雙相（xiàng）不鏽鋼的應用日益廣泛（fàn），為（wéi）了幫助用戶更好（hǎo）地認識、選擇、加（jiā）工和（hé）應（yīng）用這類不鏽鋼，本文將介紹雙相不鏽鋼特性，並（bìng）圍繞雙相不鏽鋼（gāng）應用難點（diǎn）之一（加工（gōng）和焊接），給（gěi）出加工和焊接雙相（xiàng）不鏽鋼的基（jī）本原（yuán）則和實用信息（xī）。
內容（róng）包括：雙（shuāng）相不鏽鋼的曆史、化學成分、冶金學、耐腐蝕性能（néng）、力（lì）學性能、物理性能、技術條件、質量控製、切割、成形（xíng）、焊接、應用等，香蕉视频不鏽鋼知識版塊將逐條闡述。
雙相不鏽鋼特性概述
雙相不鏽鋼因為其金相（xiàng）顯微（wēi）組織由鐵素體、奧氏體兩種不鏽鋼晶粒組成，所（suǒ）以被稱為 雙相。
下圖中，黃顏色的奧氏體相仿佛 “島嶼（yǔ）” 被藍（lán）色（sè）的鐵素體相海洋所包圍。當雙相不（bú）鏽鋼熔化後，它從液態凝固時首先凝固成完全的鐵（tiě）素體結構，隨著（zhe）材（cái）料冷卻到室溫，大約有一半的鐵素體晶粒轉變為奧氏體晶粒（“島嶼”）。其結果是，顯微組織中大約50%為奧（ào）氏體（tǐ）相，50%為鐵（tiě）素體相。
雙相不鏽鋼具有奧氏體（tǐ）和鐵素（sù）體兩相顯微組織
雙相結構使得這類不鏽鋼集（jí）許多優（yōu）異特性於一身（shēn）
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度的（de）2倍（bèi）。因此設計師在某些應用中（zhōng）就可減薄壁厚。下圖比較了室溫到300℃的溫（wēn）度區間幾種雙相不鏽鋼與（yǔ）316L奧氏體不鏽鋼的屈（qū）服強度。
良好的韌性和（hé）延展性
盡管雙相不鏽（xiù）鋼（gāng）強度高，但它們表現出（chū）良好的塑性和韌性。雙（shuāng）相不鏽鋼的韌性和延展性明顯優於（yú）鐵素體（tǐ）不鏽鋼和碳鋼，即使在很低的溫度如－40℃/F下仍保持良（liáng）好的（de）韌性。但（dàn）還達不到奧氏體不鏽鋼的（de）優異程度。
ASTM 和EN標準規定的雙相不鏽鋼***低力學性（xìng）能限值（zhí）
優異的（de）耐腐蝕性
不鏽鋼（gāng）的（de）耐腐蝕（shí）性主要取決於（yú）其化學成分。在大多數應用環境中，雙相不鏽鋼都顯示出較高的耐蝕性能（néng），這是由於它（tā）們鉻（gè）含（hán）量高，在氧化（huà）性酸中很有利，並且含有足夠（gòu）量的鉬（mù）和鎳，能耐中等還原性酸介（jiè）質的腐蝕。
對於（yú）耐氯離子點蝕和縫隙腐蝕的能力而言，不鏽鋼的鉻、鉬和氮（dàn）含量是***重要的。雙相不鏽鋼相對較高的鉻、鉬和氮含（hán）量使它們（men）具有很好的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能。雙相不鏽鋼有一係列不（bú）同的耐腐蝕性能（néng），既有相當於316不鏽鋼耐蝕性的牌（pái）號，如經濟型雙相不鏽鋼2101©，也有相（xiàng）當於6%鉬不鏽鋼耐蝕性的牌（pái）號，如SAF 2507©。
雙相不鏽鋼（gāng）具有非常好的耐（nài）應力腐蝕開（kāi）裂（SCC）性能，這個特性（xìng）是從鐵（tiě）素體這一方“繼承”來的。所（suǒ）有雙（shuāng）相不鏽鋼耐氯化物應力（lì）腐蝕開裂的能力均明顯優於（yú）300係奧氏體（tǐ）不鏽鋼。而標準的奧氏體不鏽鋼牌號如304和316，在有氯離子、潮濕空氣和溫度升高的條件下，可能會發生應力腐蝕開裂。因此，在有較大應力腐蝕風險的化工行業許多應用，常常（cháng）采用雙相不鏽鋼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，但更接近於鐵素體不鏽鋼和碳鋼。
成本優勢
與具有相同耐腐蝕性的奧氏體不鏽鋼牌號相比，雙相不鏽鋼中鎳、鉬含量較低。因為合金元素（sù）含量低，雙相不鏽鋼在價格上可能有優勢，尤其是在合金附加（jiā）費較高時。此外，由於雙相不鏽（xiù）鋼較高的屈（qū）服強度，其斷麵尺寸常常可減薄。與采用奧氏體不鏽鋼的方案相比（bǐ），采用雙相不鏽鋼（gāng）可顯著（zhe）地（dì）降低（dī）成本，減輕重量。
瑞（ruì）典（diǎn）斯德哥爾摩的雙相不鏽（xiù）鋼橋 ©Outokumpu
雙相不鏽鋼的發（fā）展曆史
