以不銹性、耐蝕性為主要特性,且鉻的質量分數至少為10.5%, 碳的質量分數最大不超過1.2%,基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織(其中較少相的含量一般大于15%),有磁性,可通過冷加工使其強化的不銹鋼，稱為奧氏體-鐵素體(雙相)型不銹鋼。由于奧氏體相的存在,降低了高鉻鐵素體的脆性,防止了晶粒長大的傾向,提高了鋼的韌性；由于鐵素體的存在，雙相(xiang)不銹鋼(gang)對晶間腐蝕敏感小,具有優良的耐晶間腐蝕性能,而且其耐應力腐蝕開裂性能,隨鐵素體含量的增加而提高,但過高的鐵素體含量,會顯示出高鉻鐵素體不銹鋼的一些缺點。雙相不銹鋼的性能,同鐵素體和奧氏體相的平衡比例有很大的關系,而兩相的比例在很大程度上取決于鋼的化學成分和熱處理溫度等因素。

 借助于鉻-鎳當量圖可以大致確定某種鋼的組織以及雙(shuang)相不銹鋼管中兩相的比例,見圖7-1。

  鋼鐵素體(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素折(zhe)合成(cheng)鉻的作(zuo)(zuo)用,奧氏體(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素折(zhe)合成(cheng)鎳的作(zuo)(zuo)用。該圖(tu)適用于(yu) Cr-Ni 系,

      其中:  鉻(ge)當量=w(Cr)+w(Mo)+1.5w(Si)+0.5w(Nb)

               鎳當(dang)量(liang)=w(Ni)+30w(C)+0.5w(Mn)+30w(N)

   從(cong)以(yi)上兩式中(zhong)可以(yi)看出(chu),碳和氮形(xing)成(cheng)的(de)影響較鎳強(qiang),為鎳的(de)30倍;硅形(xing)成(cheng)a的(de)影響較鉻強(qiang),為鉻的(de)1.5倍。從(cong)圖7-1可以(yi)查出(chu)鋼中(zhong)兩相的(de)比例。設(she)鋼具(ju)有如下成(cheng)分(fen):w(C)=0.1%,w(Mn)=2.0%,w(Si)=0.75%,w(Cr)=19.5%,w(Ni) =9.6%,w(Nb)=0.8%w(Mo)=1.5%。

   此種(zhong)情況下,  鎳的(de)當量為:w(Ni)+30w(C)+0.5w(Mn)+0.5w(Nb)=9.6%+30×0.1%+0.5×2% +0.5×0.8% = 14%

                  鉻的當量為(wei):w(Cr) +w(Mo)+1.5w(Si)+0.5w(Nb)=19.5%+1.5%+1.5×0.75% +0.5×0.8% = 22.525%

  此種鋼的成分用小圓圈標明在圖7-1中,它是組織為帶有少量鐵素體的奧氏體不銹鋼。

  當(dang)w(Cr)=28%,鎳當(dang)量為12%時,鋼中的組(zu)織即為含(han)鐵素體80%、含(han)奧氏體20%的雙(shuang)相組(zu)織。

   雙相不(bu)銹鋼管(guan)具有優良的焊接性能,焊前不需預熱,焊后一般也不需要熱處理,均不會出現焊接裂縫。若鐵素體比例很大,也有可能出現475℃脆化現象;高鉻鐵素體-奧氏體不銹鋼中將產生顯著的相脆化現象。在焊接時最好采用雙相不銹鋼焊條,從而能夠避免冷卻時形成裂紋。在使用條件較為苛刻的腐蝕介質環境中,焊后最好再進行一次固溶處理。

  奧氏體-鐵素體雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的鑄(zhu)造性(xing)能良(liang)好。實踐證明,正確(que)地控制鋼(gang)液中的氫(qing)含(han)量是獲得致(zhi)密鑄(zhu)件(jian)的關(guan)鍵(jian)之一(yi)。

  奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素體(ti)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管的熱(re)塑性(xing)比奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管差，因(yin)此(ci)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的鍛造性(xing)能差。這(zhe)是因(yin)為奧(ao)氏(shi)體(ti)與(yu)鐵素體(ti)的形變不(bu)(bu)同,受外力作(zuo)用時,8鐵素體(ti)與(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)變形程度不(bu)(bu)均勻(yun),產生了(le)附加應力,并降低(di)了(le)晶粒(li)間(jian)的結合力。此(ci)外,鐵素體(ti)在(zai)大(da)約950℃以下(xia)保溫,有析出相(xiang)等脆化(hua)相(xiang)的危(wei)險(xian),從而降低(di)了(le)鋼(gang)(gang)的塑性(xing),導(dao)致變形困難(nan)。因(yin)此(ci),在(zai)鍛造奧(ao)氏(shi)體(ti)-鐵素體(ti)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的鍛件時,必須嚴格控制鍛造工藝,并且在(zai)開始1~2次(ci)鍛造時,變形量不(bu)(bu)宜太大(da),只需輕輕鍛打。

