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1、双相不锈钢百科名片双相不锈钢所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般量少相的含量也需要达到 30%。在含 C 较低的情况下，Cr 含量在 18%28%，Ni 含量在 3%10%。有些钢还含有 Mo、Cu、Nb、Ti，N 等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的 475脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。目录性能特点 概念解析 诞生和发展
2、焊接特性 分类 其他编 辑 本 段 性 能 特 点双 相 不 锈 钢 的 性 能 特 点 由 于 两 相 组 织 的 特 点 ， 通 过 正 确 控 制 化 学 成 分 和 热 处 理 工 艺 ， 使 双 相 不锈 钢 兼 有 铁 素 体 不 锈 钢 和 奥 氏 体 不 锈 钢 的 优 点 ， 它 将 奥 氏 体 不 锈 钢 所 具 有 的优 良 韧 性 和 焊 接 性 与 铁 素 体 不 锈 钢 所 具 有 的 较 高 强 度 和 耐 双 相 不 锈 钢氯 化 物 应 力 腐 蚀 性 能 结 合 在 一 起 ， 正 是 这 些 优 越 的 性 能 使 双 相 不 锈 钢 作 为 可焊 接 的
3、 结 构 材 料 发 展 迅 速 ， 80 年 代 以 来 已 成 为 和 马 氏 体 型 、 奥 氏 体 型 和 铁素 体 型 不 锈 钢 并 列 的 一 个 钢 类 。 双 相 不 锈 钢 有 以 下 性 能 特 点 ： （ 1） 含 钼 双 相 不 锈 钢 在 低 应 力 下 有 良 好 的 耐 氯 化 物 应 力 腐 蚀 性 能 。 一般 18-8 型 奥 氏 体 不 锈 钢 在 60C 以 上 中 性 氯 化 物 溶 液 中 容 易 发 生 应 力 腐 蚀断 裂 ， 在 微 量 氯 化 物 及 硫 化 氢 工 业 介 质 中 用 这 类 不 锈 钢 制 造 的 热 交 换 器 、 蒸
4、发 器 等 设 备 都 存 在 着 产 生 应 力 腐 蚀 断 裂 的 倾 向 ， 而 双 相 不 锈 钢 却 有 良 好 的 抵抗 能 力 。 （ 2） 含 钼 双 相 不 锈 钢 有 良 好 的 耐 孔 蚀 性 能 。 在 具 有 相 同 的 孔 蚀 抗 力 当量 值 （ PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%） 时 ， 双 相 不 锈 钢 与 奥 氏 体 不 锈 钢 的 临 界 孔 蚀电 位 相 仿 。 双 相 不 锈 钢 与 奥 氏 体 不 锈 钢 耐 孔 蚀 性 能 与 AISI 316L 相 当 。 含25%Cr 的 ， 尤 其 是 含 氮 的 高 铬 双 相 不 锈 钢 的 耐
5、孔 蚀 和 缝 隙 腐 蚀 性 能 超 过 了AISI 316L。 （ 3） 具 有 良 好 的 耐 腐 蚀 疲 劳 和 磨 损 腐 蚀 性 能 。 在 某 些 腐 蚀 介 质 的 条 件下 ， 适 用 于 制 作 泵 、 阀 等 动 力 设 备 。 （ 4） 综 合 力 学 性 能 好 。 有 较 高 的 强 度 和 疲 劳 强 度 ， 屈 服 强 度 是 18-8型 奥 氏 体 不 锈 钢 的 2 倍 。 固 溶 态 的 延 伸 率 达 到 25%， 韧 性 值 AK（ V 型 槽 口 ）在 100J 以 上 。 （ 5） 可 焊 性 良 好 ， 热 裂 倾 向 小 ， 一 般 焊 前 不
