双相不锈钢性能及锻造
双相不锈钢的优点和缺点
双相不锈钢的分析班级学号姓名摘要双相不锈钢是在18-8奥氏体不锈钢的基础上，提高C r含量或者加入其他铁素体元素形成的，使钢具有奥氏体加铁素体双向组织，又节约了Ni合金。
由于双向不锈钢两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
文章主要介绍双相不锈钢的性能、双相不锈钢的类型以及双相不锈铜的应用领域。
关键词双相不锈钢；性能；加工；热处理工艺；铁素体不锈钢；奥氏体不锈钢双相不锈钢的基本优点如下：(1)含铬量为18％—22％的双相不锈钢在低应力下有良好的耐中性氯化物应力腐蚀性能。
一般应用在70Y以上中性氯化物溶液中的18—8型奥氏体不锈钢容易发生应力腐蚀破裂，在微量氯化物及硫化氢的工业介质中用这类不锈钢制造的热交换器、蒸发器等设备都存在着产生应力腐蚀破裂的倾向，而双相不锈钢却有良好的抵抗能力。
(2)含钥双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。
在具有相同的孔蚀当量值(PR5＝cr％*3．3％Moll6％N)时，双相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电位相近。
含18％cr的双相不锈钢耐孔蚀性能与AIsl316L相当。
含25％Cr的尤其是含氮的高铬双相不锈钢的耐孔蚀和缝隙腐蚀性能超过了AISI 316L。
(3)有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能，在某些腐蚀介质条件下被用于泵、阀等设备中。
(4)综合力学性能好，有较高的强度和疲劳强度，屈服强度是18—8型奥氏体不锈钢的2倍。
双相不锈钢由于具有奥氏体+铁素体双相组织，且两个相组织的含量基本相当，故兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。
屈服强度可达400Mpa ~ 550MPa，是普通奥氏体不锈钢的2倍。
与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的韧性高，脆性转变温度低，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显着提高；同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点，如475℃脆性、热导率高、线膨胀系数小，具有超塑性及磁性等。
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度高，特别是屈服强度显着提高，且耐孔蚀性、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能也有明显的改善。
双相不锈钢加工实用指南
锻造奥氏体不锈钢 304L 316L 317L
317 LMN 904L
254 SMO 6% Mo
S30403 S31603 S31703 S31726 N08904 S31254 Various
1.4307 1.4404 1.4438 1.4439 1.4539 1.4547 Various
0.030 0.030 0.030 0.030 0.020 0.020 0.030
18.0- 20.0 16.0-18.0 18.0-20.0 17.0-20.0 19.0-23.0 19.5-20.5 19.5-22.0
铸造双相不锈钢 CD4MCuN Grade 1B CD3MN Cast 2205 Grade 4A CE3MN Atlas 958 Cast 2507 Grade 5A CD3MWCuN
0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.18-0.22 0.18-0.25
0.10-0.25
0.10-0.30
0.10-0.30
0.20-0.30
--
--
Cu
--1.00-2.00
---0.20-0.80 0.50-3.00 1.50-2.50 0.20-0.80 0.50 0.50-1.00
3．2 双相不锈钢中合金元素的作用 以下简单介绍几个最重要的合金元素对双相不锈钢
的力学性能、物理性能和腐蚀性能的影响。 铬：钢中最少含 10．5％Cr 才能形成保护钢不受大
气腐蚀的稳定的含铬钝化膜。不锈钢的耐蚀性随含铬量的 增加而增加。铬是铁素体形成元素，钢中加铬能使具有体 心立方晶格的铁组织稳定。钢中含铬量较高时，需要加入
这些第一代双相不锈钢有良好的性能特点，但在焊 接状态下有局限性。焊缝的热影响区由于铁素体过多而韧 性低，并且耐腐蚀性明显低于基体金属。这些局限因素使 第一代双相不锈钢的应用仅限于非焊接状态下的一些特定 应用。
