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你知道雙相不銹鋼的性能為什么這么優(yōu)異嗎

發(fā)表時(shí)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(dá)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(huì)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(dāng)鋼里的鉻含量Cr≥12%,會(huì)到鋼的表面形成一層很薄,但是也很致密的氧化膜(統(tǒng)稱鍍層),維護(hù)基材不會(huì)再發(fā)生氧化反應(yīng)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(gòu)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(dá)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(gòu)成

圖:雙相不銹鋼的外部經(jīng)濟(jì)機(jī)構(gòu)

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

第二類屬中鋁合金型,代表牌號是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN數(shù)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(guī)范牌號UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN數(shù)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(guī)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(yán)苛的物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),具有較好的耐腐蝕與結(jié)構(gòu)力學(xué)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?yàn)閮上嘟M織的特征,根據(jù)恰當(dāng)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(yōu)勢。

與馬氏體不銹鋼對比,雙相不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)如下所示:(1)抗拉強(qiáng)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(chǎn)制造儲(chǔ)存罐或高壓容器的厚度會(huì)比常見的馬氏體降低30-50%,有益于控制成本。

(2)具有優(yōu)異的耐應(yīng)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(yīng)力腐蝕破裂能力,尤其是在含氯離子含量的環(huán)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(zhì)中運(yùn)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(zhì)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(dāng)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(shù)低,和碳素鋼貼近,適宜與碳素鋼聯(lián)接,具有重要工程項(xiàng)目實(shí)際意義,如生產(chǎn)制造夾芯板或內(nèi)襯等。

(6)不管在載荷或靜載試驗(yàn)環(huán)境下,比馬氏體不銹鋼具有更高的能量吸收水平,這會(huì)對零部件應(yīng)對突發(fā)事件如撞擊,發(fā)生爆炸等,雙相不銹鋼優(yōu)勢比較明顯,有實(shí)踐價(jià)值。與馬氏體不銹鋼對比,雙相不銹鋼的劣勢如下所示:(1)運(yùn)用的客觀性與兩面性比不上馬氏體不銹鋼,比如其使用環(huán)境溫度務(wù)必保持在250℃以內(nèi)。

(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(qū),必須嚴(yán)格把控?zé)崽幚砉に嚭秃附蛹庸すに囈?guī)章制度,以防止有危害相發(fā)生,危害特性。與金相組織不銹鋼對比,雙相不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)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(yuǎn)好于金相組織不銹鋼。

(4)焊接性也遠(yuǎn)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(yīng)用領(lǐng)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(jià)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(huán)境還是不銹鋼構(gòu)造的施工材料方面都是一種無所不能的原材料。其應(yīng)用領(lǐng)域包含:

● 造紙行業(yè);

● 有機(jī)化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè);

● 化學(xué)工藝;

● 有機(jī)物和苛性堿物質(zhì);

● 污染控制機(jī)器設(shè)備;

● 化工品儲(chǔ)槽;

● 水上和海灣運(yùn)用;

● 釀造廠管道設(shè)備;

● 房屋建筑。

結(jié) 語根據(jù)對雙相不銹鋼自身特性的改善及融合新技術(shù),使雙相不銹鋼與碳素鋼、高合金鋼的復(fù)合材料復(fù)合型,從安全可靠及節(jié)省原材料著眼于,毫無疑問雙相不銹鋼復(fù)合材質(zhì)是促進(jìn)方向之一;運(yùn)用雙相不銹鋼高強(qiáng)度及超耐磨蝕性能,研發(fā)出含銅量高鉬兩相不銹鋼鑄造件,相對于處理動(dòng)構(gòu)件(如大中型泵殼、離心葉輪、攪拌漿等)所對于某些特殊物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將成為新型材料;與此同時(shí)雙相不銹鋼在綠色環(huán)保等多個(gè)方面將有更高的應(yīng)用價(jià)值。合作方:國際性金屬材料在線商務(wù)協(xié)作:13501198334

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