雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,DSS)為一類同時具有鐵素體α相及奧氏體γ相兩種顯微組織的鋼種,在固溶組織中兩相的相比例約為1:1,且通常情況下要求這兩相中量少相的含量不低于30%。雙相(xiang)不銹鋼(gang)的性能特點是抗蝕能力較優、強度高且加工性能較佳。與鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)相比,雙相不銹鋼的塑性、韌性、焊接性能及抗晶間腐蝕性能都顯著增強,此外其還擁有鐵素體不銹鋼高的導熱系數、475℃脆性及超塑性等性能特點;與奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)相比,雙相不銹鋼有較高的強度,較優的抗腐蝕疲勞、抗晶間腐蝕以及氯化物應卡聯蝕破裂特性。這些性能特點使雙相不銹鋼對結構件意外事故(如爆炸、沖撞等)的應付具有實際使用價值,所以雙相不銹鋼材料發展迅速且被廣泛地應用在造紙、石油開采、海洋運輸、軍事以及化工等領域,同時也引發了科研工作者對雙相不銹鋼的關注。


 雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織(zhi)于1927年被Griffiths及(ji)Bain最(zui)先發(fa)(fa)現,20世紀30年代(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)始,雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)得到發(fa)(fa)展(zhan)和(he)(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)用,典(dian)型代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao)為(wei)法國(guo)在(zai)1935年取(qu)得了Uranus50 鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)專(zhuan)利(li)。時至今日雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)已(yi)經有(you)了三代(dai)(dai)(dai)(dai)歷程(cheng):第(di)一代(dai)(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao)是(shi)(shi)(shi)(shi)美(mei)國(guo)20世紀40年代(dai)(dai)(dai)(dai)開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)329鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),接著德國(guo)、英國(guo)、蘇(su)聯及(ji)日本(ben)都開(kai)始探究(jiu)(jiu)這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)。瑞典(dian)于20世紀60年代(dai)(dai)(dai)(dai)中期(qi)開(kai)發(fa)(fa)了3RE60鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),主要目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)顯著增強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)氯化(hua)(hua)物應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)(po)裂能(neng)(neng)(neng)力(li)。第(di)一代(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)(shi)含(han)(han)C量低(di)(di)、含(han)(han)Cr量為(wei)18%,具(ju)有(you)較優(you)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接和(he)(he)成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),被大(da)(da)量地應(ying)(ying)(ying)(ying)用為(wei)抗(kang)(kang)(kang)(kang)氯化(hua)(hua)物應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)(po)裂的(de)(de)(de)(de)(de)材料;其(qi)缺點是(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)焊(han)(han)接狀(zhuang)態下,因為(wei)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)含(han)(han)量高,導致焊(han)(han)縫熱影響區韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)下降(jiang),并且(qie)耐應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破(po)(po)裂性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和(he)(he)耐晶間(jian)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)相(xiang)(xiang)(xiang)比于基體(ti)金屬較弱。因而第(di)一代(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)實際運用被局限在(zai)非焊(han)(han)接狀(zhuang)態的(de)(de)(de)(de)(de)條件下。第(di)二(er)(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)用以(yi)阿維(wei)斯塔-波拉里特(te)公(gong)司研究(jiu)(jiu)出的(de)(de)(de)(de)(de)LDX2101為(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao),這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點:一是(shi)(shi)(shi)(shi)大(da)(da)多(duo)數都是(shi)(shi)(shi)(shi)超(chao)低(di)(di)碳(tan)型,并且(qie)含(han)(han)有(you)增強(qiang)(qiang)抗(kang)(kang)(kang)(kang)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)Mo(鉬)、Cu(銅)及(ji)Si(錫)等元素(su)(su);二(er)(er)是(shi)(shi)(shi)(shi)含(han)(han)N(氮(dan))元素(su)(su),N的(de)(de)(de)(de)(de)加入降(jiang)低(di)(di)了材料的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben),減(jian)少了Ni的(de)(de)(de)(de)(de)使用,N作(zuo)為(wei)奧(ao)(ao)氏體(ti)形成(cheng)元素(su)(su)能(neng)(neng)(neng)夠(gou)提升(sheng)富N奧(ao)(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)(kang)點蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li),并且(qie)可與富Cr、Mo元素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)獲得平衡,進(jin)而增強(qiang)(qiang)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)抗(kang)(kang)(kang)(kang)腐蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li),此(ci)外,N還能(neng)(neng)(neng)降(jiang)低(di)(di)元素(su)(su)Cr、Ni等在(zai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)α相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)γ相(xiang)(xiang)(xiang)中的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異,進(jin)而降(jiang)低(di)(di)DSS發(fa)(fa)生選擇(ze)性(xing)(xing)(xing)(xing)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)(xing)(xing)。第(di)二(er)(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)(zhe)些特(te)點性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)促進(jin)了瑞典(dian)、日本(ben)、法國(guo)、英國(guo)及(ji)德國(guo)等國(guo)家開(kai)始發(fa)(fa)展(zhan)第(di)二(er)(er)代(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)。第(di)三代(dai)(dai)(dai)(dai)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)以(yi)SAF2507、UR52N+、Zeron100等鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)為(wei)代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)(biao),該(gai)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)發(fa)(fa)展(zhan)在(zai)20世紀80年代(dai)(dai)(dai)(dai)后(hou)期(qi)稱(cheng)為(wei)超(chao)級雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(Super DSS),其(qi)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)(shi)含(han)(han)C量只(zhi)有(you)0.01%~0.02%、含(han)(han)Mo約4%、含(han)(han)N約0.3%、含(han)(han)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)40%~45%,孔(kong)蝕(shi)當(dang)量(PREN)大(da)(da)于40,其(qi)抗(kang)(kang)(kang)(kang)蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)較優(you)。在(zai)中國(guo),雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)以(yi)北京鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)研究(jiu)(jiu)總院于20世紀70年代(dai)(dai)(dai)(dai)中期(qi)開(kai)始研究(jiu)(jiu)發(fa)(fa)展(zhan)DSS為(wei)標(biao)志,我國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)00Cr18Ni5Mo3Si2已(yi)經被收錄于國(guo)家標(biao)準(zhun)GB 3280、GB 1220、GB 4237.近年來,我國(guo)又(you)成(cheng)功研制(zhi)了新型稀土雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang),這(zhe)(zhe)一舉(ju)措在(zai)很大(da)(da)程(cheng)度上增強(qiang)(qiang)了雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)、工藝性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)及(ji)耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。韓(han)國(guo)于20世紀90年代(dai)(dai)(dai)(dai)發(fa)(fa)布(bu)了雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(專(zhuan)利(li)申(shen)請號:96190623),其(qi)抗(kang)(kang)(kang)(kang)高溫(wen)氧化(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力(li)、熱塑性(xing)(xing)(xing)(xing)、沖擊韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)及(ji)抗(kang)(kang)(kang)(kang)蝕(shi)能(neng)(neng)(neng)力(li)都較優(you)。國(guo)內外雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)典(dian)型牌號及(ji)化(hua)(hua)學成(cheng)分如表(biao)(biao)1.4所列。


表4.jpg