双相不锈钢

双相不锈钢及超级双相不锈钢的现状及发展 吴 玖 (钥铁研究总院 10008协 1 双相不锈钢的国内外发展概况 双相不锈钢已有so年之久的历史了，它的发展历经三代，也是和冶炼技术的发展密不 可分的。60 年代初期，电炉炼出了超低碳不锈钢，从而解决了第一代双相不锈钢的晶间腐 蚀问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，70年代初期，VOD. AOD精炼工艺的发展，尤其是AOD炉中能够控制氮的精确 加入，从而促进了第二代含氮双相不锈钢的开发，加氮不仅提高了钢的耐局部腐蚀性能，而 且解决了钢的焊接问题。使双相不锈锅成为一个可焊接的结构材料，大大拓宽了钢的应用范 围，最终发展成与奥氏体、铁素体和马氏体不锈钢并列的一个新的钢类。到80年代末期， 随着高铬高铂高氮双相不锈钢的问世，这已是属于第三代的能与某些高合金奥氏体不锈钢相 媲美的超级双相不锈钢了。 双不锈钢的年产量不是很高，约占世界不锈钢产量的1%，但是它的年增长速率很快， 自1990年起每年以17%的速率在增长。1990年的产量是2.40万吨，到1999年年产量己达 11.万吨，欧洲的双相不锈钢的生产和应用较普及，日本也生产，在美国应用的还不普遍， 从产量或市场占有量来看，第二代双相不锈钢中的S31803或2205(000r22Ni5Mo3N)牌号约 占801/0,超级双相不锈钢约占13%, 国内自70年代中期即己开始发展双相不锈钢，主要也是研制含氮钢，至今已有包括5 个钢种的系列牌号，但只有低铬的钢种纳入了国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，其余都按企标生产，目前钢板的国 标正在修订，Cr22和Cr25的双不锈钢将考虑纳标。国内主要产品是管、板和复合板，也有 锻件和铸件，产量都不大，(b 219的无缝管和(}457薄壁等离子焊接管都已研制成功，2205 与Q235C的复合板也已用在长江三峡工程的排沙管，泄洪深孔衬砌等。据不完全统计，1999 年双相不锈钢国内的消费量约2000吨，近两年的年消耗费达到4000吨，翻了一番。随着应 用的发展，国内产品满足不了要求，尤其一些工程项目，主要是靠进口。 2 双相不锈钢的特性与优势 双相不锈钢之所以称双相是因为在销售态钢中的铁素体和奥氏体相约各占一半，因此它 兼有铁素体不锈钥和奥氏体不锈钢的性能优点。 与奥氏体不锈银相比，双相不锈锅的优势如下: (1)屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多.且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双 相不锈钢制造储罐或压力容器的厚度比常用奥氏体不锈钢减少30-501/0，有利于降低成本。 (2)具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中，即使是合金量最低 的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀断裂的能力，应力腐蚀是普通奥氏体不 锈钢难以解决的突出问题。 (3)在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钥的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈 锅，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性。在一些介质中，如醋酸、甲酸等甚至可以取代 高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金. (4)具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀 和腐蚀疲劳性能都优于奥氏体不锈钢。 (5)比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，与碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程惫 义，如生产复合板或衬里等。 (6)不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件Ell 付突发事故如冲撞、爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钥的弱势如下: (1)应用的普遍性和多面性不如奥氏体不锈钢，例如使用温度必须控制在250℃以下。 (2)其塑性较奥氏体不锈钢低.冷、热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。 (3)存在中温脆性区，需要严格控制执处理和焊接的工艺 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ，以避免有害相的出现， 损害性能。 与铁素体不锈钢相比，双相不锈银的优势如下: (1)综合力学性能比铁素体不锈钢高，尤其是塑韧性，不像铁素体不锈钢那样对脆性敏 感。 (2)除耐应力腐蚀性能外，其他的耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。 (3)冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。 (4)焊接性能也远优于铁素体不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。 (5)应用范围较铁素体不锈钢宽。 与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势是合金元素含量高，价格相对高，一般铁素体 不锈钢不含镍。 综上所述，可以概括地看出双相不锈钢的使用性能和工艺性能概貌，它以其优越的力学 与耐腐蚀的综合性能赢得了使用者的青睐，己成为既节省重量，又节省投资的优良的耐蚀工 程材料。 3 主要代表牌号与材料发展动向 双相不锈钢一般可分为四类: 第一类，属低合金型，代表牌号是UN S 532304 (23Cr-4N i-0.1 N),钢中不含钥，PREN 值X为24--25，在耐应力腐蚀方面可代替AIS1304或316使用。 第二类，属中合金型，代表牌号是UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN值为32-33, 它的耐蚀性能介于AIS1316L和6%MO+N奥氏体不锈钢之间， 第三类，属高合金型，一般含25%Cr,还含有钥和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号有 UNS S32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN值为38-39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr 的双相不锈钢。 第四类，属超级双相不锈钢，含高钥和氮，标准牌号有 UNS 532750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-03N)，有的也含钨和铜，PREN值大于40，可适于苛刻的介质条件，具有 良好的耐腐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。 X PREN- 耐孔蚀当量值或孔蚀指数， PREN--%Cr+3. 3 X %8o+16 X %N 代表牌号的化学成分见表h 从表中可以看出:532205是由531803派生出的钢种，在AS1)IA 240/2408-99a标准中是 在1999年才纳标的，它的Cr, Mo和N元素的区间都比较窄，容易达到相的平衡(即两相约 各占一半)，改善了钢的强度、耐腐蚀性和焊接性能，多用于性能要求较高和需要焊接的材 料，如油气管线等。 