材料介紹
性能特點由于兩相組織的特點,通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝,使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點,它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強度和耐雙相不銹鋼氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起,正是這些的性能使雙相不銹鋼作為可焊接的結(jié)構(gòu)材料發(fā)展迅速,80年代以來已成為和馬氏體型、奧氏體型和鐵素體型不銹鋼并列的一個鋼類。雙相不銹鋼有以下性能特點:(1)含鉬雙相不銹鋼在低應(yīng)力下有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能。一般18-8型奧氏體不銹鋼在60°C以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂,在微量氯化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的傾向,而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。(2)含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當(dāng)量值(PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%)時,雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISI 316L相當(dāng)。含25%Cr的,尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L。(3)具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。在某些腐蝕介質(zhì)的條件下,適用于制作泵、閥等動力設(shè)備。(4)綜合力學(xué)性能好。有較高的強度和疲勞強度,屈服強度是18-8型奧氏體不銹鋼的2倍。固溶態(tài)的延伸率達(dá)到25%,韌性值A(chǔ)K(V型槽口)在100J以上。雙相不銹鋼(5)可焊性良好,熱裂傾向小,一般焊前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理,可與18-8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。(6)含低鉻(18%Cr)的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏體不銹鋼寬,抗力小,可不經(jīng)過鍛造,直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板。含高鉻(25%Cr)的雙相不銹鋼熱加工比奧氏體不銹鋼略顯困難,可以生產(chǎn)板、管和絲等產(chǎn)品。(7)冷加工時比18-8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應(yīng)大,在管、板承受變形初期,需施加較大應(yīng)力才能變形。(8)與奧氏體不銹鋼相比,導(dǎo)熱系數(shù)大,線膨脹系數(shù)小,適合用作設(shè)備的襯里和生產(chǎn)復(fù)合板。也適合制作熱交換器的管芯,換熱效率比奧氏體不銹鋼高。(9)仍有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向,不宜用在300°C的工作條件。雙相不銹鋼中含鉻量愈低,σ等脆性相的危害性也愈小。用途用于煉油、化肥、造紙、石油、化工等耐海水耐高溫濃硝酸等熱交換器和冷淋器及器件。 [1]結(jié)構(gòu)與類型播報編輯雙相不銹鋼由于具有奧氏體+鐵素體雙相組織,且兩個相組織的含量基本相當(dāng),故兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點。屈服強度可達(dá)400Mpa ~ 550MPa,是普通奧氏體不銹鋼的2倍。與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的韌性高,脆性轉(zhuǎn)變溫度低,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高;同時又保留了鐵素體不銹鋼的一些特點,如475℃脆性、熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)小,具有超塑性及磁性等。