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一文讀懂2205雙相不銹鋼

返回列表 來源:未知 瀏覽: 發布日期:2020-11-13 16:54【
雙相不銹鋼是一類集優良的耐腐蝕、高強度和易于制造加工等諸多優異性能于一身的鋼種。它們的物理性能介于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼之間,但更接近于鐵素體不銹鋼和碳鋼。雙相不銹鋼的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕能力與其鉻、鉬、鎢和氮含量有關,可以類似于316不銹鋼,也可高于海水用不銹鋼如6%Mo奧氏體不銹鋼。所有雙相不銹鋼耐氯化物應力腐蝕斷裂的能力均明顯強于300系列奧氏體不銹鋼,而且其強度也大大高于奧氏體不銹鋼,同時表現出良好的塑性和韌性。


雙相不銹鋼因為其金相顯微組織由鐵素體和奧氏體兩種不銹鋼晶粒組成,所以被稱為“雙相”。下圖中,黃顏色的奧氏體相被藍色的鐵素體相所包圍。2205不銹鋼管當雙相不銹鋼熔化后,它從液態凝固時首先凝固成完全的鐵素體結構,隨著材料冷卻到室溫,大約有一半的鐵素體晶粒轉變為奧氏體晶粒。其結果是顯微組織中大約50%為奧氏體相,50%為鐵素體相。
2205不銹鋼管
 
雙相不銹鋼具有奧氏體和鐵素體兩相顯微結構
 
01高強度
雙相不銹鋼的強度大約是常規奧氏體不銹鋼或鐵素體不銹鋼強度的2倍。因此設計師在某些應用中就可減薄壁厚。下圖比較了室溫到300℃的溫度區間幾種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼的屈服強度。
 
 
02良好的韌性和延展性
盡管雙相不銹鋼強度高,但它們表現出良好的塑性和韌性。雙相不銹鋼的韌性和延展性明顯優于鐵素體不銹鋼和碳鋼,即使在很低的溫度如-40℃/F下仍保持良好的韌性。但還達不到奧氏體不銹鋼的優異程度。
 
ASTM和EN標準規定的雙相不銹鋼最低力學性能極限
 
03耐腐蝕性
不銹鋼的耐腐蝕性主要取決于其化學成分。在大多數應用環境中,雙相不銹鋼都顯示出較高的耐蝕性能,這是由于它們鉻含量高,在氧化性酸中很有利,并且含有足夠量的鉬和鎳,能耐中等還原性酸介質的腐蝕。
雙相不銹鋼耐氯離子點蝕和縫隙腐蝕的能力,取決于其鉻、鉬、鎢和氮含量。雙相不銹鋼相對較高的鉻、鉬和氮含量使它們具有很好的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能。它們有一系列不同的耐腐蝕性能,既有相當于316不銹鋼耐蝕性的牌號,如經濟型雙相不銹鋼2101©,也有相當于6%鉬不銹鋼耐蝕性的牌號,如SAF 2507©。
雙相不銹鋼具有非常好的耐應力腐蝕開裂(SCC)性能,這個特性是從鐵素體這一方“繼承”來的。所有雙相不銹鋼耐氯化物應力腐蝕開裂的能力均明顯優于300系奧氏體不銹鋼。2205不銹鋼管而標準的奧氏體不銹鋼牌號如304和316,在有氯離子、潮濕空氣和溫度升高的條件下,可能會發生應力腐蝕開裂。因此,在有較大應力腐蝕風險的化工行業許多應用,常常采用雙相不銹鋼來代替奧氏體不銹鋼的使用。
 2205不銹鋼管
04物理性能
介于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼之間,但更接近于鐵素體不銹鋼和碳鋼。
 
一般認為,雙相不銹鋼中鐵素體相與奧氏體相的比例為30%~70%時,可以獲得良好的性能。但雙相不銹鋼常常被認為是鐵素體和奧氏體大致各占一半,在目前的商品化生產中,為了獲得最佳的韌性和加工特性,傾向于奧氏體的比例稍大一些。主要的合金元素尤其是鉻、鉬、氮和鎳之間的相互作用是非常復雜的。為了獲得穩定的有利于加工和制造的雙相組織,必須注意使每種元素有適當的含量。
 
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