雙相不鏽鋼的應（yīng）用日益廣泛，為了幫助用戶更好地認識、選擇、加工（gōng）和應用這類不鏽鋼，本文（wén）將介紹雙相不鏽鋼特性，並圍繞雙相不鏽鋼（gāng）應用難點之一（加工和焊接），給出加（jiā）工和焊接（jiē）雙相不（bú）鏽鋼的基本原（yuán）則和實用信息。
內容（róng）包（bāo）括：雙相不鏽鋼（gāng）的曆史（shǐ）、化學成分（fèn）、冶金學、耐腐蝕性能、力學性能、物理性能（néng）、技術條件、質量控製、切割、成形、焊接、應用等（děng），香蕉视频不鏽鋼知（zhī）識版塊將逐（zhú）條闡述。
雙相不鏽鋼特性概述（shù）
雙相（xiàng）不鏽鋼因為（wéi）其（qí）金相顯微組織由（yóu）鐵素（sù）體、奧氏體兩種不鏽鋼晶（jīng）粒組成，所以被（bèi）稱為 雙相。
下圖中（zhōng），黃顏色的奧氏體相仿佛 “島嶼” 被藍色的鐵素體相海洋所包圍。當雙（shuāng）相不鏽鋼（gāng）熔化（huà）後，它從液態凝固時首先凝固成完全（quán）的鐵素體結構，隨著材料（liào）冷卻到室溫，大約有一半（bàn）的鐵素體晶粒轉變為奧氏體晶粒（lì）（“島嶼”）。其結果（guǒ）是，顯微組織中大約50%為奧氏體相，50%為鐵素體相（xiàng）。
雙相不鏽鋼（gāng）具（jù）有奧氏體和鐵素體兩相顯微組織
雙相結構使（shǐ）得這類不鏽鋼集許多優異特性於一身
高強度
雙相不鏽鋼的強度大約是常規奧氏體不鏽鋼或鐵素體不鏽鋼強（qiáng）度的2倍（bèi）。因此設計師（shī）在某些應用中就可減薄壁厚。下圖比較了室溫到300℃的溫度區間幾種雙相不鏽鋼與316L奧氏體不鏽鋼的屈服強度。
良好的韌（rèn）性和延展性
盡管雙相不鏽鋼強度高，但它們表現出良好的塑性（xìng）和韌性。雙相不鏽鋼的韌性和延展性明顯優於鐵素體不鏽鋼和碳鋼，即使在很低的溫度如－40℃/F下仍保持良好（hǎo）的韌性。但還達不到奧氏體（tǐ）不鏽鋼的優異程度。
ASTM 和EN標準規定的雙相不鏽鋼（gāng）***低力學性能限值
優異的耐腐蝕性
不鏽鋼的耐腐（fǔ）蝕（shí）性主（zhǔ）要取（qǔ）決於其化學成分。在大多數（shù）應（yīng）用環境中，雙相不鏽鋼都顯示出較高（gāo）的耐蝕性能，這（zhè）是由於它們鉻含量高，在氧化性酸中很有利，並且（qiě）含有足夠量的鉬（mù）和（hé）鎳，能耐中等還（hái）原性酸介質的腐蝕。
對於耐氯（lǜ）離（lí）子點蝕（shí）和縫隙（xì）腐蝕的能（néng）力而言，不鏽鋼的鉻、鉬和氮含量是***重要的。雙相（xiàng）不鏽（xiù）鋼相對較高的鉻（gè）、鉬和氮（dàn）含（hán）量使它們具有很好的耐氯化（huà）物點蝕和縫隙腐蝕性能。雙相不鏽鋼有一係列（liè）不同的耐腐蝕性能，既有相當於316不鏽鋼耐蝕性的牌號，如（rú）經（jīng）濟型（xíng）雙相不鏽鋼2101©，也有（yǒu）相當於6%鉬不鏽（xiù）鋼耐蝕性的牌號，如SAF 2507©。
