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      雙相不銹鋼與奧氏體以及鐵素體不銹鋼的比較
      發布日期:2022-07-16
      雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,簡稱DSS),是指在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半,一般最少相的含量也許要達到30%。

      雙相不銹鋼從20世紀40年代在美國誕生以來,已經發展到第三代。它的主要特點是屈服強度可達400-550MPa,是普通不銹鋼的2倍,因此可以節約用材,降低設備制造成本。在抗腐蝕方面,特別是介質環境比較惡劣(如海水,氯離子含量較高)的條件下,雙相不銹鋼的抗點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕及腐蝕疲勞性能明顯優于普通的奧氏體不銹鋼,可以與高合金奧氏體不銹鋼媲美。

      雙相不銹鋼具有良好的焊接性能,與鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼相比,它既不像鐵素體不銹鋼的焊接熱影響區,由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅降低,也不像奧氏體不銹鋼那樣,對焊接熱裂紋比較敏感。 

      雙相不銹鋼由于其特殊的優點,廣泛應用于石油化工設備、海水與廢水處理設備、輸油輸氣管線、造紙機械等工業領域,近年來也被研究用于橋梁承重結構領域,具有很好的發展前景。

      由于兩相組織的特點,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,使DSS兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優點。

      與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優勢如下:

      (1)屈服強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壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%,有利于降低成本。

      (2)具有優異的耐應力腐蝕破裂的能力,即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應力腐蝕破裂的能力,尤其在含氯離子的環境中。應力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。

      (3)在許多介質中應用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優于普通的 316L奧氏體不銹鋼,而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性,再一些介質中,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,與合金含量相當的奧氏體不銹鋼相比,它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優于奧氏體不銹鋼。

      (5)比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數低,和碳鋼接近,適合與碳鋼連接,具有重要的工程意義,如生產復合板或襯里等。

      (6)不論在動載或靜載條件下,比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力,這對結構件應付突發事故如沖撞,爆炸等,雙相不銹鋼優勢明顯,有實際應用價值。

      與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:

      (1)應用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼,例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。

      (2)其塑韌性較奧氏體不銹鋼低,冷,熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。 

      (3)存在中溫脆性區,需要嚴格控制熱處理和焊接的工藝制度,以避免有害相的出現,損害性能。

      與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優勢如下:

      (1)綜合力學性能比鐵素體不銹鋼好,尤其是塑韌性,不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。

      (2)除耐應力腐蝕性能外,其他耐局部腐蝕性能都優于鐵素體不銹鋼。

      (3)冷加工工藝性能和冷成型性能遠優于鐵素體不銹鋼。

      (4)焊接性能也遠優于鐵素體不銹鋼,一般焊前不需預熱,焊后不需熱處理。

      (5)應用范圍較鐵素體不銹鋼寬。 

      與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢如下:

      合金元素含量高,價格相對高,一般鐵素體不含鎳。

      綜上所述,可以概括地看出DSS的使用性能和工藝性能的概貌,它以其優越的力學與耐腐蝕綜合性能贏得了使用者的青睞,已成為既節省重量又節省投資的優良的耐蝕工程材料

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