   雙相不銹鋼的鍛造工(gong)藝規范是,始鍛溫度(du)為1100~1150℃,終鍛溫度(du)≥950°C。

   雙相(xiang)(xiang)不銹鋼的切削性能與奧氏體不銹鋼相(xiang)(xiang)當。

   雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)耐蝕(shi)性(xing)能，主要(yao)取決于鈍化元(yuan)素的(de)含量及其(qi)在(zai)兩相中(zhong)的(de)分配。一(yi)般來說,雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)耐蝕(shi)性(xing)，大體上同鉻(ge)含量相當的(de)高鉻(ge)鐵素體型或鉻(ge)鎳奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang) 接近,并受(shou)相比(bi)(bi)例的(de)左右。有些鋼(gang)(gang)種(如022Cr26Ni6Mo2N 鋼(gang)(gang)、022Cr22Ni5Mo3N、06Cr17Mn13Mo2N、ZG07Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N等)在(zai)濃(nong)(nong)硝酸(suan)、稀鹽酸(suan)、中(zhong)等濃(nong)(nong)度的(de)硫酸(suan)、磷酸(suan)、醋酸(suan)和尿素工藝介質中(zhong),雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)比(bi)(bi)普通(tong)的(de)奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有更優越(yue)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。

   雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)晶(jing)(jing)間腐蝕性能(neng),其(qi)(qi)性能(neng)優(you)于奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。這與雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)存在均勻分(fen)布(bu)(bu)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)有(you)關。雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)生晶(jing)(jing)間腐蝕的(de)(de)(de)程(cheng)度與兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)比例也有(you)關。當鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)量不(bu)(bu)(bu)大時,相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以孤島狀被奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒(li)所(suo)包圍,即使被腐蝕也因相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互未能(neng)連續成(cheng)(cheng)網絡而(er)不(bu)(bu)(bu)致(zhi)于造成(cheng)(cheng)更大的(de)(de)(de)危險。隨著(zhu)(zhu)彌(mi)散(san)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)量的(de)(de)(de)增加、晶(jing)(jing)界總(zong)面積的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)(相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)降低(di)了晶(jing)(jing)間碳化物(wu)析出(chu)濃度)和(he)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)界及其(qi)(qi)內側能(neng)夠吸收更多(duo)的(de)(de)(de)碳化物(wu),當達到(dao)一(yi)定的(de)(de)(de)極限x相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含(han)(han)量以上時,可以消除晶(jing)(jing)間腐蝕傾向。但(dan)是當鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)(han)量過多(duo),呈連續網絡狀分(fen)布(bu)(bu),則(ze)其(qi)(qi)抗晶(jing)(jing)間腐蝕能(neng)力(li)變差(cha)。因此,控制適宜的(de)(de)(de)兩相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比例、防止相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)聚(ju)集長大和(he)采取正(zheng)確的(de)(de)(de)熱處理工藝是十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)。與奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比,奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)-鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有(you)更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)腐蝕開裂(lie)性能(neng)。雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)應力(li)腐蝕開裂(lie)性能(neng),會隨著(zhu)(zhu)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)(han)量的(de)(de)(de)增加而(er)提高(gao)(gao),在約(yue)含(han)(han)50%鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)斷裂(lie)敏感性最(zui)小。過多(duo)的(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)(han)量,會顯示(shi)高(gao)(gao)鉻(ge)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)所(suo)具(ju)有(you)的(de)(de)(de)缺點。

  雙相不(bu)銹鋼(gang)管耐(nai)氯化物應力腐蝕開裂性能,在(zai)高應力下與奧氏體不(bu)銹鋼(gang)相同,短時間內(nei)即產生裂紋,在(zai)低(di)應力下壽命較(jiao)長,顯示出一(yi)定(ding)的優越性。

  雙相(xiang)不(bu)銹鋼管的強度(du),特(te)別是屈服強度(du)顯著提高(gao),與(yu)18-8型奧氏體(ti)不(bu)銹鋼相(xiang)比是其兩倍。采用(yong)雙相(xiang)不(bu)銹鋼制造的容器的壁厚比奧氏體(ti)不(bu)銹鋼減少30%~50%,降低了生產成本。

  雙相不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)優越的力學性(xing)能和耐腐(fu)蝕的綜合(he)性(xing)能,為其在石化設備(bei)、造(zao)船等行業開(kai)拓了廣闊(kuo)的應用前景。