双相不锈钢结合了铁素体和奥氏体的相平衡。
因此,它们具有铁素体-奥氏体微观结构以及奥氏体和铁素体钢牌号的许多有益特性。
然而,双相不锈钢的性能倾向于铁氧体和碳钢等级的性能。
这种牌号易于制造,并结合了出色的耐腐蚀性和高强度。
双相不锈钢的历史尽管第一批双相不锈钢铸件的历史可以追溯到 80 多年前,并且是在 1930 年代在瑞典制造的,但直到最近 30 年,不锈钢牌号才在行业中变得非常重要。
第一代在焊接条件下有其局限性,但已经提供了良好的性能。
然而,氩氧脱碳的发明使得添加氮气作为合金元素成为可能。
其优点是具有更高的奥氏体稳定性和降低有害金属间相形成的速率。
在合金中添加氮定义了第二代双相不锈钢,始于 1970 年代后期。
由于北海海上气田和油田的扩张,对具有高屈服强度、机械强度和良好可制造性的牌号的需求增加。
第二代提供了卓越的强度,并减少了壁厚和油平台的重量。
特别是,2205被大量使用,成为第二代双相钢的主力。
从那时起,发展就没有停滞不前。
现代双相钢种通常分为五组。
双相不锈钢的分类主要是根据耐腐蚀性进行的,这与合金含量密切相关。
有哪些双相钢牌号?双相钢满足腐蚀和强度的高要求。
原则上可以区分三种类型:标准双工是最常用的版本。
最常见的版本是材料编号为 S31803 (1.4462) 的钢。
标准双相钢用途广泛,如果同时需要耐腐蚀性和强度,则特别使用。
标准双相钢的铬含量超过20%,镍含量约为5%,钼含量约为3%。
更简单的版本是 Mager Duplex(也称为 Lean Duplex),它有 S32001 (1.4482)、S32101 (1.4162)、S32202 (1.4062)、S32304 (1.4362) 和 1.4655 等等级。
与标准双相钢相比,精益双相钢的钼和镍含量比例较低。
这在一定程度上降低了材料成本。
此外,精益双相钢对拉伸应力具有更大的耐受性。
精益双相钢在建筑行业中用于这些用途,在这种情况下,该牌号可以充分利用其减轻重量的潜力。
第三种变体是超双工等级。
它们因其特别强的耐腐蚀性和高强度而脱颖而出。
该组最广泛的代表是 S32750 (1.4410)。
其他是 S32760 (1.4501)、S32750 (1.4507) 和 1.4477。
超级双相适用于要求苛刻的应用领域,例如海水淡化或化学品船的建造。
与标准双相相比,超级双相牌号的铬(约25%)、镍(高达8%)和钼(高达4%)的比例有所增加。
不同组别的特点:精益双相:不添加钼 (2304)含钼稀薄双相:(S32003)标准双相:合金由 22% Cr 和 3% Mo 组成 (2205)超级双相:Cr含量较高,约为25%和3%Mo,点蚀当量值(PREN)为40 – 45 (2507)超双相:Cr和Mo含量较高,PREN高于45(S32707)性能双相不锈钢的化学成分尽管双相不锈钢大多结合了大约 50% 的铁素体和 50% 的奥氏体的相平衡,但仍然可以在 30 - 70% 的范围内实现有益的特性。
通常,对于更高的韧性和更好的加工性能,奥氏体略微受到当前商业生产的青睐。
合金化的主要成分是铬、钼、氮和镍。
耐腐蚀性双相不锈钢牌号的特点是具有出色的耐缝隙腐蚀性和出色的抗点蚀性,根据环境的不同,奥氏体牌号的性能最好。
由于铬含量高,双相不锈钢在氧化酸方面表现非常好。
钼和镍的充分添加在轻度还原性酸性环境中提供了良好的耐受性。
此外,由于在相平衡中添加了铁素体,双相不锈钢对氯化物应力腐蚀开裂的抵抗力非常好,并且远远优于 304 和 316 等奥氏体。
然而,与奥氏体钢种相比,在微观结构中添加铁氧体也会导致一些缺点。
铁氧体容易受到氢脆的影响,因此双相钢不太适合氢可能被注入金属的环境。
双相不锈钢牌号的应用双相不锈钢牌号广泛应用于不同行业。
纸浆和造纸行业将它们用于多种应用,例如漂白设备、芯片储罐和吸辊壳。
双相不锈钢因其优越的性能而取代了造纸工业中的奥氏体和碳钢牌号,从而降低了总体成本。
石油和天然气行业从双相不锈钢牌号中获益匪浅。
特别是 2205 牌号用于流线、管道和泵等其他设备。
超级双相不锈钢具有更高的强度和出色的抗疲劳性,通常用于锻件、管材和紧固件。
此外,在更深的海平面上钻探石油的趋势需要更长的脐带缆,以满足特殊要求。
因此,已经开发出性能优于超级双相钢牌号的超双相不锈钢。
建筑行业严重依赖双相不锈钢。
特别是2205等级在桥梁建设中发挥着重要作用。
例如,香港的昂船洲大桥和新加坡的螺旋大桥都是由2205双相钢种组成的。
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