6、 需 预 热 ， 焊 后 不 需 热 处 理 ，可 与 18-8 型 奥 氏 体 不 锈 钢 或 碳 钢 等 异 种 焊 接 。 双 相 不 锈 钢（ 6） 含 低 铬 （ 18%Cr） 的 双 相 不 锈 钢 热 加 工 温 度 范 围 比 18-8 型 奥 氏 体 不 锈钢 宽 ， 抗 力 小 ， 可 不 经 过 锻 造 ， 直 接 轧 制 开 坯 生 产 钢 板 。 含 高 铬（ 25%Cr） 的 双 相 不 锈 钢 热 加 工 比 奥 氏 体 不 锈 钢 略 显 困 难 ， 可 以 生 产 板 、 管和 丝 等 产 品 。 （ 7） 冷 加 工 时 比 18-8 型 奥 氏 体 不 锈
7、 钢 加 工 硬 化 效 应 大 ， 在 管 、 板 承 受变 形 初 期 ， 需 施 加 较 大 应 力 才 能 变 形 。 （ 8） 与 奥 氏 体 不 锈 钢 相 比 ， 导 热 系 数 大 ， 线 膨 胀 系 数 小 ， 适 合 用 作 设备 的 衬 里 和 生 产 复 合 板 。 也 适 合 制 作 热 交 换 器 的 管 芯 ， 换 热 效 率 比 奥 氏 体 不锈 钢 高 。 （ 9） 仍 有 高 铬 铁 素 体 不 锈 钢 的 各 种 脆 性 倾 向 ， 不 宜 用 在 高 于 300C的 工 作 条 件 。 双 相 不 锈 钢 中 含 铬 量 愈 低 ， 等 脆 性 相 的
8、危 害 性 也 愈 小 。 编 辑 本 段 概 念 解 析双 相 不 锈 钢 （ Duplex Stainless Steel， 简 称 DSS） ， 指 铁 素 体 与 奥氏 体 各 约 占 50%， ， 一 般 较 少 相 的 含 量 最 少 也 需 要 达 到 3O%的 不 锈 钢 。 编 辑 本 段 诞 生 和 发 展双 相 不 锈 钢 从 20 世 纪 40 年 代 在 美 国 诞 生 以 来 ， 已 经 发 展 到 第 三 代 。它 的 主 要 特 点 是 屈 服 强 度 可 达 400-550MPa， 是 普 通 不 锈 钢 的 2 倍 ， 因 此 可以 节 约 用 材 ， 降
9、低 设 备 制 造 成 本 。 在 抗 腐 蚀 方 面 ， 特 别 是 介 质 环 境 比 较 恶 劣（ 如 海 水 ， 氯 离 子 含 量 较 高 ） 的 条 件 下 ， 双 相 不 锈 钢 的 抗 点 蚀 、 缝 隙 腐 蚀 、应 力 腐 蚀 及 腐 蚀 疲 劳 性 能 明 显 优 于 普 通 的 奥 氏 体 不 锈 钢 ， 可 以 与 高 合 金 奥氏 体 不 锈 钢 媲 美 。 编 辑 本 段 焊 接 特 性双 相 不 锈 钢 具 有 良 好 的 焊 接 性 能 ， 与 铁 素 体 不 锈 钢 及 奥 氏 体 不 锈 钢 相比 ， 它 既 不 像 铁 素 体 不 锈 钢 的 焊 接 热
10、 影 响 区 ， 由 于 晶 粒 严 重 粗 化 而 使 塑 韧性 大 幅 降 低 ， 也 不 像 奥 氏 体 不 锈 钢 那 样 ， 对 焊 接 热 裂 纹 比 较 敏 感 。 双 相 不 锈 钢 由 于 其 特 殊 的 优 点 ， 广 泛 应 用 于 石 油 化 工 设 备 、 海 水 与 废水 处 理 设 备 、 输 油 输 气 管 线 、 造 纸 机 械 等 工 业 领 域 ， 近 年 来 也 被 研 究 用 于 桥梁 承 重 结 构 领 域 ， 具 有 很 好 的 发 展 前 景 。 编 辑 本 段 分 类不 锈 钢 钢 种 很 多 ， 性 能 各 异 ， 它 在 发 展 过 程 中
11、 逐 步 形 成 了 几 大 类 。 按 组 织 结 构 分 ， 分 为 马 氏 不 锈 钢 （ 包 括 沉 淀 硬 化 不 锈 钢 ） 、 铁 素 体 不锈 钢 、 奥 氏 体 不 锈 钢 和 奥 氏 体 加 铁 素 体 双 相 不 锈 钢 等 四 大 类 ； 按 钢 中 的 主 要 化 学 成 分 或 钢 中 的 一 些 特 征 元 素 来 分 类 ， 分 为 铬 不 锈 钢 、铬 镍 不 锈 钢 、 铬 镍 钼 不 锈 钢 以 及 低 碳 不 锈 钢 、 高 钼 不 锈 钢 、 高 纯 不 锈 钢 等 ； 按 钢 的 性 能 特 点 和 用 途 分 类 ， 分 为 耐 硝 酸 不 锈 钢
