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雙相不銹鋼

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雙相不銹鋼的發(fā)展

來(lái)源:至德鋼業(yè) 日期:2022-07-02 10:05:49 人氣:7286

不銹鋼根據(jù)其微觀組織結(jié)構(gòu)可分為四類:奧氏體不銹鋼(Austenitic stainless steel)、鐵素體不銹鋼(Ferrite stainless steel)、馬氏體不銹鋼(Martensitic stainless steel)、雙相不銹鋼(Duplex stainless steel)。大多數(shù)的不銹鋼如奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼,最開(kāi)始發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)初。1927年,BainGriffith報(bào)告了他們對(duì)Fe-Cr-Ni合金體系的研究結(jié)果,最先提到了由奧氏體和鐵素體組成兩相組織的雙相不銹鋼。在20世紀(jì)30年代早期,發(fā)現(xiàn)不銹鋼焊縫金屬的化學(xué)組成與相組織存在一定的定量關(guān)系,并繪制成圖,其中最有名的Schaeffler相圖。后來(lái)人們將Schaeffler相圖應(yīng)用到Fe-Cr-Ni合金體系不銹鋼品種開(kāi)發(fā),發(fā)現(xiàn)在900℃以上確實(shí)存在鐵素體+奧氏體兩相區(qū),由此打開(kāi)了雙相不銹鋼的大門。

歷史第一個(gè)商業(yè)化生產(chǎn)的雙相不銹鋼產(chǎn)品是由Avesta Jernverk公司生產(chǎn)的453E鋼(25%Cr-5%Ni),隨后在1932年和1933年,改進(jìn)型453S鋼(25%Cr-5%Ni-1%Mo)上市,被應(yīng)用于Brobeck型冷卻器、火藥生產(chǎn)的高壓釜和亞硫酸鹽制漿的閥門。此外,另一個(gè)早期雙相不銹鋼產(chǎn)品的記錄可以追溯到1933年,當(dāng)時(shí)法國(guó)Holtzer公司在冶煉18%Cr-9%Ni-2.5%Mo不銹鋼時(shí)出現(xiàn)失誤,生產(chǎn)成了20%Cr-8%Ni-2.5%Mo不銹鋼。在隨后對(duì)鑄件的分析時(shí)發(fā)現(xiàn),鋼的組織中奧氏體基體里含有大量的鐵素體,而且在各種腐蝕介質(zhì)中對(duì)晶間腐蝕不敏感。當(dāng)時(shí)的高碳奧氏體不銹鋼容易析出網(wǎng)狀氮化鉻,導(dǎo)致周圍形成貧鉻區(qū)發(fā)生腐蝕。再加上這種不銹鋼擁有比奧氏不銹鋼更高的強(qiáng)度,促使法國(guó)于1935年和1937年頒發(fā)相關(guān)專利。到了20世紀(jì)40年代末,雙相不銹鋼已成為一個(gè)新的不銹鋼系列,并已相繼獲得專利,在法國(guó)、瑞典和美國(guó)同時(shí)上市。