雙相不鏽鋼具有非常（cháng）好的耐應力腐（fǔ）蝕開裂（SCC）性能，這個特性是從鐵素體這一方（fāng）“繼承”來的。所有（yǒu）雙相不鏽鋼耐氯化物應力腐蝕開（kāi）裂的能力均明顯優於（yú）300係奧氏體不鏽鋼。而標準的（de）奧氏體不鏽鋼牌號如304和316，在有氯離子（zǐ）、潮濕空氣和溫（wēn）度升高的條件（jiàn）下，可能會發生應力腐蝕開裂。因此，在有較大應力（lì）腐蝕（shí）風險（xiǎn）的化工行（háng）業許多應用，常常采用雙相不鏽鋼（gāng）來代替奧氏體不鏽鋼的使用。
物理性能
介於奧氏體不鏽鋼和鐵素體不鏽鋼之間（jiān），但更接近於鐵素（sù）體不鏽鋼和碳鋼。
成（chéng）本優勢（shì）
與具有相同耐（nài）腐蝕性的奧氏體不鏽鋼牌號相比，雙相不鏽鋼（gāng）中鎳、鉬含量較低。因為合金元素含（hán）量低，雙相不（bú）鏽鋼在價格上可能有優勢，尤其是在（zài）合金（jīn）附（fù）加費（fèi）較高時。此外，由於雙相不鏽鋼較高的屈服（fú）強度，其斷麵尺寸常常可減薄。與采用奧氏體不（bú）鏽鋼的方案相比，采用雙相不鏽鋼可顯著地降低成本，減輕重量。
瑞典斯德哥爾（ěr）摩的雙相不（bú）鏽鋼橋 ©Outokumpu
雙相不鏽鋼的發展（zhǎn）曆史
雙相不鏽鋼（gāng）已有80多年的（de）曆史。早期的牌號是鉻、鎳和鉬的合金。1930年在瑞（ruì）典生產（chǎn）出第（dì）一批鍛（duàn）軋雙相不鏽鋼並用於亞硫酸鹽造紙工業，開發這些牌號是為（wéi）了（le）減少早期高碳奧氏體不鏽鋼的晶間腐蝕問題。1930年芬蘭生產出雙相不鏽鋼鑄件。1936年Uranus 50 的前身在法國獲得（dé）專利（lì）。二戰後，AISI 329型（xíng）不鏽鋼成為公認的鋼種並廣（guǎng）泛用於硝酸裝置的熱交（jiāo）換器管道。3RE60是第一代專（zhuān）為提高耐氯化物應力腐蝕斷裂（SCC）性能（néng）而研製的雙相（xiàng）不鏽鋼牌號之一。後來，鍛軋和鑄（zhù）造雙相不（bú）鏽鋼牌（pái）號均用於各種加工工業的應用，包括容器、熱交換器和泵。
第一代雙相不鏽鋼有良好的性（xìng）能表現，但在焊（hàn）接狀態下有（yǒu）局限性。焊（hàn）縫（féng）的熱影響區（HAZ）由於鐵素體過（guò）多而韌性低（dī），並且耐腐蝕性能明顯低於母材。這些局限性使（shǐ）第一代雙相不鏽鋼的應用，僅（jǐn）限於非（fēi）焊（hàn）接狀態下的一些特定（dìng）應用。1968年（nián）不鏽鋼精煉（liàn）工（gōng）藝，即氬氧脫碳(AOD)的發明，使（shǐ）一係列新不鏽鋼鋼種的產生（shēng）成（chéng）為可能。AOD所帶來的諸多進步之一便是合金元素氮的刻意添加。雙相不鏽鋼添加氮可以使焊接（jiē）狀態下HAZ的韌性和耐蝕性（xìng）接近於母材的（de）性能。隨（suí）著奧氏體穩定性的提高，氮還降低了有害金屬間相的（de）形成速率。
