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腐(fu)蝕縫隙腐(fu)蝕(shi)應力腐蝕等局部腐蝕的破壞,雙相不銹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。


 雙相(xiang)不(bu)銹鋼是指在奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼的基(ji)礎(chu)上提高鐵素(su)體(ti)形成元(yuan)素(su)鉻、錳、硅、鈮(ni)等(deng)元(yuan)素(su)含量,降低奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形成元(yuan)素(su)鎳(nie)、碳、錳、氮的含量,從而得到(dao)的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素(su)體(ti)雙相(xiang)組織(zhi),它兼(jian)有鐵素(su)體(ti)和奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼的性能(neng)特(te)點,而且此(ci)兩相(xiang)組織(zhi)要獨立存在,且含量較(jiao)大(da)。


 雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)的物理性(xing)能介于鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)和奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)之間,與奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)相比,熱(re)導率大(da)(da),熱(re)膨(peng)脹系數小,并具有鐵(tie)磁性(xing)。一般認為,在(zai)奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)上(shang)有大(da)(da)于或(huo)等于15%的鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)或(huo)在(zai)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)上(shang)有大(da)(da)于或(huo)等于15%的奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti),均(jun)可稱(cheng)為奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)+鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang),簡(jian)稱(cheng)為雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)。


 奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)存在降低(di)(di)了鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)脆(cui)性(xing)(xing)和(he)晶(jing)(jing)粒長(chang)大速度(du),提(ti)高了韌性(xing)(xing)和(he)可(ke)焊性(xing)(xing);鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)存在提(ti)高了奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)屈服(fu)強(qiang)度(du),耐應力腐(fu)蝕(shi)、晶(jing)(jing)間腐(fu)蝕(shi)和(he)孔蝕(shi)性(xing)(xing)能也顯著提(ti)高。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)約為18-8型奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)2~3倍,抗拉強(qiang)度(du)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)當,斷裂(lie)伸長(chang)率較低(di)(di)。由于雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)含量較多,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)仍保(bao)留有鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)脆(cui)性(xing)(xing)問(wen)題(ti)。隨(sui)鋼(gang)(gang)(gang)中鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)比例增大,鋼(gang)(gang)(gang)的(de)韌性(xing)(xing)降低(di)(di),脆(cui)性(xing)(xing)傾向增大。但由于奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)的(de)存在,雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)脆(cui)性(xing)(xing)傾向明顯比鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)要低(di)(di)。


 雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)連續使用(yong)的(de)溫(wen)度范(fan)(fan)圍為-50℃~250℃,一(yi)般不(bu)(bu)(bu)宜在300℃以上使用(yong)。雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)一(yi)般含鉻18%~28%,鎳的(de)含量不(bu)(bu)(bu)超過8%,往往加入鉬、銅(tong)、鈦、鈮等(deng)元素(su)提高(gao)(gao)耐蝕性(xing)。由于鎳含量低(di)(di)(di)(di),價(jia)格并不(bu)(bu)(bu)比(bi)(bi)奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)更(geng)高(gao)(gao)。雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)具有優良的(de)冷、熱(re)加工性(xing)能(neng)和焊(han)(han)接性(xing)能(neng),焊(han)(han)接后熱(re)裂的(de)傾(qing)向比(bi)(bi)奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)低(di)(di)(di)(di),脆化傾(qing)向比(bi)(bi)鐵素(su)體鋼(gang)(gang)(gang)低(di)(di)(di)(di)。但焊(han)(han)接會(hui)導致焊(han)(han)縫(feng)(feng)區域鐵素(su)體含量增(zeng)多以及(ji)晶間腐蝕敏感性(xing)增(zeng)大,為了保(bao)證(zheng)焊(han)(han)縫(feng)(feng)性(xing)能(neng),雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接應(ying)采用(yong)特定鋼(gang)(gang)(gang)種推薦的(de)專用(yong)焊(han)(han)接材料(liao)和焊(han)(han)接規范(fan)(fan),焊(han)(han)后焊(han)(han)縫(feng)(feng)組織中應(ying)含有50%左右的(de)奧氏(shi)體相(xiang)。為了避免(mian)脆性(xing)相(xiang)析出,高(gao)(gao)鉻鉬雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)熱(re)處(chu)理及(ji)熱(re)加上溫(wen)度不(bu)(bu)(bu)能(neng)低(di)(di)(di)(di)于950℃,低(di)(di)(di)(di)鉻鉬鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)(bu)(bu)能(neng)低(di)(di)(di)(di)于900℃。


 雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)通常(chang)的(de)腐(fu)蝕介質中(zhong)都能(neng)鈍化,所以具有很好的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性能(neng),以18-5型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)為例,它耐(nai)硫酸、鹽酸、甲酸、磷(lin)酸、草酸腐(fu)蝕性能(neng)均優(you)于(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體316L型不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang),僅是耐(nai)硝酸腐(fu)蝕性稍差,Cr21 和Cr25型雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)各種介質中(zhong)的(de)耐(nai)蝕性都超過316L鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)突出優(you)點是耐(nai)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕破裂,其主要(yao)原(yuan)因是:由于(yu)兩相(xiang)(xiang)組織存在(zai),應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕裂紋在(zai)穿(chuan)過相(xiang)(xiang)界時頻繁受(shou)阻,擴展困難;雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)屈服強(qiang)度較高,在(zai)相(xiang)(xiang)同外加壓力(li)(li)下不(bu)(bu)易發生(sheng)滑(hua)移變(bian)形(xing),裂紋難于(yu)形(xing)成;鐵素體相(xiang)(xiang)對于(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)體是陽極,對奧(ao)氏(shi)(shi)體相(xiang)(xiang)可起(qi)到(dao)一(yi)定(ding)的(de)陰極保護作用。即便在(zai)多(duo)硫酸和高溫水中(zhong),雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)也有很強(qiang)的(de)耐(nai)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕破裂能(neng)力(li)(li)。


雙相不銹鋼通常分(fen)為四類:


 1. 低(di)合金(jin)(jin)型雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼:這類鋼的合金(jin)(jin)成(cheng)分以鉻、鎳為主(zhu),且含量偏低(di)。點蝕(shi)當量指數PRF不(bu)大于25。


 2. 中合金型(xing)雙相(xiang)不銹鋼:與低(di)合金型(xing)雙相(xiang)不銹鋼相(xiang)比,加入(ru)了鉬或(huo)銅(tong)。點蝕當量(liang)指(zhi)數 PRE在25~35之間。


 3. 高合金(jin)型雙相不銹鋼:這類鋼有(you)較高含(han)量的鉻、鎳及鉬、銅等合金(jin)元素,點蝕當量指數PRE在35~40之(zhi)間。


 4. 超級雙相(xiang)不銹鋼:這類鋼除含有(you)較高量的(de)(de)鉻、鎳(nie)、鉬、氨合金元(yuan)素外,有(you)的(de)(de)還(huan)加入鎢、銅元(yuan)素。點蝕當(dang)量指數PRE大于40。