與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的強度高,特別是屈服強度顯著提高,且耐孔蝕性、耐應(yīng)力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能也有明顯的改善。雙相不銹鋼按其化學(xué)成分分類,可分為Cr18型、Cr23(不含Mo)型、Cr22型和Cr25型四類。對于Cr25型雙相不銹鋼又可分為普通型和超級雙相不銹鋼,其中應(yīng)用較多的是Cr22型和Cr25型。我國采用的雙相不銹鋼以瑞典產(chǎn)居多,具體牌號有:3RE60(Cr18型),SAF2304 (Cr23型),SAF2205 (Cr22型),SAF2507(Cr25型)。 [1]分類播報編輯雙相不銹鋼類屬低合金型,代表牌號UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N),鋼中不含鉬,PREN值為24-25,在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304或316使用。第二類屬中合金型,代表牌號是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N),PREN值為32-33,其耐蝕性能介于AISI 316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間。第三類屬高合金型,一般含25%Cr,還含有鉬和氮,有的還含有銅和鎢,標(biāo)準(zhǔn)牌號UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN值為38-39,這類鋼的耐蝕性能22%Cr的雙相不銹鋼。第四類屬超級雙相不銹鋼型,含高鉬和氮,標(biāo)準(zhǔn)牌號UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N),有的也含鎢和銅,PREN值大于40,可適用于苛刻的介質(zhì)條件,具有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性 能,可與超級奧氏體不銹鋼相媲美。不銹鋼不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;按鋼的性能特點和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強不銹鋼等;按鋼的功能特點分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點和鋼的化學(xué)成分特點以及兩者相結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。
焊接特性
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(qū),由于晶粒嚴(yán)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(yōu)點,廣泛應(yīng)用于石油化工設(shè)備、海水與廢水處理設(shè)備、輸油輸氣管線、造紙機械等工業(yè)領(lǐng)域,近些年來也被研究用于橋梁承重結(jié)構(gòu)領(lǐng)域,具有很好的發(fā)展前景。節(jié)約型雙相鋼"經(jīng)常會出現(xiàn)的焊接性能問題。而焊接標(biāo)準(zhǔn)雙相鋼并不是一個問題,而且不論采用何種工藝,都有適合這些應(yīng)用的焊材。從金相的角度來看,焊接2101(1.4162)根本就沒有問題,實際上它甚至要比標(biāo)準(zhǔn)級的雙相鋼更加容易焊接,因為這種材料事實上可以采用乙炔焊工藝來進(jìn)行焊接,而對于標(biāo)準(zhǔn)雙相鋼材料而言,始終避免使用這種工藝。焊接2101所面臨的實際問題是熔池的粘度不同,因此可濕性差了一點。這迫使操作人員在焊接的過程中更加多地使用電弧焊,而這正是問題的所在。盡管可以通過選擇超合金化焊材加以彌補,但是我們經(jīng)常希望選擇匹配的焊材。2101節(jié)鎳雙相不銹鋼典型顯微組織在2101中,也存在低溫?zé)嵊绊憛^(qū)和高溫?zé)嵊绊憛^(qū)中的顯微結(jié)構(gòu)之間的熱影響區(qū)相互作用,比2304、2205或2507更加有利。在以2101進(jìn)行試驗時,也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于鎳含量較低,因此產(chǎn)生了含有較多氮與錳的不同類型的"回火色",而這影響了腐蝕性能。在電弧和熔池中發(fā)生的這一成分損失是由于氮與錳的蒸發(fā)與熔敷,這對于雙相鋼等級的材料來說是一個新問題,因此在這次講課中將作了較多描述
焊接特點