类型 UNS牌号 化学应分，、 CmaxSiMaxMnmax SMax 一:? Cr Ni Mo Cu N 低合金型 中合金型 高合金型 超级DSS 532304 (OOCr23Ni4N) 531803 (OOCr22NiSMo3N) 532205 (OOCr22N15场>3N) 532550 (OOCr25Ni6Mo3CuN) 532750 (OOCr25Ni7Mo4N) 0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 1.0 LO 1.0 1.0 0.8 2.5 2.0 2.0 1.5 1-2 众03 0.02 0.02 0.03 众02 0、04 0.03 0.03 0.04 0.035 21.别 24.5 21.0/ 23.0 22.0/ 23.0 24.0/ 27.0 24.0/ 26.0 3.0/ 5.5 4.5/ 65 4.5/ 6.5 4.5/ 6.5 6.0/ 8.0 0.05/ 0. 6 25/ 3.5 30/ 3.5 2.0/ 3.0 ID/ 5.0 0.口5/ 0.6 1. 5/ 2.5 0.50 0. 05/ 0.2 0.08/ 0.2 0.14/ 0.2 0.10/ 0.25 0.24/ 0.32 关于近年双相不锈钢材料的发展动向值得关注的是低合金含锰双相不锈钢的开发。 近十年来有关国家如美国，南非等研究以锰代镍双相不锈钢的开发，但除铸件外，所开 发的新钢种多具有介稳的奥氏体，藉冷变形后马氏体的转变提高强度，很难作焊接使用，也 很难适应某些环境，例如会产生应力腐蚀的环境，这样使用很局限，近年瑞典开发的低锰低 镍双相不锈钢刚比较成熟，目标明确，为了节约镍以取代用途很广的304，甚至可能代替价 格与304相当，目前使用并不广的2304双相不锈钢，具有实际推广的价值，值得注意。 ‘瑞典Avesta Polarit AB开发的LDX2101双相不锈ig(21.5%Cr,5%Mn,1.5%Ni,0.22%N), f13 ’于提高了钢中的氮，获得了稳定的奥氏体，相的平衡与组织稳定性都较好，对金属间相的析 出不敏感，在析出最敏感的温度650"C,保温10h后的冲击值才降至5叮，其组织稳定性较 2205钢好。该钢的强度高，耐腐蚀性与304相当，可焊接，其寿命周期成本较奥氏体不锈 钢低。 LDX2101钢已进行工业试制，在AOD/CLU炉精炼后进行连铸，生产长材铸胚和板胚，只 是目前尚未大量推广应用，鉴于它具有较好的综合性能，潜在的用途范围很宽，尤其用作结 构件很有前途。例如可代替2205双相不锈钢用作桥梁结构，还可用制混凝土中的钢筋，解 决在有氯离子污染环境中材料的腐蚀问题，此外，还可取代304和316钢制造容器、塔器、 热水贮罐和加热器等。 对于瑞典报道该钢含氮高，可不填丝进行焊接，不影响性能，尤其是接头的耐应力腐蚀 破裂((SCC)性能，此外，该钢不含铝，镍低，就其韧性和耐蚀性很难与2205钢相当，尤其是 耐应力腐蚀性能，但是取代304和2304双相不锈钢作为结构材料还是很有前途的。 从世界不锈钢的消耗量来看，双相不锈钥只占很少的份额，它的价格还是较高的，从% 价格比来看:若304, 304L为1，则316L为1.3，而2205则为1.6，说明要想增加双相不锈 钢的市场份额，应当有更廉价的，能与应用最普遍的304(304L)#'相竞争的新钢种还是有价 值的，当然这方面还有许多工作要做。 值得一述的还有含锰超级双相不锈钢的开发，在德国开发了含 250/.Cr, 6%Mn,6%Ni, 3%Mo, 2%W和一0.50/.N，还有Cu的高合金铸钢，该钢靠固溶强化，。，:可达到550Mpa, 比含0. 15%N的类似钢种高出近70Mpa，临界孔蚀温度((CPT)达到70'C ,耐磨损腐蚀性能好. 在奥地利也开发了BOA920 (26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%go, 0. 35%N)超级双相不锈钢,PREN值达45, 。0.2为600Mpa, Ak为100-200J，适合用制小尺寸高速运转的部件，这两种锅目前还处于 试验室阶段，这两种钥都是靠加入锰提高了氮的溶解度，由于合金含量高，组织稳定性相对 较低，容易析出脆性相。 