雙相不銹鋼基本特性

1、第一類屬低合金型，代表牌號 UNSS32304(23Cr-4Ni-0.1N),鋼中不含鋁，PREM1 為 24-25,在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替 AISI304 或 316 使用。第二類屬中合金型，代表牌號是 UNSS31803(22Cr-5Ni-3MO-0.15N),PREN 值為 32-33,其耐蝕性能介于 AISI316L 和 6%Mo+Nl 氏體不銹鋼之間。第三類屬高合金型，一般含 25%Cr,還含有鋁和氮，有的還含有銅和鴇，標(biāo)準(zhǔn)牌號 UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN為 38-39,這類鋼的耐蝕性能高于 22%Cr 的雙相不銹鋼。第四類屬超級雙相不

2、銹鋼型， 含高鋁和氮， 標(biāo)準(zhǔn)牌號 UNSS32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)， 有的也含鴇和銅，PREN 值大于 40,可適用于苛刻的介質(zhì)條件，具有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性能，可與超級奧氏體不銹鋼相媲美。國內(nèi)外主要雙相不銹鋼牌號的近似對照見表 2。表 1 雙相不銹鋼(DSS 代表牌號的主要化學(xué)成分和孔蝕抗力當(dāng)量值RepresentativeDuplexStainlessSteelTypes,MainChemicalAnalysisandPittingResistanceEquivalentNumber類別Type標(biāo)準(zhǔn)Sandard商業(yè)牌號TrademarkChemicalAna

3、lysis1%化學(xué)成分孔蝕當(dāng)量CCrNi MoNCuWPRENPRE低合金型UNSS32304SAF23040.032340.1().10.：224LowalloyW.Nr1.4362UR35NSS2327中合金型UNSS31803SAF22050.032252.80.1532/33MiddlealloyW.Nr1.4462UR45NSS2377UR45N0.0322.863.30.1835/36UNSS315003RE600.0318.552.7( ).129WNr1.4417A903UNSS3290010RE510.082541.51.530W.Nr1.4460SS2324AISI329U

4、NSS32950UR50Carp7Mo+0.060.0321；271521.8.51.750.251.52935高合金型UNSS32550 Ferralium0.0525630.181.83738Highalloy22538UNSS31250DP30.0325730.160.537UR47N0.0325(5.530.2238/39W.Nr14507UR52N0.0325(5.530.171.538VS250.0325(5.530.1838超級 DDSUNSS32760 Zeron1000 .032573.50.240.70.74041.5superduplexstainlesssteelW.N

5、r1.4501UNSS32750W.Nr1.4410SAF2507UR47N0.03257 3.80.2841SS2328UNS.S32550_+UR52N0.03257 3.50.251.541W.Nr1.4507UNS.S32740DP3W0.03730.2723942.5表 2 各國主要雙相不銹鋼牌號的近似對照ComparisonofMainDuplexStainlessSteelsOfDifferentCountries序美國中國法國德國日本瑞典英國USAChinaFranceGermanyJapanSwedenUK1S3180300Cr22Ni5Mo3NUR45N,UR4W-Nr.1

6、.446DP8SAF2205(SS2377)2S3150000Cr18Ni5Mo3Si2W-Nr.1.44DP13RE60(SS.2376)3S3255000Cr25Ni6Mo3CuNUR52M W-Nr.1.450Ferralium2554S3120000Cr25Ni6Mo2N00Cr22Ni5Mo3NUR47N5 S3126000Cr22Ni5Mo3WcuNW-Nr.1.450DP3(SUS329J2L)Zeron1006S32304URW-Nr.1.436DP11SAF35N2304(SS.2327)7S32750UR47N+W-Nr.1.441SAF25078S3290000Cr26N