雙相不銹鋼其焊接特點如下:雙相不銹鋼在正常固溶處理(1020℃~1100℃加熱并水冷)后,鋼中含有大約50%~60%奧氏體和50%~40%鐵素體組織。隨著加熱溫度的提高,兩相比例變化并不明顯。雙相不銹鋼具有良好的低溫沖擊韌性,如20mm厚的板材橫向試樣在-80℃時沖擊吸收功可達(dá)100J以上。在大多數(shù)介質(zhì)中其耐均勻腐蝕性能和耐點腐蝕性能均較好,但要注意,該類鋼在低于950℃熱處理時,由于σ相的析出,其耐應(yīng)力腐蝕性能將顯著變壞。由于該鋼Cr當(dāng)量與Ni當(dāng)量比值適當(dāng),在高溫加熱后仍保留有較大量的一次奧氏體組織,又可使二次奧氏體在冷卻過程中生成,結(jié)果鋼中奧氏體相總量不低于30%~40%因而使鋼具有良好的耐晶間腐蝕性能。另外,如前所述,在焊接這種鋼時裂紋傾向很低,不須預(yù)熱和焊后熱處理。由于母材中含有較高的N,焊接近縫區(qū)不會形成單相鐵素體區(qū),奧氏體含量一般不低于30%。適用的焊接方法有鎢極氬弧焊和焊條電弧焊等,一般為了防止近縫區(qū)晶粒粗化,施焊時,應(yīng)盡量使用低的線能量焊接。
經(jīng)過幾十年的研制和開發(fā),雙相不銹鋼因其的耐點蝕性能和力學(xué)性能越來越多地代替304L、316L不銹鋼應(yīng)用于石油化工、造紙、能源以及油、氣等工業(yè)領(lǐng)域中。通常來說,除了在極端介質(zhì)環(huán)境中(如304不銹鋼處于煮沸的硝酸溶液中)不銹鋼會發(fā)生全面腐蝕,不銹鋼的腐蝕類型都為局部腐蝕。雙相不銹鋼在含氯介質(zhì)中發(fā)生的腐蝕類型為局部腐蝕,常見也是多的是點蝕。
局部腐蝕是金屬與環(huán)境接觸的表面上發(fā)生的破壞,這種破壞局限發(fā)生于金屬材料表面的特點局部位置,常以點、坑、裂紋、溝槽等形式出現(xiàn)。鈍態(tài)金屬材料常見的腐蝕類型有點蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。由于局部腐蝕難以預(yù)測和預(yù)防,往往在沒有先兆的情況下發(fā)生金屬或設(shè)備的突然破壞,因此容易造成事故、環(huán)境污染甚至人身傷亡的重大問題。各類腐蝕失效事故事例的調(diào)查結(jié)果表明,局部腐蝕破壞約占80%.另外,雙相不銹鋼由于其鐵素體相和奧氏體相的合金成分存在差異,其在介質(zhì)中的穩(wěn)定性也不盡相同,因此雙相不銹鋼在一定介質(zhì)環(huán)境中還會發(fā)生選擇性腐蝕。
雙相不銹鋼在絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼應(yīng)用的環(huán)境都顯示出高的耐蝕性能,這是由于它們含鉻量高,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(zhì)的腐蝕。雙相不銹鋼相對較高的鉻、鉬和氮含量也使它們具有很好的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕性能,其雙相結(jié)構(gòu)在可能發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕斷裂的環(huán)境是一個優(yōu)勢。如果雙相不銹鋼的顯微組織中含有至少 25%到 30%的鐵素體,則其耐氯化物應(yīng)力腐蝕斷裂的性能遠(yuǎn)比奧氏體不銹鋼 304 或316強。但鐵素體易發(fā)生氫脆,因此雙相不銹鋼在氫有可能進(jìn)入金屬的環(huán)境或應(yīng)用中耐蝕性不高,會發(fā)生氫脆。
耐堿腐蝕
雙相不銹鋼的高含鉻量和鐵素體相的存在使其在堿性介質(zhì)中具有良好的性能。在中等溫度下,其腐蝕速度低于標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼的腐蝕速度。
走心機不銹鋼棒料SUS316L高直線度研磨棒
面議
產(chǎn)品名:不銹鋼高精度研磨棒,高精度研磨棒加工廠,冷拉棒材磨光棒,高直線度研磨棒,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T1220
304HC3不銹鋼草酸精抽退火線,華曠304HC冷鐓線材鉚釘線材
面議
產(chǎn)品名:304HC,304HC1,304HC2,304HC3
華曠4140合金結(jié)構(gòu)鋼棒材
面議
產(chǎn)品名:合金結(jié)構(gòu)鋼,低溫合金,棒材,4140
華曠440C高硬度耐熱鋼95CR18研磨棒
面議
產(chǎn)品名:耐熱鋼,440C,高硬度鋼,研磨棒
QN1803華曠304D高氮,高耐蝕不銹鋼研磨棒
面議
產(chǎn)品名:高氮不銹鋼,耐蝕不銹鋼,研磨棒,304D
華曠SUS630-17-4PH線材
面議
產(chǎn)品名:sus630,線材,耐熱合金,SUS630-17-4PH
華曠高溫合金GH6159棒材板材GH6159管材定制
270元
產(chǎn)品名:鎳鉻合金,鈷基合金,高溫合金,棒材
高溫合金GH6159棒材板材現(xiàn)貨庫存GH6159管材定制零割
270元
產(chǎn)品名:鎳鉻合金,鈷基合金,高溫合金,棒材