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    不銹鋼材料

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    雙相不銹鋼的發展概述

    來源:至德鋼業 日期:2019-01-13 01:16:16 人氣:600

    我國的第一爐不銹鋼是19529月在太原鋼鐵公司煉出,到2017年,中國不銹鋼粗鋼產量達到2577.37萬噸,位居世界第一。其中300系不銹鋼占總產量的52.07%;雙相不銹鋼產量創歷史新高,達到101959噸。雖然我國不銹鋼產量大,但2017年中國進口不銹鋼達到115萬噸,同比增加41.2萬噸,增長55.83%,主要是因為國內生產的一些牌號的不銹鋼不能滿足用戶的需求,與美國、日本、歐洲等國家和地區的不銹鋼產業發展相比還存在一定差距。

    不銹鋼由于其穩定的化學性質,良好的耐蝕性、抗氧化性廣泛應用于海洋工程、石油、化工、核電等領域;優良的成形性和耐蝕性,使不銹鋼制品表面光潔,不需要再次噴漆即可達到美觀防腐的要求,因此被廣泛應用于食品工業、餐具、醫療器械等各行各業[4, 5]。經過多年發展,不銹鋼已經有多種牌號,其成分、性能各異,主要是以鋼的化學成分(特征元素)和組織以及二者相結合的方法來進行分類。最常見的是按鋼中特征元素分為鉻系不銹鋼和鎳系不銹鋼兩大類。根據正火狀態下鋼的組織狀態,通常將不銹鋼分為鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼五大類。表1.1是各種類型的不銹鋼典型牌號的對比,從中可以看出,雙相不銹鋼將奧氏體不銹鋼所具有的優良的塑韌性、耐蝕性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強度和耐氯化物應力腐蝕性能結合在一起,使之兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優點,已成為一種重要的工程材料,廣泛應用于海上及海岸設施、建筑、石油化工、造船等領域。

    所謂雙相不銹鋼是指金相組織由鐵素體和奧氏體兩相組成的不銹鋼。在固溶組織中鐵素體相和奧氏體相約各占一半,一般較少相的含量至少也要在30%以上,便同那些帶有少量沉淀析出相的不銹鋼區分開來,這類不銹鋼稱為鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼。

    雙相不銹鋼的研制主要是為了解決鐵素體類或奧氏體類不銹鋼在酸性環境下耐腐蝕能力不足的問題,在20世紀30年代,許多國家開始雙相不銹鋼的研制工作,相繼有多種合金含量不同的雙相不銹鋼被開發出來,典型的代表有瑞典的435E、3RE60鋼,法國的Urnnus50鋼。這些鋼種成為了最早的雙相不銹鋼,即第一代雙相不銹鋼,其中又以3RE60鋼最具代表性。這種鋼的含碳量極低,加工性能和焊接性能良好,同時耐局部腐蝕和應力腐蝕的能力較強,因此得到了較為廣泛的應用。

    20世紀70年代,得益于二次精練技術的出現以及雙相不銹鋼中其他合金元素的加入,尤其是氮元素的添加,使得雙相不銹鋼的發展有了一個很大的突破,進而研制開發了第二代雙相不銹鋼,典型的代表是SAF2205鋼。這種鋼的力學性能和耐局部腐蝕能力得到了很大的增強。20世紀80年代,運用熱力學數據,研制開發了超級雙相不銹鋼,典型代表為SAF2507鋼。作為第三代雙相不銹鋼的代表,SAF2507鋼提高了合金元素的含量,較好地平衡了鐵素體和奧氏體的相比例。通過熱處理的方法使兩相的比例接近1:1,同時強度得到極大的提高。表1.2是三代典型雙相不銹鋼的性能,表1.3是國內外幾種常見的雙相不銹鋼的化學成分。

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