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双相不锈钢的历史
发布者: 发布时间:2021/5/16 阅读:295

 双相不锈钢已有近80年的历史,其显微组织中铁素体相与奥氏体相大约各占一半。早期的牌号是铬、镍和钼的合金。第一批锻轧双相不锈钢于1930年在瑞典生产,并用于亚硫酸盐造纸工业,开发这些牌号是为了减少早期高碳奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题。1930年芬兰生产出双相不锈钢铸件,1936年Uranus 50的前身在法国获得专利。二战后,AISI 329不锈钢成为成熟的牌号并广泛用于硝酸装置的热交换器管道。3RE60是专为提高耐氯化物应力腐蚀断裂(SCC)性能而开发的第一代双相不锈钢牌号之一;后来,锻轧和铸造双相不锈钢牌号均用于各种加工工业,包括容器、热交换器和泵。

 

 第一代双相不锈钢具有良好的性能,但在焊接状态下有局限性。焊缝的热影响区(HAZ)由于铁素体过多而韧性低,并且耐腐蚀性明显低于母材。1968年不锈钢精炼和氩氧脱碳(AOD)工艺的发明,使一系列新不锈钢钢种的产生成为可能。AOD所带来的诸多进步之一便是氮作为合金元素的刻意添加。双相不锈钢的氮合金化使焊接状态下HAZ的韧性和耐腐蚀性能够接近于母材。随着奥氏体稳定性的提高,氮也降低了有害金属间相的形成速率。

 

 第二代双相不锈钢具有氮合金化的特征。这一新的商品化进展始于70年代后期,正好与北海海上油气田的开发以及对具有优异耐氯离子腐蚀性能、良好的加工性能和高强度的不锈钢的需求相吻合。2205成为第二代双相不锈钢的主要牌号并广泛用于海上石油平台集气管线和处理设施。由于这类钢的强度高,允许平台设备壁厚减薄,重量减轻,因此其应用有很大的吸引力。

 

 如同奥氏体不锈钢一样,双相不锈钢包含一系列腐蚀特性各不相同的牌号,其耐腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展,本指南根据耐腐蚀性,将现代双相不锈钢分为五类。也曾有其它的分类方法被提出,但对各类的定义未达成一致。

 

 •不刻意添加钼的经济型双相不锈钢,如2304;

 

 •含钼的经济型双相不锈钢,如S32003;

 

 •Cr含量约22%、Mo含量3%的标准双相不锈钢,如2205,是主要的牌号,约占双相不锈钢用量的60%;

 

 •Cr含量约25%、Mo含量3%超级双相不锈钢,PREN值40-45,如2507;

 

 •特超级双相不锈钢,Cr和Mo含量比超级双相不锈钢更高,PREN值大于45,如S32707。

 

 不锈钢耐局部腐蚀性能与其合金元素含量有很强的相关关系。能够增加耐点蚀能力的元素主要有Cr、Mo和N。尽管W不常用,但它的有效贡献约为Mo的一半(以重量百分比计)。不锈钢在氯离子溶液中的相对耐点蚀能力与不锈钢成分之间的关系可以用一个经验关系式来描述,叫做耐点蚀当量数(PREN)。奥氏体不锈钢和双相不锈钢的PREN计算公式如下:PREN=耐点蚀当量=Cr+3.3(Mo+0.5W)+16N ,这里Cr、Mo、W和N分别代表这些元素的含量,单位是重量%。

 

 
 

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