双相不锈钢

一、不锈钢的种类 不锈钢有两种分类法：一种是按合金元素的特点，划分为铬不锈钢和铬镍不锈钢； 另一种是按在正火状态下钢的组织状态，划分为M不锈钢、F不锈钢、A不锈钢、A一F双相不锈钢。 1、马氏体不锈钢 典型的马氏体不锈钢有1Cr13～4Cr13和9Cr18等 1Cr13钢加工工艺性能良好。可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。2Crl3冷变形前不要求预热，但焊接前需预热，1Crl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等，而3Cr13、4Cr13主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件；9Crl8可做耐蚀轴承及刀具。    2、铁素体不锈钢 铁素不锈钢的含Cr量一般为13％～30％合碳量低于0.25%。有时还加入其它合金元素。金相组织主要是铁素体，加热及冷却过程中没有αγ转变，不能用热处理进行强化。抗氧化性强。同时，它还具有良好的热加工性及一定的冷加工性。铁素体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而强度要求较低的构件，广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。 典型的铁素体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28型。    3、奥氏体不锈钢 奥氏体不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和脆性过大而发展起来的。基本成分为Crl8％、Ni8％简称18－8钢。其特点是合碳量低于0.1％，利用Cr、Ni配合获得单相奥氏体组织。 奥氏体不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧和钟 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 发条等。    奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能，但在局部抗腐蚀方面，仍存在下列问题：    a）.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀    奥氏体不锈钢在450～850℃保温或缓慢冷却时，会出现晶问腐蚀。 碳量越高，晶间蚀倾向性越大。此外，在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。这是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。使其周围基体产生贫铬区，从而形成腐蚀原电池而造成的。这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。 工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀： 1）降低钢中的碳量，使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度，即从根本上解决了铬的碳化物（Cr23C6）在晶界上析出的问题。通常钢中合碳量降至0.03％以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。    2）加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物（TiC或NbC）的元素，避免在晶界上析出Cr23C6，即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。 3）通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例，使其具有奥氏体+铁索体双相 组织，其中铁素体占5％一12％。这种双相组织不易产生晶间腐蚀。 4）采用适当热处理工艺，可以防止晶间腐蚀，获得最佳的耐蚀性。 b）.奥氏体不锈钢的应力腐蚀 应力（主要是拉应力）与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂，简称SCC  （Stress Crack Corrosion）。奥氏体不锈钢容易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。当含Ni量达到8％一10％时，奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大，继续增加含Ni量至45～50％应力腐蚀倾向逐渐减小，直至消失。    防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加入Si2～4％并从冶炼上将N含量控制在0.04％以下。此外还应尽量减少P、Sb、Bi、As等杂质的含量。另外可选用A-F双相钢，它在Cl-和OH-介质中对应力腐蚀不敏感。当初始的微细裂纹遇到铁素体相后不再继续扩展，铁素体含量应在6%左右。 c）.奥氏体不锈钢的形变强化 单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能，可以冷拔成很细的钢丝，冷轧成很薄的钢带或钢管。经过大量变形后，钢的强度大力提高，尤其是在零下温区轧制时，效果更为显著。抗拉强度可达2000MPa以上。这是因为除了冷作硬化效果外，还叠加了形变诱发M转变。 奥氏体不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。形变后若需焊接，则只能采用点焊工艺、形变使应力腐蚀倾向性增加。并因部分γ->M转变而产生铁磁性，在使用时（如仪表零件中）应予以考虑。 再结晶温度随形变量而改变，当形变量为60％时，其再结晶温度降为650℃冷变形奥氏体不锈钢再结晶退火温度为850～1050℃，850℃则需保温3h，1050℃时透烧即可，然后水冷。 二、双相不锈钢 1．定义： 双相不锈钢：是奥氏体和铁素体共存相比例约各占一半的不锈钢，简称双相钢。早先有的称“二重钢”，也有叫“复相钢”。实际相比例是铁素体占45~55%，相应奥氏体占55~45%。它综合了许多铁素体和奥氏体最有益的性能，显示了独特的有别于常规用不锈钢的特性。 2．使用场合：一般使用在含Cl介质，中温的场合。尿素级双相钢已在日本东洋公司ACES尿素工艺流程的设备上使用。 3．独特的习性： (1) 与316L型的奥氏体不锈钢相比： a.