20世紀(jì)50年代初,世界鎳資源極大短缺,這推動(dòng)了鎳含量相對(duì)較低的雙相合金的研究。雙相不銹鋼擁有接近平衡的鐵素體和奧氏體組織,比完全奧氏體組織具有更好的抗氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(Stress Corrosion Cracking,SCC)性能,這也一直是雙相不銹鋼鋼對(duì)比奧氏體不銹鋼的主要優(yōu)勢(shì)之一。20世紀(jì)50年代末,市售的大多為鐵素體約70%的鑄造合金CD4-MCUUNS J93370),韌性和延展性相對(duì)較差。后來(lái)通過(guò)將鉻含量降低到22%~23%并引入淬火、退火處理,提高了延展性提高了力學(xué)性能。然而,人們對(duì)其整個(gè)過(guò)程的冶金學(xué)上的理解,仍然沒(méi)有取得足夠的進(jìn)展。20世紀(jì)60年代末和70年代初,伴隨著海洋石油工業(yè)探采活動(dòng)增加,需要一種能夠應(yīng)用于惡劣的環(huán)境的不銹鋼材料;此外,隨著真空處理和氬氧脫碳(VODAOD)技術(shù)的引入,鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)工藝得到了極大的改進(jìn),這時(shí)可將鋼中的碳、硫和氧含量降到極低,并且也能很好地控制氮含量,氮的添加有利于提高耐腐蝕性能和雙相組織的高溫穩(wěn)定性。20世紀(jì)70年代初,德國(guó)和瑞典開(kāi)發(fā)了22%Cr雙相鋼,即DIN 1.4462UNS S31803,這種新型不銹鋼焊接后晶間腐蝕性能良好。然而,由于鋼種成分范圍太寬,部分鋼種焊后組織熱影響區(qū)鐵素體過(guò)多導(dǎo)致耐點(diǎn)蝕性降低。事實(shí)證明,氮含量保持在范圍的上限非常重要,這一最新進(jìn)展也標(biāo)志著第三代雙相不銹鋼的到來(lái)。在20世紀(jì)80年代,更高合金化的超級(jí)雙相不銹鋼相繼開(kāi)發(fā),并應(yīng)用于更惡劣的環(huán)境。一些超級(jí)雙相不銹鋼含有約25%Cr、6%~7%Ni、3%~4%Mo、0.2%~0.3%N、≤2%Cu和≤2%Mn,其抗點(diǎn)蝕當(dāng)量值(Pitting Resistance Equivalent Number,PREN)通常大于40,其中

PRE N=%Cr+3.3×(%Mo)+16×(%N)(2.1)

抗點(diǎn)蝕當(dāng)量值是從經(jīng)驗(yàn)關(guān)系中推導(dǎo)出來(lái)的,可以采取幾種形式。然而,公式(2.1)應(yīng)用最廣泛。并且由于鎢(W)在某些超級(jí)雙相不銹鋼中的引入,這種元素也能提高耐點(diǎn)蝕性能,因此提出了一種改進(jìn)的關(guān)系式。

PRE W=%Cr+3.3×(%Mo+0.5×%W)+16×(%N)(2.2)

人們?cè)谏a(chǎn)超級(jí)雙相不銹鋼時(shí),也更加注意平衡CrNi元素的比例,并嘗試加入更高含量的氮,這使鋼具有良好熱穩(wěn)定性和較高強(qiáng)度。然而,隨著合金含量升高,金屬間化合物的析出問(wèn)題也愈加突出,但是這種有害現(xiàn)象可以通過(guò)良好的工藝控制和固溶退火處理來(lái)避免,在焊接過(guò)程中也可以通過(guò)限制電弧能量和層間溫度來(lái)進(jìn)行控制。

20世紀(jì)80年代雙相不銹鋼向著另一種方向發(fā)展,即經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼,其合金含量較低,特別是Mo含量,這使得生產(chǎn)成本顯著降低,但耐點(diǎn)蝕性能也隨之下降。盡管如此,經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼仍憑借其高強(qiáng)度、較好的耐點(diǎn)蝕性能和耐應(yīng)力腐蝕性能,與304L316L等高牌號(hào)產(chǎn)品形成有力競(jìng)爭(zhēng)。

本文標(biāo)簽:雙相不銹鋼 

評(píng)論列表:

