雙相不銹鋼從20世紀(jì)40年代在美國誕生以來,已經(jīng)發(fā)展到第三代。它的主要特點(diǎn)是屈服強(qiáng)度可達(dá)400-550MPa,是普通不銹鋼的2倍,因此可以節(jié)約用材,降低設(shè)備制造成本。在抗腐蝕方面,特別是介質(zhì)環(huán)境比較惡劣(如海水,氯離子含量較高)的條件下,雙相不銹鋼的抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞性能明顯優(yōu)于普通的奧氏體不銹鋼,可以與高合金奧氏體不銹鋼媲美。
用途
雙相不銹鋼的應(yīng)用日益廣泛,用于煉油、化肥、造紙、石油、化工等耐海水耐高溫濃硝酸等熱交換器和冷淋器及器件。
不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。
按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;
按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;
按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等;
按鋼的功能特點(diǎn)分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)以及兩者相結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。
雙相不銹鋼因?yàn)槠浣鹣囡@微組織由鐵素體和奧氏體兩種不銹鋼晶粒組成,所以被稱為“雙相”。下圖中,黃顏色的奧氏體相被藍(lán)色的鐵素體相所包圍。當(dāng)雙相不銹鋼熔化后,它從液態(tài)凝固時(shí)凝固成完全的鐵素體結(jié)構(gòu),隨著材料冷卻到室溫,大約有一半的鐵素體晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體晶粒。其結(jié)果是顯微組織中大約50%為奧氏體相,50%為鐵素體相。
使用雙相不銹鋼的好處是它的高強(qiáng)度(是傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼的兩倍)與高耐腐蝕性能相結(jié)合。因此,雙相不銹鋼蒸發(fā)器可用更薄的鋼板制造,所需的材料和焊接較少。其它好處包括容易處理,對環(huán)境的綜合影響較少。
耐應(yīng)力腐蝕破裂性能良好,耐點(diǎn)蝕性能與00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)相當(dāng),具有較高強(qiáng)度,適用于含氯離子的環(huán)境,用于煉油、化肥、造紙、石油、化工等工業(yè)制造熱交換器、冷凝器等。
可代替06Cr18Ni11Ti(321不銹鋼),有更好的力學(xué)性能,特別是強(qiáng)度較高,用于航天設(shè)備等。