7、i5Mo2W-Nr.1.446DP6(SUS329J1)10RE51(SS2324)9S32950工業(yè)事業(yè)部五分廠2008 年 8 月 5 日常用雙相不銹鋼牌號和各國牌號的近似值對照型號國家中國美國瑞典德國法國日本低合金型00Cr23Ni4NUN23(SAF2304)SS232(SAF2304WNr.1.4362UR35NDP11中合金型常用雙相不銹鋼的性能:1.化學(xué)成分（衿鋼號CMnSiSPCrNiMoCuAs(MPa爐 A 布氏洛氏S32750(SAF2507)00Cr22Ni5Mo3N1025-1125水8005501531032S31803(SAF22051020-1100620450

8、2529030.500Cr22Ni5Mo3NS31500(3RE6。00Cr18Ni5Mo3Si2980-10406304403029030.53.雙相不銹鋼的連續(xù)使用溫度范圍為-50C-60C。熱加工溫度應(yīng)不低于 950Co雙相不銹鋼簡介雙相不銹鋼是指它的微觀組織是由鐵素體相和奧氏體相二組成的材料，二相各約占 50%在實(shí)際使用中其中一相約在 40-60%之間較為合適。根據(jù)兩相組織的特點(diǎn)，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)于鐵素體不銹鋼和碳鋼。雙相不銹鋼的耐耐氯化物孔蝕和縫隙腐蝕能力與銘、鋁和氮含量有關(guān)，其耐億蝕和縫隙腐蝕能力可

9、以類假于 316 不銹鋼，或者高于海水用不銹鋼如 6%MO1 氏體不銹鋼。所有氏體不銹鋼，同時表現(xiàn)由良好的塑性和韌性。雙豐不銹鋼各種產(chǎn)品形式：板材和帶材和無縫管鍛材管件和法蘭棒和絲雙相不銹鋼一般可分為四類：第一類低合金型，代表牌號 UNSS32304 鋼中不含鋁，PREN24-25,耐應(yīng)力腐蝕方面可代替 AISI304 或是 316 使用。第二類中合金型，代表牌號 UNSS31803PREN32-33 耐蝕性能介于 AISI316L 和 6%MO+NI 氏體不銹鋼之間。第三類高合金型，一般含 25%CR 可使用于苛刻的介質(zhì)條件，具有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性能，可與超級奧氏體不銹鋼相媲美。（注：P

10、REN 孔蝕抗力當(dāng)量值）化學(xué)成分雙相鋼的最主要合金元素是 Cr、Ni、Mo 和 No 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 MnCu 尚元素。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。1.化學(xué)成分（）表 1牌號CCrNiMoNPSSAF22050.03021.0-23 4.5-6.52.5-3.50.08-0.20.0300.030SA25070.03024.0-26 6.0-8.03.0-5.00.320.0350.0202.機(jī)械性能雙相鋼機(jī)械性能取決于產(chǎn)品形式及最終熱處理，下表列生了規(guī)定的極限表 2項(xiàng)目牌

11、號“驗(yàn)溫度RP0.2N/MM2RM0.2N/MM；A5%室溫45062025100360SAF2205150335200310250295300285SA2507 室溫550800100046100450200400在-50 度-280 度溫度范圍同，雙相不銹鋼具有很好的機(jī)械性能，當(dāng)雙相鋼長期承受 300 度以上高溫時，其微機(jī)組織會發(fā)生變化并導(dǎo)含量的奧氏體鋼種相比，雙相鋼和超級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 PRE 陳表示抗點(diǎn)蝕等級是眾所周知的。物理性能：雙相鋼熱傳導(dǎo)率列于下表中，并與 316L 相比較。熱傳導(dǎo)

12、率 W/M 攝氏率表 3溫度牌號SAF2205SAF2507AISI316L20191615100191716200211917.5300232019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。我公司使用于西氣東輸?shù)?UNSS31803O 目不銹鋼的微觀組織圖如下，具鐵素體含量 54%雙相不銹鋼優(yōu)勢1、與奧氏體不銹鋼相比金相組織1）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罐或壓力容器的厚度要比常用奧氏體不銹鋼減少 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，尤其在含氯離子的環(huán)境中，即使是含合金量最