1.游客  2024-07-07 18:23:46 回復(fù)該評(píng)論
樓主的頭像能辟邪?。ttp://www.hrqzf.com
2.游客  2024-07-08 09:28:02 回復(fù)該評(píng)論
語(yǔ)言表達(dá)流暢,沒(méi)有冗余,讀起來(lái)很舒服。http://3bi.net/post/2646.html
3.游客  2024-07-08 09:34:12 回復(fù)該評(píng)論
樓主的頭像是本人嗎?http://2gvp.ut05.cn
4.游客  2024-07-09 12:11:51 回復(fù)該評(píng)論
以后要跟樓主好好學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)!http://m.hongshanhl.com
5.游客  2024-07-10 01:31:25 回復(fù)該評(píng)論
樓主主機(jī)很熱情??!http://tvf9.wlgolden.com
6.游客  2024-07-11 14:00:41 回復(fù)該評(píng)論
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7.游客  2024-07-11 14:58:10 回復(fù)該評(píng)論
樓主最近很消極?。ttp://1o14p.lkjmpcb.com/13/4.html
8.游客  2024-07-11 18:57:07 回復(fù)該評(píng)論
剛看見(jiàn)一個(gè)妹子,很漂亮!http://hi7.sz-csj.cn
9.游客  2024-07-11 19:36:24 回復(fù)該評(píng)論
我只看看不說(shuō)話。。。http://wddet.htcspkj.cn
10.游客  2024-07-11 20:25:35 回復(fù)該評(píng)論
大神就是大神,這么經(jīng)典!http://www.qkl183.com
11.游客  2024-07-11 22:03:45 回復(fù)該評(píng)論
我褲子脫了,紙都準(zhǔn)備好了,你就給我看這個(gè)?http://rbtw.ty815.com
12.游客  2024-07-11 23:16:18 回復(fù)該評(píng)論
以后要跟樓主好好學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)!http://zu7rnh.zjxintai.com.cn
13.游客  2024-07-11 23:36:40 回復(fù)該評(píng)論
今天是個(gè)特別的日子,值得紀(jì)念!http://0pm4.zjxintai.com.cn
14.游客  2024-07-12 00:52:30 回復(fù)該評(píng)論
謝謝樓主的分享!http://z425t.jyysdjd.com
15.游客  2024-07-12 01:24:59 回復(fù)該評(píng)論
看了這么多帖子,第一次看看到這么有內(nèi)涵的!http://aqj2d1.sz-csj.cn
16.游客  2024-07-12 02:21:53 回復(fù)該評(píng)論
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17.游客  2024-07-12 02:44:29 回復(fù)該評(píng)論
在哪里跌倒,就在那里多爬一會(huì)兒!http://9e9.2tianshi.com
18.游客  2024-07-12 03:50:48 回復(fù)該評(píng)論
樓上的能詳細(xì)介紹一下么?http://2t3ssx.nbhengchang.com
19.游客  2024-07-12 04:07:14 回復(fù)該評(píng)論
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20.游客  2024-07-12 04:46:06 回復(fù)該評(píng)論
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21.游客  2024-07-12 09:05:26 回復(fù)該評(píng)論
聽(tīng)樓主一席話,省我十本書!http://bu0et.xhysg-eye.com/n/5.html
22.游客  2024-07-12 13:16:28 回復(fù)該評(píng)論
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23.游客  2024-07-12 14:39:38 回復(fù)該評(píng)論
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24.游客  2024-07-12 15:05:13 回復(fù)該評(píng)論
頂頂更健康!http://edf.390j.cn
25.游客  2024-07-12 16:58:20 回復(fù)該評(píng)論
樓主說(shuō)的我也略懂!http://npfl.cn/news/1e399638.html
26.游客  2024-07-12 18:14:04 回復(fù)該評(píng)論
今天怎么了,什么人都出來(lái)了!http://755ru.01q8mqw.cn
27.游客  2024-07-12 20:17:23 回復(fù)該評(píng)論
樓主的頭像能辟邪?。ttp://7vee.gustf.com
28.游客  2024-07-12 20:48:43 回復(fù)該評(píng)論
今天怎么了,什么人都出來(lái)了!http://www.hntbhz.cn/post/5.html
29.游客  2024-07-12 23:10:00 回復(fù)該評(píng)論
以后就跟樓主混了!http://longkangys.cn/news/23e399616.html
30.游客  2024-07-13 00:14:29 回復(fù)該評(píng)論
論壇的人氣不行了!http://1jyg9o.yipin112.com.cn
31.游客  2024-07-13 06:05:01 回復(fù)該評(píng)論
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36.游客  2024-07-13 22:30:12 回復(fù)該評(píng)論
