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你知道雙相不銹鋼的性能為什么這么優異嗎

發表時間:2023-03-15 09:46

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雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,通稱DSS),指金相組織與馬氏體各約為50%,一般偏少相含量至少也必須達到30%的不銹鋼。在含C相對較低的前提下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有一些鋼還帶有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金成分。

1、不銹鋼為什么不會銹蝕?不銹鋼的耐腐蝕性一般伴隨著鉻含量的提高而提高,當鋼里的鉻含量Cr≥12%,會到鋼的表面形成一層很薄,但是也很致密的氧化膜(統稱鍍層),維護基材不會再發生氧化反應或浸蝕,不銹鋼因而具有良好的耐蝕性能。

2、雙相不銹鋼的構成雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,通稱DSS),指金相組織與馬氏體各約為50%,一般偏少相含量至少也必須達到30%的不銹鋼。在含C相對較低的前提下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有一些鋼還帶有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金成分。

圖:雙相不銹鋼的構成

圖:雙相不銹鋼的外部經濟機構

3、雙相不銹鋼的種類第一類屬合金結構鋼型,代表牌號UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N),鋼中沒有鉬,PREN數值24-25,在耐晶間腐蝕層面可取代AISI304或316應用。

第二類屬中鋁合金型,代表牌號是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN數值32-33,其耐蝕性能處于AISI 316L和6%Mo N馬氏體不銹鋼中間。

第三類屬高合金型,一般含25%Cr,還帶有鉬和氮,有些還帶有銅與鎢,規范牌號UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN數值38-39,這類鋼的耐蝕性能高過22%Cr的雙相不銹鋼。

第四類屬非常雙相不銹鋼型,含高鉬和氮,規范牌號UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N),有些也含鎢和銅,PREN值超過40,可適用于嚴苛的物質標準,具有較好的耐腐蝕與結構力學綜合型 能,能與非常馬氏體不銹鋼相提并論。

4、雙相不銹鋼 VS 馬氏體&金相組織不銹鋼因為兩相組織的特征,根據恰當操縱成分和熱處理方法,使雙相不銹鋼兼具金相組織不銹鋼和馬氏體不銹鋼的優勢。

與馬氏體不銹鋼對比,雙相不銹鋼的優點如下所示:(1)抗拉強度比一般馬氏體不銹鋼高一倍多,并且具有成形所需要的充足的塑延展性。選用雙相不銹鋼生產制造儲存罐或高壓容器的厚度會比常見的馬氏體降低30-50%,有益于控制成本。

(2)具有優異的耐應力腐蝕破裂能力,即便是含金屬量最低雙相不銹鋼也有比馬氏體不銹鋼更高耐應力腐蝕破裂能力,尤其是在含氯離子含量的環境里。晶間腐蝕是一般馬氏體不銹鋼解決不了的問題。

(3)在很多介質中運用最常見的2205雙相不銹鋼的耐蝕性好于普通316L馬氏體不銹鋼,而非常雙相不銹鋼具有很高的耐蝕性,在一些介質中,如冰醋酸,苯甲酸等甚至可以替代高合金馬氏體不銹鋼,甚至耐蝕合金。

(4)具有較好的耐局部腐蝕特性,與鋁合金含量相當馬氏體不銹鋼對比,它抗磨損腐蝕和疲憊腐蝕能都好于馬氏體不銹鋼。

(5)比馬氏體不銹鋼的熱膨脹系數低,和碳素鋼貼近,適宜與碳素鋼聯接,具有重要工程項目實際意義,如生產制造夾芯板或內襯等。

(6)不管在載荷或靜載試驗環境下,比馬氏體不銹鋼具有更高的能量吸收水平,這會對零部件應對突發事件如撞擊,發生爆炸等,雙相不銹鋼優勢比較明顯,有實踐價值。與馬氏體不銹鋼對比,雙相不銹鋼的劣勢如下所示:(1)運用的客觀性與兩面性比不上馬氏體不銹鋼,比如其使用環境溫度務必保持在250℃以內。

(2)其塑延展性較馬氏體不銹鋼低,冷,熱加工和成形特性比不上馬氏體不銹鋼。

(3)存有常壓延性區,必須嚴格把控熱處理工藝和焊接加工工藝規章制度,以防止有危害相發生,危害特性。與金相組織不銹鋼對比,雙相不銹鋼的優點如下所示:(1)綜合性物理性能比金相組織不銹鋼好,特別是塑延展性,并不像金相組織不銹鋼那般對延性比較敏感。

(2)除耐晶間腐蝕特性外,別的耐局部腐蝕特性都好于金相組織不銹鋼。

(3)冷拉使用性能和冷成型特性遠好于金相組織不銹鋼。

(4)焊接性也遠好于金相組織不銹鋼,一般焊前無需要加熱,焊后無需要熱處理工藝。

(5)應用領域較金相組織不銹鋼寬。與金相組織不銹鋼對比,雙相不銹鋼的劣勢如下所示:合金成分含量高,價格比較高,一般金相組織沒有鎳。5、雙相不銹鋼的使用雙相不銹鋼無論是在相對高度腐蝕環境還是不銹鋼構造的施工材料方面都是一種無所不能的原材料。其應用領域包含:

● 造紙行業;

● 有機化學和石油化學工業;

● 化學工藝;

● 有機物和苛性堿物質;

● 污染控制機器設備;

● 化工品儲槽;

● 水上和海灣運用;

● 釀造廠管道設備;

● 房屋建筑。

結 語根據對雙相不銹鋼自身特性的改善及融合新技術,使雙相不銹鋼與碳素鋼、高合金鋼的復合材料復合型,從安全可靠及節省原材料著眼于,毫無疑問雙相不銹鋼復合材質是促進方向之一;運用雙相不銹鋼高強度及超耐磨蝕性能,研發出含銅量高鉬兩相不銹鋼鑄造件,相對于處理動構件(如大中型泵殼、離心葉輪、攪拌漿等)所對于某些特殊物質標準將成為新型材料;與此同時雙相不銹鋼在綠色環保等多個方面將有更高的應用價值。合作方:國際性金屬材料在線商務協作:13501198334

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