1. 双相不锈钢的界说 所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半,普通起码相的含量或许要达到30%。 2.双相不锈钢的特征与优势 因为两相组织的特点,过程准确节制化学成分和热处理工艺,使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的长处。 与奥氏体不锈钢比拟,双相不锈钢的优势如下: (1)屈就强度比通俗奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或[wiki]压力容器[/wiki]的壁厚要比常用的奥氏体削减30-50%,有利于降低成本。 (2)具有优异的耐应力[wiki]侵蚀[/wiki]破碎的能力,即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力侵蚀破碎的能力,尤其在含氯离子的[wiki]情况[/wiki]中。应力侵蚀是通俗奥氏体不锈钢难以管理的凸起问题。 (3)在很多介质中应用最遍及的2205双相不锈钢的耐侵蚀性优于通俗的316L奥氏体不锈钢,而超等双相不锈钢具有极高的耐侵蚀性,再一些介质中,如醋酸,甲酸等甚至或许代替高合金奥氏体不锈钢,甚至耐蚀合金。 (4)具有杰出的耐局部侵蚀机能,与合金含量相当的奥氏体不锈钢比拟,它的耐磨损侵蚀和疲惫侵蚀机能都优于奥氏体不锈钢。 (5)比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低,和碳钢接近,适合与碳钢毗连,具有主要的工程意义,如出产复合板或衬里等。 (6)非论在动载或静载前提下,比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸取能力,这对布局件应付突发变乱如触犯,[wiki]爆炸[/wiki]等,双相不锈钢优势明明,有现实应用价值。 与奥氏体不锈钢比拟,双相不锈钢的弱势如下: (1)应用的遍及性与多面性不如奥氏体不锈钢,例如其利用温度必需节制在250摄氏度以下。 (2)其塑韧性较奥氏体不锈钢低,冷,热加工工艺和成型机能不如奥氏体不锈钢。 (3)存在中温脆性区,需要严酷节制热处理和焊接的工艺轨制,以避免有害相的泛起,损害机能。 与铁素体不锈钢比拟,双相不锈钢的优势如下: (1)综合力学机能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性,不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。 (2)除耐应力侵蚀机能外,其他耐局部侵蚀机能都优于铁素体不锈钢。 (3)冷加工工艺机能和冷成型机能远优于铁素体不锈钢。 (4)焊接机能也远优于铁素体不锈钢,普通焊前不需预热,焊后不需热处理。 (5)应用规模较铁素体不锈钢宽。 与铁素体不锈钢比拟,双相不锈钢的弱势如下: 合金元素含量高,价钱相对高,普通铁素体不含镍。 综上所述,或许归纳综合地看出DSS的利用机能和工艺机能的概貌,它以其优胜的力学与耐侵蚀综合机能博得了利用者的青睐,已成为既节流重量又节流投资的优良的耐蚀工程材料。 2. 双相不锈钢的首要代表商标 DSS普通可分为四类: 低合金型━ 代表商标是UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N)PREN值24~25 中合金型?代表商标是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN 值32~ 33 高合金型?尺度商标有UNS S32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN 值38~39 超等双相不锈钢型?尺度商标有UNS(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N),PREN值>40 (※ PREN 耐孔蚀指数 PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%) 低合金型UNS S32304不含钼, 在耐应力侵蚀方面可取代AISI304或316利用. 中合金型UNS S31803的耐蚀机能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间. 高合金型,普通含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,这类钢的耐蚀机能高于22%Cr的双相不锈钢. 超等双相不锈钢型,含高钼和氮,有的也含钨和铜 , 可合用于苛刻的介质前提,具有杰出的耐侵蚀与力学综合机能,可与超等奥氏体不锈钢比拟美. 代表商标的首要化学成分 类型 UNS 商标 化学成分,% C Cr Ni Mo Cu N 低合金型 S32304 ≤0.03 23 4 0.05/0.20 中合金型 S31803 ≤0.03 22 5 3 0.08/0.20 中合金型 S32205 ≤0.03 22 5 3 0.14/0.20 高合金型 S32550 0.04 25 6 3 2 0.10/0.25 超等DSS S32750 ≤ 0.03 25 7 4 0.24/0.32 从表中或许看出: S 32205是由S31803派生出的钢种, 在ASTM A 240/240M-99a尺度中是在1999年才纳标的,它的Cr、Mo和N元素的区间都比力窄,轻易达到相的均衡(即两相约各占一半), 改善了钢的强度,耐侵蚀性和焊接机能,多用于机能要求较高和需要焊接的材料,如油气管线等. 4. 双相不锈钢的成长动向 值得存眷的是低合金含锰双相不锈钢的开发. 近十年来有关国度如美国,南非等研究以锰代镍双相不锈钢的开发,但除铸件外,所开发的新钢种多具有介稳的奥氏体,藉冷变形后马氏体的改变 提高强度,很难作焊接件利用,也很难顺应某些情况,例如会发生应力侵蚀的情况,如许利用很局限.近年瑞典开发的低锰低镍双相不锈钢则比力成熟,方针明确,为了节镍以代替用途很广的304,甚至可能取代价钱与304相当,今朝利用并不广的2304双相不锈钢,具有现实推广的价值,值得留意. 瑞典Avesta Polarit AB开发的LDX 2101 双相不锈钢(21.5%Cr, 5%Mn, 1.5%Ni, 0.22%N), 因为提高了钢中的氮,获得了不变的奥氏体,相的均衡与组织不变性都较好,对金属间相的析出不敏感,在析出最敏感的温度650℃,保温10h后的冲击值才降至50J,其组织不变性较2205钢好。该钢的强度高,耐侵蚀性与304相当,可焊接,其寿命周期成本较奥氏体不锈钢低. LDX 2101钢已进行工业试制,在AOD/CLU炉精辟后进行连铸,出产长材铸胚和板胚,只是今朝尚未大量推广应用,鉴于它具有较好的综合机能,潜在的用途规模很宽,尤其用作布局件很有前途,例如可取代 2205双相不锈钢用作桥梁布局,还可用制混凝土中的钢筋,管理在有氯离子污染情况中材料的侵蚀问题,此外,还可代替304和316钢制造容器、塔器、热水贮罐和加热器等。 从世界不锈钢的损耗量来看,双相不锈钢只占很少的份额,它的价钱照旧较高的,从价钱比来看:若304,304L为1,则 316L为1.3, 而2205则为1.6, 申明要想增加双相不锈钢的市场份额,该当有更廉价的,能与应用最遍及的304(304L)钢相竞争的新钢种照旧有价值的,当然这方面还有很多工作要做. 值得一述的还有含锰超等双相不锈钢的开发,在德国开发了含25%Cr, 6%Mn, 6%Ni, 3%Mo, 2%W和~0.5%N,还有Cu的高合金铸钢,该钢靠固溶强化,σ0.2 可达到550MPa, 比含0.15%N的近似钢种超出近70MPa, 临界孔蚀温度(CPT)达到70℃,耐磨损侵蚀机能好. 在奥地利也开发了BO A920(26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%Mo, 0.35%N)超等双相不锈钢, PREN值达45,σ0.2为~600MPa, AK为100~200J, 适合用制小尺寸高速运转的部件. 这两种钢今朝还处于试验室阶段. 这两种钢都是靠插足锰提高了氮的消融度,因为合金含量高,组织不变性相对较低,轻易析出脆性相.
|