雙相鋼基本性能及用途

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雙相不銹鋼--基本組織性能

雙相不銹鋼的主要代表牌號

一般可分為四類:

低合金型--代表牌號是UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N）

PRE值24～25

中合金型--代表牌號是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）

PRE值32～ 33

高合金型--標(biāo)準(zhǔn)牌號有UNS S32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）

PRE值38～39

超級雙相不銹鋼型--標(biāo)準(zhǔn)牌號有UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）

PRE值＞40

(※ PRE耐孔蝕指數(shù) PRE=Cr%+3.3×（Mo+?W）%+16×N%)

低合金型UNS S32304不含鉬, 在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304或316使用.

中合金型UNS S31803的耐蝕性能介于AISI 316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間.

高合金型,一般含25%Cr,還含有鉬和氮,有的還含有銅和鎢,這類鋼的耐蝕性能高于22%Cr的雙相不銹鋼.

超級雙相不銹鋼型,含高鉬和氮,有的也含鎢和銅 , 可適用于苛刻的介質(zhì)條件,具有良好的耐腐蝕與力學(xué)綜合性能,可與超級奧氏體不銹鋼相比美.

代表牌號的主要化學(xué)成分

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雙相不銹鋼化學(xué)成分,%

類型 UNS 牌號 C Cr Ni Mo Cu N

低合金型 S32304 ≤0.03 23 4 5 0.05/0.20

中合金型 S31803 ≤0.03 22 5 3 0.08/0.20

中合金型 S32205 ≤0.03 22 5 3 0.14/0.20

高合金型 S32550 ≤0.04 25 6 3 1.5-2.5 0.10/0.25

超級DSS S32750 ≤ 0.03 25 7 4 0.5最大 0.24/0.32

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從表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的鋼種, 在ASTM A 240/240M-99a標(biāo)準(zhǔn)中是在1999年才納標(biāo)的,它的Cr、Mo和N元素的區(qū)間都比較窄,容易達(dá)到相的平衡(即兩相約各占一半), 改善了鋼的強(qiáng)度,耐腐蝕性和焊接性能,多用于性能要求較高和需要焊接的材料,如油氣管線等.

奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼是指不銹鋼中既有奧氏體（γ相）又有鐵素體（α相）組織結(jié)構(gòu)的鋼種，而且此二相組織要獨(dú)立存在，含量都較大，一般認(rèn)為最少相的含量應(yīng)大于15%。而實(shí)際工程中應(yīng)用的奧氏體+鐵素雙相不銹鋼（習(xí)慣稱α+γ雙相不銹鋼或雙相不銹鋼）多以奧氏體為基并含有不小于30%的鐵素體，最常見的是兩相各約占50%的雙相不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間副食和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。雙相不銹鋼英文簡寫是DSS(Duplex Stainless Steel)。

由于具有α+γ雙相組織結(jié)構(gòu)，雙相不銹鋼兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)。與鐵素體不銹鋼相比，α+γ雙相不銹鋼的韌性高，脆性轉(zhuǎn)變溫度低。耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高；同時(shí)又保留了鐵素體不銹鋼的一些特點(diǎn)，如475℃脆性、導(dǎo)熱系數(shù)高、線膨脹系數(shù)小、具有超塑性、有磁性等。與奧氏體不銹鋼相比，α+γ雙相不銹鋼的強(qiáng)度高，特別是屈服強(qiáng)度顯著提高，且耐晶間腐蝕、耐應(yīng)力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能有明顯的改善。

α+γ雙相不銹鋼又分為Cr-Ni型和Cr-Mn-N型。目前實(shí)際工程最常用的α+γ雙相不銹鋼是Cr-Ni型，可分為四類，低合金型（如SAF2304）、中合金型(如ASF2205、A903)、高合金型（如255、UR52N）及超級雙相不銹鋼型（如Zeron 100、SAF2507）。

