雙相不銹鋼特性、化學(xué)成分介紹
雙相不銹鋼（Duplex Stainless Steel，簡(jiǎn)稱DSS），指鐵素體與奧氏體各約占50%，一般較少相的含量最少也需要達(dá)到30%的不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無(wú)室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。
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(duì)于Cr25型雙相不銹鋼又可分為普通型和超級(jí)雙相不銹鋼，其中應(yīng)用較多的是Cr22型和Cr25型。我國(guó)采用的雙相不銹鋼以瑞典產(chǎn)居多，具體牌號(hào)有：3RE60（Cr18型），SAF2304 （Cr23型），SAF2205 （Cr22型），SAF2507（Cr25型）。
雙相不銹鋼分類
第一類屬低合金型，代表牌號(hào)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(hào)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(hào)UNSS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N），PREN值為38-39，這類鋼的耐蝕性能高于22%Cr的雙相不銹鋼。
第四類屬超級(jí)雙相不銹鋼型，含高鉬和氮，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)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(jí)奧氏體不銹鋼相媲美。
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(lái)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(diǎn)和用途分類，分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等；
按鋼的功能特點(diǎn)分類，分為低溫不銹鋼、無(wú)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(diǎn)和鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)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。 [1]
我國(guó)新標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分》中加入了許多雙相不銹鋼牌號(hào)。如：14Cr18Ni11Si4AlTi、 022Cr19Ni5Mo3Si2N、12Cr21Ni5Ti。更多的牌號(hào)見標(biāo)準(zhǔn)。
另外：著名的2205雙相鋼相當(dāng)于我國(guó)的022Cr23Ni5Mo3N.。
最后，一些網(wǎng)頁(yè)甚至論文將雙相不銹鋼寫作雙向不銹鋼是錯(cuò)誤的。雙相是指金相組織的有兩種，而非方向的“向”。
化學(xué)成分
|
鋼號(hào) |
C≤ |
Mn≤ |
Si≤ |
S≤ |
P≤ |
Cr≤ |
Ni |
Mo |
Cu≤ |
N |
|
S32750（SAF2507） 00Cr25Ni7Mo4N |
0.03 |
1.20 |
0.8 |
0.020 |
0.035 |
24.0/26.0 |
6.0/8.0 |
3.0/5.0 |
0.50 |
0.24/0.32 |
|
S31803（SAF2205） 00Cr22Ni5Mo3N |
0.03 |
2.00 |
1.0 |
0.020 |
0.030 |
21.0/23.0 |
4.50/6.50 |
2.50/3.50 |
0.08/0.20 |
|
|
S31500（3RE60） 00Cr18Ni5Mo3Siz |
0.03 |
1.2/2.00 |
1.4/2.00 |
0.030 |
0.030 |
18.0/19.0 |
4.25/5.25 |
2.50/3.00 |
0.05/0.10 |
機(jī)械性能
|
鋼號(hào) |
σb（Mpa）≥ |
σs（Mpa）≥ |
δ（%）≥ |
硬度 |
|
|
布氏（HB） |
洛氏（HRC） |
||||
|
S32750（SAF2507） 00Cr25Ni7Mo4N |
800 |
550 |
15 |
310 |
32 |
|
S31803（SAF2205） 00Cr22Ni5Mo3N |
620 |
450 |
25 |
290 |
30.5 |
|
S31500（3RE60） 00Cr18Ni5Mo3Siz |
630 |
440 |
30 |
290 |
30.5 |
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