13、低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕斷裂的能力，應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突生問題。3）在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普通的 2205 雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的 316L 奧氏體不銹鋼，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，在一些介質(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，與合金含量相發(fā)的奧氏本不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和腐蝕疲勞性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。5）比奧氏體不銹鋼線膨脹系數(shù)低，與碳鋼接近，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。雙相不銹鋼是指不銹鋼中同時具有奧氏體和鐵素體兩種金相組織結(jié)構(gòu)的不銹鋼。不銹

14、鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼，而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。不銹鋼自本世紀(jì)初問世，到現(xiàn)在已有 90 多年的歷史。不銹鋼的發(fā)明是世界冶金史上的重大成就，不銹鋼的發(fā)展為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科技進(jìn)步奠定了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。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，分為銘不銹鋼、銘銀不銹鋼、銘銀鋁不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鋁不銹鋼、高純不銹鋼等；按鋼的性能特點(diǎn)和用途

15、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。目前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，或分為銘不銹鋼和銀不銹鋼兩大類。奧氏體暇素體雙相不銹鋼是指不銹鋼中既有奧氏體又有鐵素體組織結(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 a+丫雙相不銹鋼或雙相不銹鋼)多以奧氏體為基并含有

16、不小于 30%勺鐵素體，最常見的是兩相各約占 50%勺雙相不銹鋼。雙相不銹鋼英文簡寫是 DSS(DuplexStainlessSteel)。由于具有 a+丫雙相組織結(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，a+Y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；同時又保留了鐵素體不銹鋼的一些特點(diǎn)，如 4750c 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，a+Y 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。雙相不銹鋼這類不銹鋼的典型鋼種為 2205,即 2

17、2%&和 5%go 這類鋼種的特性是：強(qiáng)度佳遠(yuǎn)優(yōu)于304耐蝕性亦佳，因此常用于石化業(yè)管線、壓力容器及心軸等。SAF 是瑞典雙相不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)代號，SAF是指山特維克公司的專利牌號。同是 2205:如美國冶聯(lián) AL2205,61 S.S.新加坡62 SFS 芬蘭標(biāo)準(zhǔn)63 S.I 以色列標(biāo)準(zhǔn)64 SIS 瑞典標(biāo)準(zhǔn)65 SLS 斯里蘭卡標(biāo)準(zhǔn)66 SNIMA 摩洛哥標(biāo)準(zhǔn)67SNV 瑞士標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)雙相不銹鋼2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的化學(xué)成份牌號CMnPSSiNiCrMoN22050.0302.00.030.021.04.5-6.521-232.5-3.50.08-0.2

18、雙相不銹鋼 2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的機(jī)械性能牌號溫度/狀態(tài)屈服強(qiáng)度 bb(ksi)抗拉強(qiáng)度0.2(ksi)伸長率 8標(biāo)距 2in或50mm 或4D),%2205的板70oC/退火75105352205的板200oC/退火50902205的板400oC/退火45802205600oC/4079的板退火雙相不銹鋼 2205 的用途：用于煉油，化肥，造紙，石油，化工等耐海水耐高溫濃硝酸等和冷淋器及器件。雙相不銹鋼的主要代表牌號DSS 一般可分為四類：低合金型-代表牌號是 UNSS32304(23Cr-4Ni-0.1N)PREN 值 2425中合金型-代表牌號是 UNSS

19、31803(22Cr-5Ni-3MO-0.15N),PREN 值 3233高合金型-標(biāo)準(zhǔn)牌號有 UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),的熱交換器PREN 值 3839超級雙相不銹鋼型-標(biāo)準(zhǔn)牌號有 UNSS32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N),PREN 值40(冰PREN 耐孔蝕指數(shù) PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%)低合金型 UNSS32304 不含鋁，在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替 AISI304 或 316 使用.中合金型 UNSS31803 的耐蝕性能介于 AISI316L 和 6%Mo+lNl 氏體不銹鋼之間.高合金型，一般含 25%Cr,還