雙相不鏽鋼已有80多年的（de）曆史。早期的牌號是鉻、鎳和（hé）鉬的合金（jīn）。1930年（nián）在瑞典生產出第一批鍛軋雙相不鏽鋼並用於亞硫酸鹽造紙（zhǐ）工業，開發這（zhè）些牌號是（shì）為了減少（shǎo）早期高碳奧氏體不鏽鋼的晶間腐蝕問題。1930年（nián）芬（fēn）蘭生產出雙相不鏽鋼鑄件。1936年Uranus 50 的前身在法國獲得專利。二戰後，AISI 329型不鏽鋼成為公認的鋼種並廣泛用於硝酸裝置的熱交換器管道。3RE60是第一代專為提高耐氯（lǜ）化物應力（lì）腐（fǔ）蝕斷裂（SCC）性能而研製的雙相不（bú）鏽鋼（gāng）牌號之一。後來，鍛軋和鑄造雙相不鏽鋼牌號均用於各種（zhǒng）加工工業的應用，包括容（róng）器（qì）、熱（rè）交（jiāo）換器和泵。
第（dì）一代雙相不鏽鋼有良好（hǎo）的（de）性能表現，但在焊接狀態（tài）下有局限性。焊縫的熱影響區（qū）（HAZ）由於鐵素體（tǐ）過多而韌性低，並且耐腐蝕性能明顯低於母材（cái）。這些局限性使第一代雙相不（bú）鏽鋼的應用，僅限於非焊接狀態下的一（yī）些特定應用。1968年不鏽鋼精煉工（gōng）藝，即氬氧脫碳(AOD)的發明，使一係列（liè）新不鏽（xiù）鋼鋼種的產生成為可能。AOD所帶來的諸多進步之一便是合金元素氮（dàn）的刻意添加。雙相（xiàng）不鏽鋼添加氮可以（yǐ）使（shǐ）焊接狀態下HAZ的韌性和耐蝕性接近於母材的性（xìng）能。隨著奧氏體（tǐ）穩定性的提（tí）高，氮還降低了有害金屬間相的形成速率。
含氮的雙相不鏽鋼被稱為第二代雙相不鏽鋼。這一新的商品化進展始於（yú）70年代後期，正好（hǎo）與北海海上油氣田的開發及（jí）市場對具有優異耐氯離子腐蝕性能、良好的（de）製造加工性和高強度的不鏽鋼需求相（xiàng）吻合。2205成為第二（èr）代雙（shuāng）相不鏽鋼的主要（yào）牌號並廣泛用於海上石油平台集氣管線和處理設施。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，使這種不鏽鋼的應用有很大的（de）吸引力（lì）。
雙相（xiàng）不鏽鋼可按照耐腐蝕（shí）性能排序，耐腐蝕性能取決於它們的合金成分。雙相不鏽鋼一直在不斷發展，現代雙相不鏽鋼可分為5類：
1. 不添加鉬的經濟型雙相不鏽鋼如2304；
2. 標（biāo）準雙相不鏽鋼如2205，是主要（yào）的鋼種，占雙相不鏽鋼用量的80%以上（shàng）；
3. 25Cr雙相不鏽鋼（gāng）如合金255，PREN*（耐（nài）點蝕當量數）值小於40；
4. 超級雙相不（bú）鏽（xiù）鋼（PREN值40～45）， 含25％～26%Cr，與含（hán）25%Cr雙相不鏽鋼如2507相比，鉬和氮（dàn）的含量增加；
5. 特（tè）超級雙相不鏽鋼，PREN值超過45的高合金化雙相不鏽鋼
* PREN = %Cr+3.3(%Mo+0.5%W) +16%N
表1 給出了鍛軋雙相（xiàng）不鏽鋼和鑄造雙相不鏽（xiù）鋼（gāng）的化學成分，為便於比較，第一代雙相不鏽鋼和常用奧（ào）氏體不鏽鋼（gāng）也包括（kuò）在其中。
表（biǎo）1 鍛軋和鑄造雙（shuāng）相不鏽鋼的（de）化學成分*（重量％）
* zui大值，除非指明範圍或（huò）說明是zui小值（zhí）。- 標準中未指（zhǐ）明。
** 這（zhè）一種鋼zui初沒有添加（jiā）氮，被認為是未加氮的第一代雙相不鏽鋼。（來源：國際鉬協會）
國際鉬（mù）協會：是一個以科學為宗（zōng）旨的非贏利性行業協（xié）會（huì），成立於1989年。目前，其會員代表著全球85%以上的鉬（mù）礦山產量和幾乎全（quán）部的（de）冶煉能力（lì）。國際鉬協會具有前（qián）瞻性的市（shì）場開發項目，旨在提高人們對鉬的認知，促進鉬及含鉬材料的應用。通過舉辦專題講座和培訓（xùn），提供技（jì）術谘詢（xún）、出版技術手冊、案例研究、行業簡報和（hé）統計數據以及網站和微信公眾號等途（tú）徑（jìng），向製造商、工程師、設計師、材料決策者和廣大公眾介紹含鉬材料的特性及（jí）適（shì）用性，宣傳鉬對於可持續發展的積極作用。我們資助科研項目，發現和開發新的（de）應用領域或擴大現有的終端應用。我們還協調業內各方應對法規並利用嚴謹的科學依據促進法規的合理化（huà）。
香蕉视频不鏽（xiù）鋼（gāng），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（qǐng）點擊
關鍵詞：雙相不鏽鋼,2205
上一（yī）篇：鋼管基（jī）礎知（zhī）識2：鋼管外形，尺寸術語 下一篇：鋼材斷裂原因分析
