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(fu)蝕點腐蝕(shi)縫(feng)隙腐蝕應(ying)力腐蝕等局部腐蝕的破壞,雙(shuang)相不銹鋼(gang)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(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是指在奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的基礎上(shang)提高鐵(tie)素體(ti)形(xing)成元素鉻、錳(meng)、硅、鈮等元素含量(liang),降低奧(ao)氏體(ti)形(xing)成元素鎳(nie)、碳、錳(meng)、氮的含量(liang),從而得到的奧(ao)氏體(ti)-鐵(tie)素體(ti)雙相(xiang)組織,它(ta)兼有鐵(tie)素體(ti)和奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)的性能特點,而且此兩相(xiang)組織要獨(du)立存在,且含量(liang)較(jiao)大。


 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)物理(li)性能介于(yu)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)和(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)之間,與奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼(gang)相(xiang)比,熱(re)導率大,熱(re)膨脹系數小,并具有(you)(you)鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)性。一般認為,在奧(ao)氏(shi)體(ti)基體(ti)上有(you)(you)大于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)15%的(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)或(huo)在鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)基體(ti)上有(you)(you)大于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)15%的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti),均可稱為奧(ao)氏(shi)體(ti)+鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang),簡稱為雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)。


 奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)在降低(di)了鐵(tie)(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)和(he)晶(jing)粒長(chang)大速(su)度,提高(gao)了韌性(xing)和(he)可焊性(xing);鐵(tie)(tie)素體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)在提高(gao)了奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度,耐應(ying)力腐蝕(shi)(shi)、晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)和(he)孔(kong)蝕(shi)(shi)性(xing)能也(ye)顯(xian)著提高(gao)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度約為(wei)18-8型奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)2~3倍,抗拉強(qiang)度與奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當,斷裂伸長(chang)率較(jiao)低(di)。由于(yu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)(tie)素體含量較(jiao)多(duo),雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)仍保留有鐵(tie)(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)問題。隨鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)(tie)素體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)增大,鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)韌性(xing)降低(di),脆性(xing)傾(qing)(qing)向(xiang)增大。但由于(yu)奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)存(cun)在,雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)脆性(xing)傾(qing)(qing)向(xiang)明顯(xian)比鐵(tie)(tie)素體鋼(gang)(gang)(gang)要(yao)低(di)。


 雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)連續使用的(de)(de)溫(wen)度(du)范(fan)圍為-50℃~250℃,一(yi)般(ban)不(bu)(bu)宜(yi)在300℃以(yi)上使用。雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)一(yi)般(ban)含(han)鉻(ge)18%~28%,鎳的(de)(de)含(han)量(liang)不(bu)(bu)超過8%,往(wang)往(wang)加(jia)(jia)入鉬(mu)、銅(tong)、鈦、鈮等元(yuan)素提(ti)高(gao)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)。由于(yu)鎳含(han)量(liang)低(di),價格并(bing)不(bu)(bu)比(bi)奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)更高(gao)。雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)具有(you)優良的(de)(de)冷、熱(re)加(jia)(jia)工性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)(he)焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)能(neng),焊(han)(han)(han)接(jie)后熱(re)裂的(de)(de)傾向比(bi)奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)低(di),脆(cui)化傾向比(bi)鐵(tie)素體鋼(gang)(gang)低(di)。但(dan)焊(han)(han)(han)接(jie)會導致焊(han)(han)(han)縫區域(yu)鐵(tie)素體含(han)量(liang)增多以(yi)及晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)(xing)(xing)增大,為了保證焊(han)(han)(han)縫性(xing)(xing)(xing)能(neng),雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)應采用特定鋼(gang)(gang)種推薦的(de)(de)專(zhuan)用焊(han)(han)(han)接(jie)材料和(he)(he)焊(han)(han)(han)接(jie)規范(fan),焊(han)(han)(han)后焊(han)(han)(han)縫組織(zhi)中應含(han)有(you)50%左右的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體相(xiang)。為了避(bi)免脆(cui)性(xing)(xing)(xing)相(xiang)析(xi)出(chu),高(gao)鉻(ge)鉬(mu)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱(re)處理(li)及熱(re)加(jia)(jia)上溫(wen)度(du)不(bu)(bu)能(neng)低(di)于(yu)950℃,低(di)鉻(ge)鉬(mu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)能(neng)低(di)于(yu)900℃。


 雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼在通常(chang)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介質中都能(neng)鈍(dun)化,所(suo)以具有很好的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng),以18-5型(xing)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼為例,它耐(nai)(nai)(nai)硫(liu)酸(suan)(suan)、鹽(yan)酸(suan)(suan)、甲酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性能(neng)均優于奧(ao)氏(shi)體(ti)316L型(xing)不(bu)銹鋼,僅是(shi)耐(nai)(nai)(nai)硝酸(suan)(suan)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性稍差(cha),Cr21 和(he)Cr25型(xing)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼在各(ge)種介質中的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性都超過316L鋼。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)突出優點是(shi)耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)(lie)(lie)(lie),其主要(yao)原因(yin)是(shi):由于兩相(xiang)(xiang)(xiang)組織存(cun)在,應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋在穿過相(xiang)(xiang)(xiang)界時頻(pin)繁受阻,擴展困(kun)難;雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼屈服強度較高(gao),在相(xiang)(xiang)(xiang)同外加(jia)壓力(li)下不(bu)易發生(sheng)滑(hua)移變形,裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋難于形成;鐵素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)于奧(ao)氏(shi)體(ti)是(shi)陽極,對(dui)奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)可起到一定(ding)的(de)(de)陰極保護作用。即便(bian)在多硫(liu)酸(suan)(suan)和(he)高(gao)溫水(shui)中,雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼也有很強的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破裂(lie)(lie)(lie)(lie)能(neng)力(li)。


雙相不(bu)銹鋼通(tong)常分為(wei)四類:


 1. 低合金型雙相(xiang)不銹鋼(gang):這類鋼(gang)的合金成分以鉻、鎳(nie)為主,且(qie)含(han)量偏低。點(dian)蝕當量指數PRF不大于25。


 2. 中合金型(xing)(xing)雙相不(bu)銹鋼:與(yu)低合金型(xing)(xing)雙相不(bu)銹鋼相比,加入了鉬或銅。點蝕當量指數 PRE在(zai)25~35之間。


 3. 高(gao)合金型(xing)雙相不銹鋼(gang)(gang):這類鋼(gang)(gang)有(you)較(jiao)高(gao)含量的鉻、鎳(nie)及鉬(mu)、銅等(deng)合金元素(su),點蝕當量指數(shu)PRE在35~40之間(jian)。


 4. 超(chao)級雙相不(bu)銹鋼:這類鋼除含(han)有較高(gao)量的鉻(ge)、鎳、鉬、氨(an)合金(jin)元素(su)外(wai),有的還加入(ru)鎢、銅元素(su)。點蝕當量指數PRE大于40。