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雙相不銹鋼
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產(chǎn)品詳情
雙相不銹鋼
雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,簡稱DSS),指鐵素體與奧氏體各約占
50%,一般較少相的含量最少也需要達到30%的不銹鋼。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。
歷史發(fā)展
雙相不銹鋼從20世紀40年代在美國誕生以來,已經(jīng)發(fā)展到第三代。它的主要特點
是屈服強度可達400-550MPa,是普通不銹鋼的2倍,因此可以節(jié)約用材,降低設(shè)
備制造成本。在抗腐蝕方面,特別是介質(zhì)環(huán)境比較惡劣(如海水,氯離子含量較
高)的條件下,雙相不銹鋼的抗點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕及腐蝕疲勞性能明顯
優(yōu)于普通的奧氏體不銹鋼,可以與高合金奧氏體不銹鋼媲美。 [1]
材料介紹
性能特點
由于兩相組織的特點,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,使雙相不銹鋼兼有
鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點,它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊
接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強度和耐
氯化物應力腐蝕性能結(jié)合在一起,正是這些優(yōu)越的性能使雙相不銹鋼作為可焊接
的結(jié)構(gòu)材料發(fā)展迅速,80年代以來已成為和馬氏體型、奧氏體型和鐵素體型不銹
鋼并列的一個鋼類。雙相不銹鋼有以下性能特點:
(1)含鉬雙相不銹鋼在低應力下有良好的耐氯化物應力腐蝕性能。一般18-8型
奧氏體不銹鋼在60°C以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應力腐蝕斷裂,在微量氯
化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著
產(chǎn)生應力腐蝕斷裂的傾向,而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。
(2)含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當量值
(PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%)時,雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相
仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISI 316L相當。含25%Cr的,尤其
是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L。
(3)具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。在某些腐蝕介質(zhì)的條件下,適用
于制作泵、閥等動力設(shè)備。
(4)綜合力學性能好。有較高的強度和疲勞強度,屈服強度是18-8型奧氏體不
銹鋼的2倍。固溶態(tài)的延伸率達到25%,韌性值A(chǔ)K(V型槽口)在100J以上。
(5)可焊性良好,熱裂傾向小,一般焊前不需預熱,焊后不需熱處理,可與18-
8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。
雙相不銹鋼
(6)含低鉻(18%Cr)的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏體不銹鋼寬,
抗力小,可不經(jīng)過鍛造,直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板。含高鉻(25%Cr)的雙相不銹
鋼熱加工比奧氏體不銹鋼略顯困難,可以生產(chǎn)板、管和絲等產(chǎn)品。
(7)冷加工時比18-8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應大,在管、板承受變形初
期,需施加較大應力才能變形。
(8)與奧氏體不銹鋼相比,導熱系數(shù)大,線膨脹系數(shù)小,適合用作設(shè)備的襯里
和生產(chǎn)復合板。也適合制作熱交換器的管芯,換熱效率比奧氏體不銹鋼高。
(9)仍有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向,不宜用在高于300°C的工作條
件。雙相不銹鋼中含鉻量愈低,σ等脆性相的危害性也愈小。
用途
用于煉油、化肥、造紙、石油、化工等耐海水耐高溫濃硝酸等熱交換器和冷淋器
及器件。 [1]
結(jié)構(gòu)與類型
雙相不銹鋼由于具有奧氏體+鐵素體雙相組織,且兩個相組織的含量基本相當,
故兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點。屈服強度可達400Mpa ~ 550MPa,
是普通奧氏體不銹鋼的2倍。與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的韌性高,脆性
轉(zhuǎn)變溫度低,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高;同時又保留了鐵素體不銹
鋼的一些特點,如475℃脆性、熱導率高、線膨脹系數(shù)小,具有超塑性及磁性
等。與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的強度高,特別是屈服強度顯著提高,且
耐孔蝕性、耐應力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能也有明顯的改善。
雙相不銹鋼按其化學成分分類,可分為Cr18型、Cr23(不含Mo)型、Cr22型
和Cr25型四類。對于Cr25型雙相不銹鋼又可分為普通型和超級雙相不銹鋼,其中
應用較多的是Cr22型和Cr25型。我國采用的雙相不銹鋼以瑞典產(chǎn)居多,具體牌號
有:3RE60(Cr18型),SAF2304 (Cr23型),SAF2205 (Cr22型),
SAF2507(Cr25型)。 [1]
分類
雙相不銹鋼
第一類屬低合金型,代表牌號UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N),鋼中不含鉬,
PREN值為24-25,在耐應力腐蝕方面可代替AISI304或316使用。
第二類屬中合金型,代表牌號是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN值為
32-33,其耐蝕性能介于AISI 316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間。
第三類屬高合金型,一般含25%Cr,還含有鉬和氮,有的還含有銅和鎢,標準牌
號UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN值為38-39,這類鋼的耐蝕性能
高于22%Cr的雙相不銹鋼。
第四類屬超級雙相不銹鋼型,含高鉬和氮,標準牌號UNS S32750(25Cr-7Ni-
3.7Mo-0.3N),有的也含鎢和銅,PREN值大于40,可適用于苛刻的介質(zhì)條件,具
有良好的耐蝕與力學綜合性 能,可與超級奧氏體不銹鋼相媲美。
不銹鋼
不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。
按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏
體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;
按鋼中的主要化學成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹
鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;
按鋼的性能特點和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹
鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、高強不銹鋼等;
按鋼的功能特點分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不
銹鋼等。常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點和鋼的化學成分特點以及兩者相
結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相
不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。 [1]
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