4 双相不桥橱的相平衡与相转套 这是双相不锈钢研究的一个核心问题，与钥的性能密切相关， 照 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 操作不会出现什么问题，若出现问题， 一般生产与制造中只要按 r"Mm深作小lz 83 PA仃么问题，若出现问题，例如产品或产品焊接后满足不了耐蚀和韧性的 要求，往往就要汁及到目前的内容，以求解决. (1) 相平衡与相转变 策W 7 Sd0/s } . $} } (# {+ - e %ttlwTiflg3 y M>8o%. mJm'f4ird sec fla-FR,J d97 , M 1 TFt}i*MM Cr-Ni68Fe.=7Lfa'r,AAV*E(HAZ) #biJl:i t1 r}`tJl i},tbAA# JJ~. izt R}7 tif1 , BLitJ'30%}4 ,JFMAFEJ#. ik} Hh+??:P tif}lrkgkh XT-,'Z. I %Y} A }#' ATflZrM0 阁I加氮后扩大了Cr-Ni68Fe如二元相m的“lr区 铁素体一奥氏体转变 铁素体/奥氏体转变 12加 ℃ 1000C 指 图2铁素体奥氏体转变和连续冷却曲线图 图3为铁素体一奥氏体转变和加氮后的影响 从图1>图3可看出钢中加适量的氮后，铁素体一奥氏体转变的固溶线向温度高的方 向移动，也就是说，会有更多的时间来进行铁素体向奥氏体的转变，室温下的奥氏体数量会 比不加氮时高，容易取得更好的相平衡，从而也会改善了钢的性能，如提高韧性和耐孔蚀等， 这是含氮双相不锈钢的优点，早期开发的一些钢种，因为不含氮，铁素体数量相对高，焊后 脆化，当前广泛使用的第二代双相不锈钢无一例外的都含有氮。 综上所述，这获得高质量的焊接产品，母材的相平衡十分关键，钢材一般均需采用固溶 水淬处理，薄壁产品例外。 (2) 相转变与相析出 ①特点 双相不锈钢在300-1000 *C温度范围内等温时效时，除铁素体(a)和奥氏体(Y)外，还 出现其他一些二次相，如%aG I CrJN和金属间相等，这些相在奥氏体不锈钢中也出现，但 是对双相不锈钢而言，又有不同的特点: a)由于铁素体晶格中原子密排度较低，合金元素在铁素体中的扩散速度要较在奥氏体中 高的多，例如，在700℃左右铬在铁素体中的扩散速度要比在奥氏体中快100倍。 b)两相中的合金元素含量不同，铁素体相中富集了铬和铝，有利于含有这两元素的金属 间相在铁素体相中形核与长大。 由于以上两点原因，相转变往往发生在铁素体相中，而奥氏体相中无变化，并且析出的 速度很快，有时几分钟就可以析出，这些有害相的析出必然会使性能恶化，尤其是韧性和耐 蚀性，因此，在生产和制造中如何掌握金属间相的析出规律十分关键。 ②施j6与CrN的析出 低于950℃时，析出的是M.C.型碳化物，析出速度很快，快速冷却也很难抑制这种析出， 它首先在a/Y相界析出，在a/。和Y/Y晶界也有，但在晶内很少发现，需要指出的是， 相界的碳化物析并不像对奥氏体钢那样带来大的危害.尤其是耐晶间腐蚀性能，而当代双相 不锈钢几乎都是超低碳，碳化物析出量很少，甚至不能分布到所相界上，就超级双相不锈钥 而言，碳还要更低，这更不是问题了。 双相不锈钢中随着含氮量(作为合金元素)的增加，尤其是对近代发展的含高氮的超级双 相不锈钢，氮化物的析出很重要，它对性能有一定影响，高温加热时，由于铁素体相中氮的 溶解度低，呈过饱和状态，快速冷却即导致Cr2N在晶内析出，随固溶温度升高，析出数量 增多，中温700-9001C等温时效时，与从高温水淬相同，沿a/。晶界和a/Y相界以及铁 素体晶内都有Cr2N析出，氮化物的析出影响钢的耐腐蚀性能，尤其是孔蚀，韧性也会下降。 ③金属间相的析出 金属间相的析出对钢的性能有显著影响，双相不锈钢中的金属间相主要有。、x , R, 记相等，它们都属脆性相，会影响钢的力学性能和耐腐蚀性能，须尽量遥免它们的析出，重 点介绍。相和。.相。 双相不锈钢中。相可能是危害性最大的一种析出相了，它硬且脆，可显著降低钢的塑性， 韧性;又由于富铭，因而在其周围往往出现贫铬区或由于他本身的溶解而使钥的耐蚀性能降 低。双相不锈钢由于铁素体相中铝和铬的存在，尤其是铝，扩大了。相的形成温度范围和缩 短了形成时间，。相甚至在高于950℃时存在，而且数分钟之内即可析出，因此，为了避免 口相的析出，双相不锈钥，尤其是含高铭，铝的超级双相不锈钥，在固溶处理后要求快冷. a) a相的形成 0相由Fe-Cr-)d。元素组成，它析出的温度范围是600--10000C,。