含氮的雙相不鏽鋼被稱為第二代雙相不鏽鋼。這一（yī）新的商品（pǐn）化進展始（shǐ）於（yú）70年代後期，正好與（yǔ）北海（hǎi）海上油氣田的開發及市場對具有（yǒu）優異耐氯離子腐蝕性能、良好的製造加工性和高（gāo）強度的不鏽鋼需求相吻合。2205成為第二（èr）代雙相（xiàng）不鏽鋼的（de）主要牌號並廣泛用於海上石（shí）油平台集（jí）氣管線和處理設施。由於這種鋼的強度高，因此壁厚可減薄，可以減輕平台的重量，使這種不（bú）鏽鋼的應用有很大的吸引力。
雙相不鏽鋼可按照耐腐蝕性能排序，耐腐蝕性能取決於它們的合（hé）金（jīn）成分。雙相不鏽鋼一直在不斷發展，現（xiàn）代雙相（xiàng）不鏽鋼可分為5類：
1. 不添加鉬的經濟型雙相不鏽鋼如2304；
2. 標準（zhǔn）雙相不鏽鋼如（rú）2205，是主要的鋼種，占雙（shuāng）相不鏽（xiù）鋼用量的80%以（yǐ）上；
3. 25Cr雙相不鏽鋼如合金255，PREN*（耐點蝕當量（liàng）數）值小於40；
4. 超級雙相不鏽鋼（PREN值40～45）， 含25％～26%Cr，與含（hán）25%Cr雙相不鏽鋼如2507相比（bǐ），鉬和氮（dàn）的含量增加；
5. 特超級雙（shuāng）相（xiàng）不鏽（xiù）鋼，PREN值超過45的（de）高合金化雙相（xiàng）不鏽鋼
* PREN = %Cr+3.3(%Mo+0.5%W) +16%N
表1 給出了鍛軋雙相不鏽鋼和鑄造雙相不鏽鋼的化學成分，為（wéi）便於（yú）比較，第一代雙相不（bú）鏽鋼和常用奧氏體不（bú）鏽鋼也包括在其中。
表1 鍛軋（zhá）和鑄造雙相不鏽鋼的化（huà）學成分（fèn）*（重量％）
* zui大值，除非指明範圍或說明是（shì）zui小值。- 標準中未指明。
** 這一種鋼zui初沒有添加氮，被認為是未加氮的第（dì）一代（dài）雙相不鏽鋼。（來源：國際鉬（mù）協會（huì））
國際鉬協會：是一個以科學為宗旨的（de）非贏（yíng）利性行業協（xié）會，成立於1989年。目前（qián），其會員代表著全球85%以上的鉬礦山產量和幾乎全部的冶煉能力。國（guó）際鉬協會具有前瞻性的（de）市場開發項目，旨（zhǐ）在提高人們對（duì）鉬的認知（zhī），促進鉬及含鉬材料的應用。通過舉辦專題講座和培訓，提供技術谘詢、出版技術（shù）手冊、案（àn）例研究、行業簡報和統計數據以及網站和微信公眾號等途徑，向製造商、工程師、設（shè）計師、材料決策者和廣大公眾介紹含鉬材料的特（tè）性及適用性（xìng），宣傳鉬對於（yú）可持續（xù）發展的積極作用。我們資助科研（yán）項目（mù），發現和開發新的應（yīng）用領（lǐng）域（yù）或擴大現有的終端應用。我們還協調業內各（gè）方應對法（fǎ）規並利用嚴謹的科學依據促進法規的合（hé）理化。
力（lì）順（shùn）不（bú）鏽鋼，不鏽鋼倉儲、加工、配送
固話：0510-6689 2161
手機：188 6160 5033
客服QQ：谘詢請點擊
關鍵詞：雙相不鏽鋼,2205
上一篇（piān）：鋼管基礎知識2：鋼管外（wài）形，尺寸術語 下一篇：鋼材斷裂原因分析
