奧氏體-鐵素體型不銹鋼又稱雙相不銹(xiu)鋼,它的組織為鐵素體加奧氏體,其體積分數約各占50%。雙相不銹鋼是將奧氏體不銹鋼的優良韌性、較低的熱裂傾向和良好的焊接性與鐵素體不銹鋼的較高強度、耐氯化物應力腐蝕性能以及焊后較低的脆化傾向結合在一起,使雙相不銹鋼兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的優點。雙相不銹鋼耐氯化物應力腐蝕性能優于奧氏體不銹鋼。另外它具有良好的抗孔蝕和縫隙腐蝕的能力,良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能,較好的耐點腐蝕性能,對晶間腐蝕不夠敏感。在力學性能方面具有較高的強度和疲勞強度,屈服強度是18-8型奧氏體不銹鋼的兩倍。
雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)受熱(re)循環時(shi),通(tong)常組織會發生變(bian)化。如(ru)圖7-1所(suo)示,在(zai)1000℃以(yi)下平衡相(xiang)比例為(wei)(wei)50%,50%左(zuo)右的(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang),隨(sui)著溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高,奧氏體(ti)逐步(bu)減少(shao),而鐵素體(ti)則逐步(bu)增多。被加熱(re)到(dao)1350℃以(yi)上至固相(xiang)線溫(wen)度區間(jian),其平衡組織的(de)(de)(de)(de)體(ti)積(ji)分數為(wei)(wei)100%的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)。這樣的(de)(de)(de)(de)物理冶金學本質是(shi)分析(xi)(xi)研究雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)焊(han)接性(xing)的(de)(de)(de)(de)一個基(ji)本根據。當然,焊(han)接性(xing)分析(xi)(xi)也(ye)一定(ding)要以(yi)焊(han)接熱(re)循環、焊(han)縫結晶(jing)特點為(wei)(wei)依據。焊(han)接熱(re)循環的(de)(de)(de)(de)快速性(xing)和短暫性(xing),決定(ding)了焊(han)縫金屬的(de)(de)(de)(de)相(xiang)變(bian)對溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)滯后、相(xiang)組成遠遠達不(bu)(bu)到(dao)平衡的(de)(de)(de)(de)程度。
雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼也具有(you)鐵素體型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的475℃脆(cui)性(xing)和在鐵素體中析(xi)出σ相(xiang)的脆(cui)化現象等不(bu)(bu)足之處。
為了合(he)理的確定焊接材料、焊接參數,下面(mian)對(dui)雙相不銹鋼(gang)(gang)的研發(fa)、發(fa)展及應用(yong)情(qing)況(kuang)、國內外不銹鋼(gang)(gang)對(dui)照情(qing)況(kuang)做(zuo)簡要介紹。
我國(guo)(guo)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)牌號和(he)化學(xue)成分(fen)見表(biao)(biao)7-1,力學(xue)性能見表(biao)(biao)1-8,我國(guo)(guo)生產雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)企業見表(biao)(biao)7-1,國(guo)(guo)外常見雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)牌號和(he)化學(xue)成分(fen)見表(biao)(biao)7-2,中外雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)牌號對照見表(biao)(biao)7-3。
表7-2中的(de)標準(zhun)名稱說明(ming):
①. ISO 16143-3:2005 是ISO 16143-3:2005《一般用(yong)不(bu)銹鋼 第3部分(fen):鋼絲(si)》的縮略語。
②. ISO 16143-1:2004是(shi)ISO 16143-1:2004《一般用不銹鋼 第1部(bu)分:扁平產(chan)品》的(de)縮略語。
③. EN 10088-2:2005是EN 10088-2:2005《不銹(xiu)鋼(gang) 第2部分:一般(ban)用不銹(xiu)鋼(gang)薄板(ban)、厚板(ban)和鋼(gang)帶(dai)》的縮略語。
④. EN 10028-7:2000 是 EN 10028-7:2000《承壓(ya)設備不(bu)銹(xiu)鋼扁平(ping)產品(pin)》的縮略語。
⑤. EN 10216-5:2004是EN 10216-5:2004《在室溫(wen)、低溫(wen)或高(gao)溫(wen)下供承壓(ya)和耐(nai)腐蝕用(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)、奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素體(ti)不銹鋼(gang)(包(bao)括抗(kang)蠕變鋼(gang))圓形無縫鋼(gang)管》的縮略語。
⑥. EN 10297-2:2005是(shi)EN 10297-2:2005《機械結構和(he)一般工(gong)程用不銹鋼圓形無縫(feng)鋼管》的縮略(lve)語(yu)。
⑦. ASTM A276-05a《不銹鋼棒材和型材》。
⑧. ASTM A789/A789M-05b《一般用無(wu)縫(feng)和焊接(jie)鐵(tie)素體(ti)/奧氏體(ti)不(bu)銹鋼管(guan)》。
⑨. ASTM A479/A479M-05a《鍋爐(lu)和其他壓力(li)容器用不銹鋼(gang)棒(bang)材和型材》。
⑩. ASTM A240/A240M-05a《承壓和一般用鉻和鉻-鎳不銹鋼(gang)厚(hou)板、薄板和鋼(gang)帶》。
?. JIS G4303-2005《不銹(xiu)鋼棒》。
?. JIS G4304-2005《不(bu)銹鋼熱軋厚(hou)板(ban)(ban)、薄(bo)板(ban)(ban)和鋼帶》。
?. JIS G4305-2005《不銹鋼(gang)冷(leng)軋厚板、薄板和(he)鋼(gang)帶》。
?. JIS G3463-1994《鍋爐和熱(re)交換器用不銹鋼管》。
符號(hao)說(shuo)明
JIS(Japanese Industrial Sandard)日本(ben)工業(ye)標準
DIN(Deutsche Industria Norm)德國工業標(biao)準(zhun)
AISI 美國鋼鐵學會
ASTM 美國材料與試驗協會
SAE 美(mei)國(guo)汽(qi)車工程師協會
ASME 美國(guo)機(ji)械工程師協會
AWS 美國焊接學會
UNS 美國(guo)金屬與合金牌號統一數字系統的簡稱。它是(shi)由ASTM E507和SAE J1086 等技術標準推(tui)薦使(shi)用(yong)的。
WRC 美國焊接(jie)研究委員會
FN 鐵素體序數
CPT 臨界(jie)孔蝕溫度
PRE 孔蝕抗力當量值或孔蝕指數
CTOD 斷裂(lie)韌性(裂(lie)紋尖端張開位移值(zhi)以毫米記錄)
SCC 應力腐蝕破裂
HTHAZ 熱影響的高溫區(qu)
LTHAZ 熱(re)影響的低(di)溫區(qu)
DSS 雙相不(bu)銹鋼
Super DSS 超(chao)級(ji)雙相不銹鋼(gang)
SAF2507 超級奧氏體(ti)-鐵(tie)素體(ti)不銹鋼,25%Cr-7%Ni
SAF2205 超級奧氏(shi)體-鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)鋼,22%Cr-5%Ni
PWHT 熱(re)處理
DBTT 脆(cui)性(xing)轉變溫(wen)度