相的恒温转变图见图 4.。相和相平衡及连续冷却曲线的综合示意图见图5. 勺 % S O ， ，阴! 一一 一 f1890 800 旦}14701110 400 j (翅旦. 1750200I 390 10 too 1000 10000 1_ 。相和相平衡 、b _ “纬气丈时间 图4。相及己相的恒温转变图 图56相和相平衡及连续冷却曲线 S3520-含Cu的超级双相不锈钢 的综合示意图 从图5可看出二HU和水淬以极快速和快速冷却，其冷却曲线与。相的转变曲线不会相 交，从而也不会有。相的析出，但是空冷则不然，由于冷却速度太慢，与。相的转变曲线相 交，有。相析出。 每一个双相不锈钢都有自己的转变曲线，冷却速度就显得十分重要，如果速度极快，尽 管不会析出。相，但是焊接接头的近缝区可能会变成单一的铁素体，反之，如果速度很慢， 无疑可以获得更多的铁素体转变成为奥氏体，但是又不可避免的有。相析出，因此，如果选 择合理的冷却速度，如淬火.会带来满意的结果，这对双相不锈钢的高质量的冶金产品很重 要。 b)合金元素对口相形成的影响 Cr, Mo及N对。相的转变曲线有影响(图6, 7),钢中提高Cr，可使转变曲线左移，即 更短的时间发生转变，而M。则将曲线向左和向上移，扩大了。相析出的范围，亦即在更高 的温度和更短的时间发生转变，N与Cr和No相反，则是将曲线向右移，也就是说，N延缓 了。相的析出，这也是第二代双相不锈钢普遍加N的一个很重要的原因，从这里也可看出， 合金元素含量高的钢像超级双相不锈钢2507对。相的析出要比2304, 2305钢敏感的多。 ? ?? ?? ?? .C 1000 一 900 侧 蝎800 N 0.27 0.27 0.28 0.25 0. 18 ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?﹂ /分笋 Cr 610 'o ; x ktl\:A 符号 Cr A 25 B 25 C 27 0 25 G 25 10 100 1000 时 八d (S) 10000 图6 Cr. M。元素对a相转变曲线的影响 含氮量对。相的影响 厂落习 ‘匕二兰翔 时间 气又 生产厂产品慢冷无富裕的时 间给于焊接???????? 图7N元素对a相转变曲线的影响 图8冷却速度对。相析出的影响 C)。相形成前停留时间要累计 这点对实际生产和制造的质量很关键，在。相析出的温度范围停留的时间，也就是到。 相转变曲线的“鼻子尖”前停留的时间要累计。这适用于生产厂冶金产品的淬火速度，多道 焊接及消除应力等.图8示出钢厂生产钢材采用慢冷时所带来的后果，为了不形成。相，留 给施焊的时间要少于钢材淬火。 ④。相与475℃脆性 双相不锈钢含有50%左右的铁素体，同样也存在475℃脆性的问题，但不如铁素体不锈 钢那样敏感，导致 475℃脆性的原因与a，相有关，al相的产生是由于铁素体在一定温度范围 内发生两相分离，形成富铬和富铁的原子偏聚区，即a'和。相。 双相不锈钢中a相析出的温度范围为280-5250，在此范围长期保温会产生475℃脆性， 它的等温转变曲线示意图见图9，从图可以看出，与。相相比，曰相析出的时间比较长，一 般对生产和制造的影响不是太大，但是它限制了双相不锈钢的使用温度不得高于2501C o ???????? ? ? ??、 ? ? ? ? ?? ?????????? ? 图9Q相和。相得恒温转变曲线 ⑤三个代表牌号的等温转变曲线(TTT) 见图10 ? ? ? ! zso> "呻 旋二二二i ，于六 尹产户」 _ ‘二一一 、水扮寸一气万}23M 一炼z}vj 、、‘~ I - 氮化物、，~~ 一 .户~，~ 一 一 L l _ 硬度一交巴乙韧性 . l ( 一 一一~ 一~~. ??? ??? ??? ??? ??? ? ? ???? ? ? 时间 /分 图1o三个代表牌号的等温转变曲线 5双相不锈钢生产，制造及标准中几个问题的分析 (1) 设计采用的标准问题 欧洲大量使用双相不锈钢 ONS S31803 (2205)用的很普遍，为什么北美使用远不如欧洲? 很重要的一原因就是美国和欧洲设计标准采用的强度不同，美国采用的是抗拉强度，欧 洲采用的是屈服强度，美国ASME采用的设计许用应力值取的是TS/4，最新改为TS/3. 