2205雙相不銹鋼化學(xué)成分

雙相鋼的最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N。其中Cr、Mo為增加鐵素體含量，而Ni、N為奧氏體穩(wěn)定元素。有些鋼種還有Mn、Cu、W等元素。Cr、Ni、Mo能改進(jìn)抗腐蝕性。在含氯化物的環(huán)境中其抗點(diǎn)蝕及裂縫腐蝕的性能特別好。

現(xiàn)國(guó)內(nèi)2205不銹鋼產(chǎn)品種類有2205不銹鋼管、2205雙相不銹鋼無(wú)縫管;2205雙相不銹鋼板材、2205不銹鋼棒材、鍛材、管件、帶材等。早期的雙相不銹鋼可以耐中等強(qiáng)度的均勻腐蝕和氯應(yīng)力腐蝕斷裂，但是在焊接情況下使用時(shí)，其性能會(huì)大大降低。為了改善這種情況，氮就加入了雙相不銹鋼2205，這樣不僅使耐腐蝕性能上升，而且焊接使用情況也很良好。由于2205雙相鋼特殊的性能特色，應(yīng)用范圍很廣， 至今是大量使用的一個(gè)牌號(hào)。

2205雙相不銹鋼的固溶組織中一般含有鐵素體與奧氏體兩相，且含量較少一相的體積分?jǐn)?shù)不低于30%。

生產(chǎn)的2205雙相鋼機(jī)械性能取決于產(chǎn)品形式及最終熱處理，下表列出了規(guī)定的極限

在-50度到280度溫度范圍內(nèi)，雙相不銹鋼具有很好的機(jī)械性能，當(dāng)雙相鋼長(zhǎng)期承受300度以上高溫時(shí)，其微機(jī)組織會(huì)發(fā)生變化并導(dǎo) 含量的奧氏體鋼種相比，雙相鋼和超級(jí)雙相鋼基體材料具有類心抗點(diǎn)蝕和裂紋腐蝕性能，但一般具有極好的抗應(yīng)力腐蝕有機(jī)酸腐蝕的能力。在工業(yè)界按照孔蝕抗力當(dāng)量值PREN來(lái)表示抗點(diǎn)蝕等級(jí)是眾所周知的。

機(jī)械切削性

在高速的機(jī)床上,2205 合金的進(jìn)給率和切削速度和316L 是一樣的。如果采用炭化刀,切割速度與316L 相比降低了大約20%,機(jī)器設(shè)備及其部件的性能在此起著關(guān)鍵性的作用。

熱處理性能

2205 合金應(yīng)在最低為1900°F 的溫度下進(jìn)行退火處理,然后迅速冷卻,進(jìn)行水淬火。這項(xiàng)處理應(yīng)用于固熔退火及應(yīng)力解除。應(yīng)力解除處理如在低于1900°F 的溫度下進(jìn)行,容易導(dǎo)致有害的金屬或非金屬相位的析出。

雙相鋼熱傳導(dǎo)率列于下表中，并與316L相比較。熱傳導(dǎo)率W/M攝氏率

雙相不銹鋼的熱膨脹與碳鋼接近，這使雙相鋼與奧氏體不銹鋼相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。金相組織我公司使用于西氣東輸?shù)腢NSS31803雙相不銹鋼的微觀組織圖如下，其鐵素體含量54%

由于兩相組織的特點(diǎn)，通過(guò)正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，使DSS兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢(shì)如下:

(1)屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲(chǔ)罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%，有利于降低成本。

(2)具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。

(3)在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的316L奧氏體不銹鋼，而超級(jí)雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，再一些介質(zhì)中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。

(4)具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。

(5)比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。

(6)不論在動(dòng)載或靜載條件下，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力，這對(duì)結(jié)構(gòu)件應(yīng)付突發(fā)事故如沖撞，爆炸等，雙相不銹鋼優(yōu)勢(shì)明顯，有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢(shì)如下:

(1)應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。

(2)其塑韌性較奧氏體不銹鋼低，冷，熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。

(3)存在中溫脆性區(qū)，需要嚴(yán)格控制熱處理和焊接的工藝制度，以避免有害相的出現(xiàn)，損害性能。

與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢(shì)如下:

(1)綜合力學(xué)性能比鐵素體不銹鋼好，尤其是塑韌性，不象鐵素體不銹鋼那樣對(duì)脆性敏感。

(2)除耐應(yīng)力腐蝕性能外，其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

(3)冷加工工藝性能和冷成型性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

(4)焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理。

(5)應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。

與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢(shì)如下:

合金元素含量高，價(jià)格相對(duì)高，一般鐵素體不含鎳。

綜上所述，可以概括地看出DSS的使用性能和工藝性能的概貌，它以其優(yōu)越的力學(xué)與耐腐蝕綜合性能贏得了使用者的青睞，已成為既節(jié)省重量又節(jié)省投資的優(yōu)良的耐蝕工程材料。

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