)不(bu)(bu)(bu)宜(yi)在300℃以上(shang)使用(yong)。雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)一般(ban)含鉻18%~28%,鎳(nie)的(de)(de)含量不(bu)(bu)(bu)超過8%,往往加入鉬(mu)、銅(tong)、鈦(tai)、鈮等元素(su)提高(gao)(gao)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。由(you)于鎳(nie)含量低,價格并不(bu)(bu)(bu)比奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)更高(gao)(gao)。雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有優良(liang)的(de)(de)冷、熱加工(gong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和焊(han)(han)接性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),焊(han)(han)接后熱裂的(de)(de)傾向比奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)低,脆化傾向比鐵素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)低。但焊(han)(han)接會導致(zhi)焊(han)(han)縫(feng)區(qu)域鐵素(su)體(ti)(ti)含量增(zeng)多以及晶(jing)間腐蝕(shi)敏(min)感性(xing)(xing)(xing)(xing)增(zeng)大,為了保證焊(han)(han)縫(feng)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接應(ying)采用(yong)特(te)定鋼(gang)(gang)種推薦的(de)(de)專用(yong)焊(han)(han)接材料和焊(han)(han)接規范,焊(han)(han)后焊(han)(han)縫(feng)組織中應(ying)含有50%左(zuo)右的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)。為了避免脆性(xing)(xing)(xing)(xing)相(xiang)(xiang)析出,高(gao)(gao)鉻鉬(mu)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱處理及熱加上(shang)溫度(du)不(bu)(bu)(bu)能(neng)低于950℃,低鉻鉬(mu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)能(neng)低于900℃。
雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)通(tong)常(chang)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)中都(dou)能鈍化(hua),所以(yi)具有很(hen)好的(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能,以(yi)18-5型雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼為例,它耐(nai)硫酸、鹽酸、甲酸、磷(lin)酸、草酸腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能均優于奧(ao)(ao)氏(shi)體316L型不銹(xiu)鋼,僅是(shi)(shi)耐(nai)硝(xiao)酸腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)稍差,Cr21 和Cr25型雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)各種(zhong)介(jie)質(zhi)中的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)都(dou)超(chao)過316L鋼。雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)突(tu)出優點(dian)是(shi)(shi)耐(nai)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂,其主要(yao)原因是(shi)(shi):由于兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組織存(cun)在(zai),應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂紋在(zai)穿過相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界時(shi)頻繁受阻,擴(kuo)展(zhan)困難;雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼屈服強(qiang)度較高,在(zai)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同外(wai)加壓力(li)(li)下不易發(fa)生滑移變形(xing)(xing),裂紋難于形(xing)(xing)成;鐵(tie)素(su)體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對于奧(ao)(ao)氏(shi)體是(shi)(shi)陽極,對奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)可起到一定的(de)陰極保護作用。即便在(zai)多硫酸和高溫(wen)水中,雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼也有很(hen)強(qiang)的(de)耐(nai)應(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂能力(li)(li)。
雙相不銹鋼通常分為四(si)類:
1. 低合(he)金型雙相不銹鋼:這(zhe)類鋼的合(he)金成分以鉻、鎳(nie)為主(zhu),且(qie)含(han)量偏低。點蝕當量指數PRF不大(da)于25。
2. 中合(he)金型雙(shuang)相(xiang)不銹鋼:與低合(he)金型雙(shuang)相(xiang)不銹鋼相(xiang)比(bi),加入(ru)了鉬或銅。點蝕當量指數 PRE在25~35之間。
3. 高(gao)合(he)金(jin)(jin)型雙相(xiang)不銹(xiu)鋼:這類鋼有較(jiao)高(gao)含量的鉻、鎳及鉬、銅等合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素,點蝕(shi)當量指數PRE在(zai)35~40之間。
4. 超(chao)級雙(shuang)相不銹鋼:這類鋼除含(han)有(you)較高量的鉻、鎳、鉬、氨合金元素外(wai),有(you)的還加入鎢(wu)、銅(tong)元素。點(dian)蝕當量指數PRE大于40。