5, 而英国取的是YS/1. 4，从YS和UTS来看各国标准相差不是很人，但是由于取的方法不 同，它们的许用应力值则相差很大(表2). }& 2 2205钢不同标准的许用应力值比较 标准 ASME(旧) ASME(新) 最大应力(S) TS/4 TS/3. 5 S(Mpa)S31803 177 202 从表 2看出:设计采用屈服强度对双相不锈钥有利的多 按英国标准可以高出 l00Mpa，相对可以减少壁厚，降低成本。例如芬兰Pori制造厂制造纸浆蒸煮锅采用2205 钢的壁厚后只是304钢的76%(ASME标准)，节约近15%;若用TO瑞典压力容器标准， 则仅为304壁厚的54%，节约近50%. 国内现在多采用ASME标准，对双相不锈钢不是很有利，今后针对双相不锈钢许用 应力值的选择，标准的制订希望有关方面加以研究。 (2)双相不锈钢的生产，制造水平和冶金产品质量控制问题 国内双相不锈钢的板、复合板、管、大锻件和铸件等都可以生产，只是产量都不大， 但是随着对双相不锈钢优越性认识的加深和良好的使用效果，以及从国外双相不锈钢成 套设备的进口，目前国内的需求量逐年增大，去年不完全统计，达到4000吨，向一条 化学品运输船，需要的钢板就有 1200吨，国内满足不了需要，大量从国外进口，尤其 是_f-程项目，目前我国双相不锈钢钢管生产厂主要有上钢五厂和长期钢厂，两厂设备配 套齐全，质量过关，问题是价格过高，这问题正在解决，民企的大口径钢管生产过关以 及大口径等离子焊管的试制成功，这些都填补了国内的空白，国内钢板主要问题是尽寸 太小，正准备引进2。宽板的适合双相不锈钢生产的炉卷轧机，在硬件设施配套齐全的 条件下，如何提高软件水平，如何在冶金产品质量控制借鉴国外经验，在产品验收标准 方面如何与国际接轨是一个关键问题。 正如前述，在。相析出的温度范围停留的时间，也就是到。相转变曲线的“鼻子尖” 前停留的时间要累计，图8也示出钢材生产采用热处理慢冷时所带来的后果。为了不形 成。相，留给施焊的时间要少于钢材淬火，这个问题对保证设备制造的质量很关键，除 了用户定货技术条件一定要言明产品要固溶淬火处理外，如何在质量检查提出定量的性 能检验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 单很重要，美国ASTMA923-98专门为检验532205两个钢种冶金产品有害相 (a相和过量铁素体中的氮化铬等)的标准，具体指标如下: 表4 冲击韧性的指标 牌号 -40℃时的最小冲击值，J ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? 531803, S32205 状态 母材 热影响区 焊缝 牌号 S31803, S32205 表 5 状态 母材 焊缝 耐腐蚀指标(C法) 试验温度 250C 22`C 最大腐蚀率 lOmdd(0.04g/m'h) lOmdd(0.04g/m'h) C法-6%FeCl,,25'C 24h试验 这两个指标还是比较严格的，但是它确实保证了向陆上，海上油气田输送管线等的 高性能要求，确保不存在有害金属间相，对于其他牌号还未见有相应的指标要求，估计 目前正在这方面进行工作，此外，在这一标准中还列出金相检查法，它是作为一种筛选 试验而不是判废标准，金相检查法可以发现冲击法所不能发现的轴线金属间相，它对制 造过程中的成型，剪切等会引起分层等现象，这是不允许的，应当判废，所以国外有的 用户即要求金相检查。 国外在冶金产品是否需要作金相检查相平衡(相比例)是有争议的，一些冶金厂认为 只要检查性能，成分控制合适，两相平衡在各炉号、批号间变化不大，不需耍做金相检 查，有的用户则持有不同观点，这个问题关键在于成分的控制，如果像532205这样窄 的N(0.14-0.20%),Cr(22-23%)和Mo (3. 0-3. 5%的区间，两相平衡不会有问题，只要检查 冲击和腐蚀，不需要检查金相，但是列于ASTM A789和A790标准的S31803，它有这样 宽的N(0.08-0. 2%), Cr(21-23%)和Mo (2. 5-3. 5)的区间，不是很容易就能保证理想的相 平衡，有必要进行金相检查，为什么从531803派生出S32205?