12、 、 耐 硫 酸 不 锈 钢 、 耐点 蚀 不 锈 钢 、 耐 应 力 腐 蚀 不 锈 钢 、 高 强 不 锈 钢 等 ； 按 钢 的 功 能 特 点 分 类 ， 分 为 低 温 不 锈 钢 、 无 磁 不 锈 钢 、 易 切 削 不 锈 钢 、超 塑 性 不 锈 钢 等 。 目 前 常 用 的 分 类 方 法 是 按 钢 的 组 织 结 构 特 点 和 钢 的 化 学 成分 特 点 以 及 两 者 相 结 合 的 方 法 分 类 。 一 般 分 为 马 氏 体 不 锈 钢 、 铁 素 体 不 锈钢 、 奥 氏 体 不 锈 钢 、 双 相 不 锈 钢 和 沉 淀 硬 化 型 不 锈 钢 等 ，
13、 或 分 为 铬 不 锈 钢和 镍 不 锈 钢 两 大 类 。 编 辑 本 段 其 他我 国 新 标 准 GB/T 20878-2007 不 锈 钢 和 耐 热 钢 牌 号 及 化 学 成 分 中加 入 了 许 多 双 相 不 锈 钢 牌 号 。 如 ： 14Cr18Ni11Si4AlTi、 022Cr19Ni5Mo3Si2N、 12Cr21Ni5Ti。 更 多 的 牌 号 见 标 准 。 另 外 ： 著 名 的 2205 双 相 钢 相 当 于 我 国 的 022Cr23Ni5Mo3N.。 最 后 ， 一 些 网 页 甚 至 论 文 将 双 相 不 锈 钢 写 作 双 向 不 锈 钢 是 错
14、 误 的 。 双相 是 指 金 相 组 织 的 有 两 种 ， 而 非 方 向 的 “向 ”。 双 相 不 锈 钢 的 用 途 用 于 炼 油 、 化 肥 、 造 纸 、 石 油 、 代 工 等 耐 海 水 耐 高 温 浓 硝 酸 等 热 交 换 器和 冷 淋 器 及 器 件 。 双 相 不 锈 钢 的 主 要 代 表 牌 号 DSS 一 般 可 分 为 四 类 低 合 金 型 -代 表 牌 号 ： UNS S32304（ 23Cr-4Ni-0.1N) 中 合 金 型 -代 表 牌 号 ： UNS S31803（ 22Cr-5Ni-3Mo-0.1N) 高 合 金 型 -代 表 牌 号 ： UN
15、S S32550（ 22Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N) 超 级 双 相 不 锈 钢 型 -标 准 牌 号 ： UNS S32750（ 25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N) 低 合 金 型 UNS S32304 不 含 钼 ， 在 耐 应 力 腐 蚀 方 面 可 代 替 AISI304 或316 使 用 。 中 合 金 型 ： UNS S31803 的 耐 蚀 性 能 介 于 AISI316L 和 6%Mo+N 奥 氏 体 不锈 钢 之 间 。 高 合 金 型 ： 一 般 含 25%Cr,还 含 有 钼 各 氮 ， 有 的 还 含 铜 墙 铁 壁 和 钨 ， 这类 钢 的 耐 蚀
16、性 能 高 于 22%Cr 的 双 相 不 锈 钢 超 级 双 相 不 锈 钢 型 ： 含 高 钼 和 氮 ， 有 的 也 含 钨 和 铜 ， 也 适 用 于 苛 刻 的 介质 条 件 ， 具 有 良 好 的 耐 腐 蚀 与 力 学 综 合 性 能 ， 可 与 超 级 奥 氏 体 不 锈 钢 相 比 美 。常 用 双 相 不 锈 钢 理 化 性 能 指 标 1 化 学 成 分 （ %） 钢号 C Mn Si S P Cr Ni Mo CuNS32750（SAF2507） 00Cr25Ni7Mo4N0.031.20 0.80.0200.03524.0/26.06.0/8.03.0/5.00.500.24/0.32S3180.(SAF2507) 00Cr22Ni5Mo3N0.032.00 1.00.0200.03021.0/23.04.50/6.502.50/3.500.08/0.20S31500(3RE60) 00Cr18Ni5Mo3Si