具有良好的耐应力腐蚀破裂性能。 b. 具有良好的耐孔蚀，耐缝隙腐蚀性。 c.强度高，韧性低。 (2)焊接性能良好。 (3)线热膨胀系数低,与碳素钢相近。 (4)几个温度区呈现脆化，有σ，α,χ等相析出。 4．独特习性与冷热成形的工艺对策 习性与影响 对策与工艺 A、强度高，表面应力大。 成形作用力大，表面缺陷诱发开裂；一半铁素体相，冷成形仍具有方向性成形后直边余量不等。 a、下料尺寸比常规不锈钢略大，表面作放射性抛光；增加压边接触面，在加大副油缸压力的同时，坯料滑移阻滞增大，簿壁封头不易产生鼓包，也弥补成形余量不均造成的切割量不足。 B、强度高，回弹大。 封头成型后直边外倾超标，压鼓成形时难以变形。 b、坏料在封头小r区或整个坯料预热后成型，预热温度应有所控制。封头成形后直边端部先不切割，将直边部位热处理定形后再切割。 C、冷作硬化倾向强烈。 成型变形率受限制，否则将开裂。 c多次成型封头，中间增加热处理工序，热处理前应清洗工件。 D、4750C左右的脆化区。 在此温度加工将使材料开裂。 d、 4750C脆化会在3500C~5250C 出现，热成型严格禁止在此温度区内作业。 E、散热快，9500C左右有脆化区。 坯料加热出炉温度下降迅速，很快到达脆化区。 e、坯料加热和冲压力，用“三明治”的“夹板”式进行，出炉至冲压应尽量缩短时间，封头成形后脱模不低于9500C F、热成形会失去各占一半的相平衡。 影响耐腐蚀性能。 f、热成形后应固溶热处理，加热最高温度有上限,急冷时间尽量缩短，如封头有开孔，应开孔后固溶。如无开孔，应增加排汽装置。 G、线热膨胀系数与碳钢相近。 G、热压模具间隙等同碳素钢要求。 5．我国市场上的双相不锈钢 我国已开发出5种双相钢，都属于第二代钢种，目前只有0Cr18Ni5Mo3Si2钢纳标并大量生产，其他都按厂标生产，产量不大，钢材市场大量进口国外产品。 按双相钢生产技术要求,各国知名企业都打出自已牌号.例如瑞典AVESTA,SANDVIK公司的SAF系列,日本住友公司的DP系列,法国CLI公司UR系列.这些牌号相互对照如下表: 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 系列 UNS DIN JIS SAF 系列 DP UR系列 中国牌号 双 相 钢 牌 号 S31500 1.4417   SAF1805 DP1   00Cr18Ni5Mo3Si2 S31260   SUS329J2L   DP3   00Cr25Ni7Mo3WCuN S31803 1.4462   SAF2205 DP8 URANUS45N 00Cr22Ni5Mo3N S32304 1.4362   SAF2304       S32750 1.4410   SA2507       S32550 1.4507       URANUS52N   S32760 1.4501       URANUS76N   6．订购双相不锈钢钢板时应注意的事项： (1) 板材应经固溶处理，质保 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 中应有加热温度和冷却方式，不能用“迅速冷却”这类含糊的词语表达，这点很重要，最好明确说明“固溶水淬”，国外订货往往如此。 （2）订货时应考虑把Ni适当提高到中上限水平。同时要综合考虑Ni，N管系，因为他们都是奥氏体形成元素，如果Ni，N都在上限，可能导致奥氏体相数量过高，影响耐SCC的性能。 (3)力学性能中，屈服点不能过高，硬度不能超标,否则给冷成形带来困难。 (4) 中国GB150-1998规定双相钢的伸长率应不小于25%. 三、双相不锈钢与奥氏体不锈钢的比较 1.双相不锈钢定义：所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也需要达到30%。由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 2.与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下： （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壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。 （2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含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破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。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双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，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，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀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，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，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，这对结构件应付突发事故如冲撞，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，双相不锈钢的弱势如下： （1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。 （2）其塑韧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，需要严格控制热处理和焊接的工艺 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，双相不锈钢的优势如下： （1）综合力学性能比铁素体不锈钢好，尤其是塑韧性，不象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，双相不锈钢的弱势如下： 合金元素含量高，价格相对高，一般铁素体不含镍。综上所述，可以概括地看出DSS的使用性能和工艺性能的概貌，它以其优越的力学与耐腐蚀综合性能赢得了使用者的青睐，已成为既节省重量又节省投资的优良的耐蚀工程材料。 