主要还是后者容易达到 较好的相平衡，能够保证性能。 国内生产双相不锈钢的厂目前还没有检查低温冲击和孔蚀的条件，采用的是用金相 法测定两相的比例，无疑给出性能的检验数据是好的方法，也有国外的标准作参考，但 是要有一个过渡期，近期将要修订钢板的国家标准，己成熟的双相不锈钢牌号将要纳标， 同时产品的检验方法也将一并研究。 对于一些重要的，介质要求苛刻设备要到国外定货的双相不锈钢材料，过去往往在 技术条件中只提出金相检查相比例的要求，现在可以考虑采用ASTMA923-98新的标准。 至于国内的制造水平，国内一些大的化机厂，有如南化机.川化机，金重，上海金 山石化机械制造厂等都制造了不少双相不锈钢设备，南化机制造的多是成套设备，象煤 化[_的冷换系统设备，PTA聚脂单体)成套设备等，多数采用的是0OCr22Ni5Mo3N(S3180妙 和OOCrl8Ni5Mi5Mo3N牌号，531803进口的占多数，目前大厂基本掌握了双相不锈钢的 制造技术，值得提起的是有的厂成功地制造出超级双相不锈钢设备:南化机为印度ONOC 公司制造了6台海上采油平台用的油水分离罐，采用的是UNS 532760板材，上海石化 机械制造厂制造出芳烃加氢反应器中的反应产物水冷器，换热管用的是 UNS S39274 (OP-391)，还制造了丙烯冷媒冷凝器，管板采用的是16Mn+2507复合板，冷凝器 采用海水冷却，可以说这代表国内双相不锈钢制造的最高水平，国内的制造水平超出了 生产水平，这些超级双相不锈钢的板和管皆是进口货，国内目前仍处于研制阶段。 (3)双相不锈钢的捍后热处理及消应处理问题 一般双相不锈钢焊后不需要进行热处理，但是也有特殊的情况，譬如等离子焊管， 一般不填丝。焊后一定要进行热处理，而且要固溶，不同钢种处理的温度不同，目的是 恢复相的平衡，又如厚板的多层多道焊，接头有可能出现。相，热处理的目的为了使。 相重新溶解，这可以采取1000℃左右固溶，也是随钢种而异，需要注意的是加热时会引 起产品的严重变形，炉内要有支撑件。 消应处理是双相不锈钢制造时会遇到的问题，例如生产双相不锈钢与低合金钢的复 合板或是在低合金钢表面堆焊双相不锈钢后，需要整体消应处理时，必须考虑这一问题， 这问题不是很好解决的，只能或是介于。‘与。相转变曲线之间的狭窄温区，525-6000C 之间进行消应处理，或是尽可能缩短低合金钢要求在 600-650'C消应处理的时间，因为 这恰处于。相的析出区，必须考虑到韧性和耐腐蚀性下降的问题。 5 双相不锈钢的应用前景 这个问题不准备详细叙述 据2000年统计，国外双相不锈钢的应用主要集中在油气工业(海上和陆地)，化工压力容 器和常压贮槽以及纸浆和造纸工业二大领域，近年海上化学品运输船发展也很快，在油气工 业中，目前铺设的油气输送管线已大于845km，其中400km属于海上油气田，这方面的开发 前景很大。在北欧造纸业发达，目前几乎纸浆和造纸厂的压力容器都是用双相不锈钢制造， 芬兰Pori制造生产的最大蒸煮锅为40时.最近几年海上化学品运输船行业是最大的双相不 锈钢用户，消费量约占热轧板的5096，如今2205双相不锈铆己代替316L和317L奥氏不锈 钢，成为海上化学品船的标准用材。 国内双相不锈钢的使用还是有一定局限性的。我们主要是用在炼油，石化，化肥和制盐 等方面，象国外集中使用的几个大领域我们涉及的不多，象造纸工业刚刚开始采用双相不锈 钢的设备，去年青山船厂第一艘双相不锈钢化学品运输船才下水，据说南海油田采油平台不 久前用上了双相不锈钢设备，这些还只是刚刚开始。 根据国情，利用双相不锈钢的性能优势，今后除继续扩大在化工和石化等领域的应用外， 结合纸浆和造纸工业的技术改造需要开发在这一领域中的应用，至于油气管线目前很难推 广，双相不锈钢的价格是太高了，但是制造有关油气田需要的耐氯离子和硫化氢的装置，还 是可以应用双相不锈钢，甚至超级双相不锈钢，海上运输业的发展，化学品船制造业方兴未 艾，需要大量大张的钢板，这一缺口有待填平补齐。 参考文献 [1] Hehfen,H.双相不锈钢设备制造技术研讨会，北京.南京.上海，2001: 1. 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