α+γ雙相不銹鋼的性能主要受α和γ相比例影響，研究結(jié)果表明：α和γ相各占50%時(shí)，α+γ雙相不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能和焊接性能。在平衡狀態(tài)下，α+γ雙相不銹鋼兩相比例主要是由鋼中合金元素的含量來決定的即由鉻當(dāng)量（Creq ）和鎳當(dāng)量（Nieq ）來決定的。當(dāng)雙相不銹鋼加熱溫度足夠時(shí)，就會發(fā)生γ-α轉(zhuǎn)變，當(dāng)達(dá)到1200~1300℃時(shí)，，急冷時(shí)某些鋼種可以呈現(xiàn)單相鐵素體，冷卻速度較慢時(shí)，析出的奧氏體量仍有可能不完全。在重新熱處理后，新析出的奧氏體稱為二次奧氏體γ2,析出速度相當(dāng)快，其形態(tài)呈針狀或羽毛狀。二次奧氏體量隨回火溫度的提高和保溫時(shí)間的延長而逐漸增加，而且體積也長大，這種狀態(tài)的α+γ雙相組織一般比較粗大，性能不好。
當(dāng)加熱溫度低于1050℃時(shí)，碳化物可在α-γ相界上形成，由于有相對高鉻的鐵素體供鉻，相對高碳的奧氏體供碳，最易形成Cr23C6 型碳化物。碳化物的長大消耗了相鄰區(qū)域的鉻量，加之鉻在鐵素體中的擴(kuò)散速度很快，于是，這部分原來為鐵素體隨即轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，這樣便形成了碳化物和奧氏體的聚集區(qū)。由于雙相不銹鋼絕大部分為超低碳，所以能析出的碳化物有限，尚不足以在α-γ晶間（相界）上形成網(wǎng)狀碳化物。因此，對超低碳雙相不銹鋼而言，一般不必?fù)?dān)心碳化物析出帶來的危害。合金元素的含量直接影響到雙相不銹鋼的相比例和有關(guān)性能。Ni的主要作用是調(diào)整雙相不銹鋼有一個(gè)合理的相比例。N是強(qiáng)烈形成奧氏體的元素，在雙相不銹鋼中，高溫時(shí)N穩(wěn)定奧氏體的能力也比Ni大，N還能提高雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能。Cr是保證雙相不銹鋼有合理相比例的主要鐵素體形成元素，隨著Cr含量的增加，雙相不銹鋼耐蝕性也提高.Mo是鐵素體形成元素，Mo能提高雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能，但Mo含量較高時(shí)，會增加鋼的脆性。W是鐵素體形成元素，W能提高雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能。Cu能提高鋼在還原性介質(zhì)中的耐蝕性。在氯化物環(huán)境中影響孔蝕主要合金元素是Cr、Mo和N，為了描述合金元素含量與腐蝕性能之間的關(guān)系，學(xué)者們建立了數(shù)學(xué)關(guān)系式，其中應(yīng)用最普遍的是稱之為孔蝕當(dāng)量值（PRE）或稱孔蝕指數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系式： PRE=Cr%+3.3×（Mo+?W）%+16×N%)
只考慮Cr、Mo和N的影響時(shí)，可表示為PREN?？紤]W的影響時(shí)，表示為PREW；考慮Mn的影響時(shí)，表示為PRE Mn；考慮S P 的影響時(shí)，表示為PRE(S+P)。
PREW=%Cr+3.3x(%Mo+0.5%w)+16x%N
PRE Mn=%Cr+3.3x%Mo+30x%N-%Mn
PRE(S+P)=%Cr+3.3x%Mo+30x%N-123 x%(S+P)

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不銹鋼無縫管采用精軋加冷拔工藝結(jié)合生產(chǎn)(可達(dá)高精度級公差)；不銹鋼焊管采用等離子焊接，氬弧焊等工藝生產(chǎn)；并實(shí)施水壓、氣壓試驗(yàn)，渦流探傷，各項(xiàng)理化學(xué)檢測：包括延伸率、抗拉強(qiáng)度、機(jī)械性能、金相分析、晶間腐蝕、硬度測試等各項(xiàng)要求，按用戶采購規(guī)范實(shí)施全面的檢測，并可按要求提供相關(guān)報(bào)告。同時(shí)接受第三方檢驗(yàn)！產(chǎn)品暢銷各行業(yè)的國內(nèi)外單位，并得到一致好評。