四、奥氏体不锈钢 奥氏体不锈钢是在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。 奥氏体不锈钢的特性及用途： 钢号：30418Cr-8Ni 特性：作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性，耐热性，低温强度和机械特性。冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196℃～800℃）。 用途：家庭用品（1、2类餐具、厨柜，室内管线，热水器、锅炉、浴缸）、汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品）、医疗器具、建材、化学，食品工业、农业、船舶部件 钢号：304L18Cr-8Ni-低碳 特性：作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304钢相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀。在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，一般在400以下使用（无磁性，使用温度-196℃～800℃）。 用途：应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤碳、石油产业的野外露天机器、建材、耐热零件及热处理有困难的零件。 钢号：304J113Cr-7.7Ni-2Cu 特性：应添加Cu，其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，并可进行复杂形状的产品成形。其耐蚀性与304钢相同。 用途：保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。 钢号：31618Cr-12Ni-2.5Mo 特性：因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用。加工硬化性优（无磁性）。 用途：海水里用设备、化学、染料、造纸。草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。 钢号：316L18Cr-12Ni-2.5Mo低碳 特性：作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。 用途：316钢铁用途中，对抗晶界腐蚀怕有特别要求的产品。 钢号：32118Cr-9Ni-Ti 特性：在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀。适合于在430℃～900℃温度下使用。 用途：航空器、排管、锅炉汽包。 五、铁素体不锈钢 铁素体不锈钢的优势 2.1 性能优势 首先，从性能来看，铁素体不锈钢的强度高，而冷加工硬化倾向较低；抗氧化性好，抗应力腐蚀优良；导热系数大，为奥氏体不锈钢的130%—150%，线膨胀系数小，为奥氏体不锈钢的60%—70%。铁素体不锈钢屈服度高于奥氏体，而延伸率和成形性等同于碳钢。同时，它们也较易回收利用，有利于节省地球资源。 耐蚀性 铁素体系列不锈钢一直广泛应用于两大领域：汽车排气系统和洗衣机滚筒。首先，汽车排气系统长期在高温和腐蚀环境下使用，选用铁素体不锈钢可大幅度延长汽车排气系统部件的寿命周期。其二，洗衣机滚筒在有洗洁剂和长期潮湿的环境下使用，在这种环境下，绝对不允许局部腐蚀现象存在。而不锈钢所含的铬才是不锈钢获得耐蚀性的原因，含有10.5%以上铬的不锈钢能形成可靠的自修复氧化铬层，使不锈钢具有耐蚀性，并且提高抗氧化性、耐磨性以及抗拉强度。通常，大多数铁素体不锈钢的耐蚀性与奥氏体相当（430，441，439和436等仅略低于铁素体），而添加了钼的铁素体不锈钢则比304具有更优异的耐局部腐蚀性能。 成形性 铁素体不锈钢和碳钢的成形性相同，因此选择适当的钢种，铁素体不锈钢能加工成各种碳钢所能塑造的各种负责形状。而且就成形性来说，铁素体不锈钢具有良好的冲压性能，因此能符合复杂的三维 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 需要，并且在进行复杂变形后，并不影响其优良的耐蚀性，耐热性和装饰性。尽管从总体成形性来讲，奥氏体不锈钢要好于铁素体不锈钢，但铁素体不锈钢的成本优势能够增加收益。而且铁素体不锈钢，特别宜于冲压。在某种特定的情况下，比如考虑到深冲或回弹效应，铁素体不锈钢要优于奥氏体不锈钢。通常适用于水槽等平板或片成型为中空物体时。 连接性 许多连接不锈钢的方法都能够很好的应用于铁素体不锈钢，特别是焊接。通常，焊接连接金属最经济且效率最高的方法，而一般来说，铁素体不锈钢较奥氏体不锈钢相比，焊后产生晶间腐蚀的倾向要小，特别是添加了钛和铌等稳定元素的铁素体不锈钢。其次是粘接，目前国际上汽车和客车的制造商现在经常建造一个由不锈钢异型型材制造的车身框架，通常是采用铁素体不锈钢1.4003/410。外壳（薄板和/或玻璃）紧密地粘在车身框架上。这种设计提高了车辆的寿命并减轻了重量。 磁性，热膨胀率和热传导率 长期以来，中国乃至亚州地区(不包括日本)广泛存在着一个对铁素体不锈钢的误解，习惯用磁性来判断不锈钢的品质，认为有磁性的铁素体就不是真正的不锈钢，会像碳钢一样生锈。但事实上，不锈钢钢有无磁性与其原子结构有关，而与耐蚀性无关，上面已提到耐蚀性主要与铬含量有关，因此，磁性与不锈钢的抗蚀性没有关系。而且，铁素体不锈钢的磁性也是其能被广泛利用的重要优势，如电冰箱，刀具和其它金属工具的闭合都利用了这一性能，实际应用中感应发热炊具中的锅就是依靠其发热过程中产生的磁能转化成热能。 同时，铁素体不锈钢还有两种物理性能优于奥氏体不锈钢：热胀性和热导性。铁素体不锈钢的热胀系数与碳钢相似，低于奥氏体不锈钢，因此，铁素体不锈钢加热时不易变形。而且其热传导率高，比奥氏体不锈钢热传导更加均匀，适用于做加热系统、燃烧器或排气系统等。 其它性能 此外，铁素体不锈钢的高温抗氧化性好，表面氧化剥落倾向小于奥氏体不锈钢，含有铌的铁素体不锈钢更具有良好的蠕变抗力，比奥氏体不锈钢更适用于高温循环氧化环境。且比奥氏体不锈钢更易于切削和加工，在冷加工变形时，铁素体不锈钢的形变回复倾向比奥氏体不锈钢小。同时，不同于奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢没有应力腐蚀断裂倾向。如热水器使用的不锈钢要求很强的抗应力腐蚀能力，而奥氏体很难承受，但像日本开发了444牌号的铁素体不锈钢，用于各种热水器效果就很好