20、含有鋁和氮，有的還含有銅和鴇，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，含高鋁和氮，有的也含鴇和銅，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)成分雙相不銹鋼化學(xué)成分,%類型UNS牌號CCrNiMoCuN低合金型S323040.032340.05/0.20中合金型S318030.0322530.08/0.20中合金型S322050.0322530.14/0.20高合金型S325500.04256320.10/0.25超級DSSS327500.0325740.24/0.32從表中可以看由:S32205是由 S318

21、03派生生的鋼種，在 ASTMA240/240M-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.4.雙相不銹鋼的發(fā)展動向值得關(guān)注的是低合金含鎰雙相不銹鋼的開發(fā).近十年來有關(guān)國家如美國，南非等研究以鎰代銀雙相不銹鋼的開發(fā)，但除鑄件外，所開發(fā)的新鋼種多具有介穩(wěn)的奧氏體，藉冷變形后馬氏體的轉(zhuǎn)變提高強(qiáng)度，很難作焊接件使用，也很難適應(yīng)某些環(huán)境，例如會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的環(huán)境，這樣使用很局限.近年瑞典開發(fā)的低鎰低銀雙相不銹鋼則比較成熟，目標(biāo)明確，為了節(jié)

22、鎮(zhèn)以取代用途很廣的 304,甚至可能代替價(jià)格與 304 相當(dāng)，目前使用并不廣的 2304 雙相不銹鋼，具有實(shí)際推廣的價(jià)值，值得注意.瑞典AvestaPolaritAB開發(fā)的LDX2101雙相不銹鋼(21.5%Cr,5%Mn,1.5%Ni,0.22%N),由于提高了鋼中的氮，獲得了穩(wěn)定的奧氏體，相的平衡與組織穩(wěn)定性都較好，對金屬間相的析由不敏感，在析生最敏感的溫度 650C,保溫 10h 后的沖擊值才降至 50J,其組織穩(wěn)定性較 2205 鋼好。該鋼的強(qiáng)度高，耐腐蝕性與 304 相當(dāng)，可焊接，其壽命周期成本較奧氏體不銹鋼低LDX2101 鋼已進(jìn)行工業(yè)試制，在 AOD/CLO 精煉后進(jìn)行連鑄，生產(chǎn)

23、長材鑄胚和板胚，只是目前尚未大量推廣應(yīng)用，鑒于它具有較好的綜合性能，潛在的用途范圍很寬，尤其用作結(jié)構(gòu)件很有前途，例如可代替 2205 雙相不銹鋼用作橋梁結(jié)構(gòu)，還可用制混凝土中的鋼筋，解決在有氯離子污染環(huán)境中材料的腐蝕問題，此外，還可取代 304 和 316 鋼制造容器、塔器、熱水貯罐和加熱器等。從世界不銹鋼的消耗量來看， 雙相不銹鋼只占很少的份額， 它的價(jià)格還是較高的， 從價(jià)格比來看：若 304,304L為 1,則 316L 為 1.3,而 2205 則為 1.6,說明要想增加雙相不銹鋼的市場份額應(yīng)當(dāng)有更廉價(jià)的，能與應(yīng)用最普遍的304(304L)鋼相競爭的新鋼種還是有價(jià)值的，當(dāng)然這方面還有許多工作要做.值得一述的還有含鎰超級雙相不銹鋼的開發(fā)，在德國開發(fā)了含 25%Cr,6%Mn,6%Ni,3%Mo,2%W 和0.5%N,還有 Cu 的高合金鑄鋼，該鋼靠固溶強(qiáng)化，a0.2 可達(dá)到 550MPa,比含 0.15%N 的類似鋼種高由近 70MP