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40.游客  2024-07-14 12:37:28 回復(fù)該評(píng)論
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57.游客  2024-07-17 05:53:40 回復(fù)該評(píng)論
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62.游客  2024-07-17 11:26:24 回復(fù)該評(píng)論
信樓主,考試不掛科!http://xmyd10086.cn/news/57e099881.html
63.游客  2024-07-17 12:18:56 回復(fù)該評(píng)論
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65.游客  2024-07-17 13:54:18 回復(fù)該評(píng)論
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66.游客  2024-07-17 16:30:50 回復(fù)該評(píng)論
有品位!http://9aiwifi.com/news/28a099910.html
67.游客  2024-07-17 19:33:55 回復(fù)該評(píng)論
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69.游客  2024-07-17 22:54:50 回復(fù)該評(píng)論
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71.游客  2024-07-18 00:38:00 回復(fù)該評(píng)論
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72.游客  2024-07-18 07:27:17 回復(fù)該評(píng)論
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73.游客  2024-07-18 11:47:34 回復(fù)該評(píng)論
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74.游客  2024-07-18 13:54:06 回復(fù)該評(píng)論
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75.游客  2024-07-18 16:49:10 回復(fù)該評(píng)論
看在樓主的面子上,認(rèn)真回帖!http://smkza.cfqiu.com/07/3.html
76.安福  2024-07-18 20:12:18 回復(fù)該評(píng)論
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77.游客  2024-07-18 23:40:14 回復(fù)該評(píng)論
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78.游客  2024-07-19 00:09:11 回復(fù)該評(píng)論
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79.游客  2024-07-19 00:37:12 回復(fù)該評(píng)論
學(xué)習(xí)雷鋒,好好回帖!http://hxhbm.com/219804.html
80.游客  2024-07-19 04:20:35 回復(fù)該評(píng)論
樓主說(shuō)的我也略懂!http://f60v.m.getti.cn
81.游客  2024-07-19 07:17:26 回復(fù)該評(píng)論
很給力!http://7di50.dznww9067.com/z/3.html
82.游客  2024-07-19 09:01:22 回復(fù)該評(píng)論
太高深了,理解力不夠用了!http://qbvw.www.getti.cn
83.游客  2024-07-19 10:25:20 回復(fù)該評(píng)論
很有品味!http://vypinace-zasuvky.com/news/31d099907.html
84.游客  2024-07-19 10:26:32 回復(fù)該評(píng)論
樓主好聰明??!http://8u5a9.m.getti.cn
85.游客  2024-07-19 12:18:16 回復(fù)該評(píng)論
頂頂更健康!http://1ta.9191b.com
86.游客  2024-07-19 12:58:53 回復(fù)該評(píng)論
強(qiáng),我和我的小伙伴們都驚呆了!http://7n72.blog.hxhbm.com
87.游客  2024-07-19 15:05:35 回復(fù)該評(píng)論
白富美?高富帥?http://4yx5c.twddq.com/07/4.html
88.游客  2024-07-19 15:21:13 回復(fù)該評(píng)論
這么版塊的帖子越來(lái)越有深度了!http://news.hxhbm.com/799164.html
89.游客  2024-07-19 22:41:17 回復(fù)該評(píng)論
太邪乎了吧?http://l964.m.hxhbm.com
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91.游客  2024-07-20 03:56:47 回復(fù)該評(píng)論
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94.游客  2024-07-20 09:13:10 回復(fù)該評(píng)論
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100.游客  2024-07-21 09:05:11 回復(fù)該評(píng)論
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