2205双相不锈钢锻造工艺
2205双相不锈钢锻造工艺引言：2205双相不锈钢是一种广泛应用于工业领域的材料，具有优越的耐腐蚀性和强度。
在工业生产中，锻造工艺是一种常用的加工方法，可以使材料获得更好的性能和形状。
本文将介绍2205双相不锈钢的锻造工艺，以及该工艺的优势和应用。
一、2205双相不锈钢锻造工艺的原理2205双相不锈钢是由奥氏体和铁素体组成的双相结构，其含量约为50%，这使得它具有良好的强度和耐腐蚀性。
在锻造过程中，首先将2205双相不锈钢加热至适当温度，然后通过锤击或机械压力使其形成所需的形状。
锻造工艺可以改善材料的均匀性和致密性，提高其力学性能。
二、2205双相不锈钢锻造工艺的优势1.提高材料的强度和耐腐蚀性：锻造工艺可以通过改变晶粒结构，消除缺陷，提高材料的强度和耐腐蚀性。
2.改善材料的塑性和韧性：锻造过程中，材料受到力的作用，可以使其晶粒细化，增加其塑性和韧性。
3.节约材料和能源：锻造工艺可以高效利用材料和能源，降低生产成本。
4.适应性强：2205双相不锈钢锻造工艺适用于各种形状和尺寸的材料，可以满足不同工业领域的需求。
三、2205双相不锈钢锻造工艺的应用1.船舶和海洋工程：2205双相不锈钢具有优异的耐腐蚀性和强度，适用于船舶和海洋工程中的各种构件和设备。
2.化工和石油工业：2205双相不锈钢在化工和石油工业中广泛应用，用于制造耐腐蚀的容器、管道和阀门等设备。
3.能源和环保领域：2205双相不锈钢锻件可以用于制造核电站和风力发电设备等能源和环保领域的关键部件。
结论：2205双相不锈钢锻造工艺是一种重要的加工方法，可以提高材料的性能和形状，并广泛应用于船舶、化工、能源等领域。
通过合理应用锻造工艺，可以获得高强度、耐腐蚀的2205双相不锈钢锻件，满足不同工业领域的需求。
2205双相不锈钢标准
2205双相不锈钢标准
2205 双相不锈钢是一种具有优异的耐腐蚀性和高强度的不锈钢材料，被广泛应用于化工、海洋工程、石油和天然气等领域。
以下是2205 双相不锈钢的一些标准：
1. 化学成分：2205 双相不锈钢的化学成分应该符合相关的标准，通常包括铬、镍、钼、氮等元素的含量。
2. 力学性能：2205 双相不锈钢的力学性能应该符合相关的标准，包括屈服强度、抗拉强度、伸长率等指标。
3. 耐腐蚀性：2205 双相不锈钢的耐腐蚀性应该符合相关的标准，包括在各种介质中的耐腐蚀性、抗点蚀性、抗晶间腐蚀性等指标。
4. 金相组织：2205 双相不锈钢的金相组织应该符合相关的标准，包括相比例、晶粒大小、夹杂物等指标。
5. 制造工艺：2205 双相不锈钢的制造工艺应该符合相关的标准，包括冶炼、铸造、锻造、轧制等工艺过程。
2205 双相不锈钢的标准应该包括化学成分、力学性能、耐腐蚀性、金相组织和制造工艺等方面的指标，以确保其具有优异的性能和可靠性。
2205双相不锈钢锻造失效分析
2205双相不锈钢锻造失效分析一、引言1. 对双相不锈钢锻造材料的研究背景和意义2. 研究目的和方法3. 论文结构和内容简介二、双相不锈钢锻造材料的性能特点1. 双相结构和相比例的影响2. 机械性能、耐蚀性能和耐磨性能的特点3. 对锻造工艺的要求和影响因素三、锻造失效的症状和机理分析1. 失效症状和形态特点的描述和分析2. 失效机理的原理及其相关参数3. 影响失效的因素分析四、双相不锈钢锻造材料失效评价1. 失效评价指标及方法2. 实验设计和操作方法3. 失效评价结果的分析和解释五、双相不锈钢锻造材料失效防护措施1. 防范措施的分类和作用2. 针对不同失效类型的防护方案3. 正确维护和使用双相不锈钢锻造材料的建议六、结论1. 研究中的主要发现和结论2. 对未来的研究和实践的展望和建议第一章：引言1. 对双相不锈钢锻造材料的研究背景和意义随着工业化程度的不断提高，各种不锈钢材料的需求量也随之增加。
其中，双相不锈钢锻造材料以其良好的机械性能、优异的耐蚀性能和耐磨性能，被广泛用于化工、冶金、石化、海洋等领域。
但是，在实际应用过程中，双相不锈钢锻造材料也会出现各种失效问题，如拉伸断裂、冷脆断裂、应力腐蚀等，对生产和安全造成了很大的影响。
因此，研究双相不锈钢锻造材料失效机制和防护措施具有重要的理论和实践意义。
2. 研究目的和方法本文旨在通过对双相不锈钢锻造失效情况的分析，探究其失效机理和防护措施。
本文采用文献研究、实验分析等多种研究方法，结合实验数据，对双相不锈钢锻造材料失效机制进行探究，并提出相应的防护措施，以期提高双相不锈钢锻造材料的使用效率和安全性。
3. 论文结构和内容简介本文一共分为六个章节。
第一章为引言，介绍了双相不锈钢锻造材料的研究背景和意义，以及本文的研究目的和方法。
第二章为双相不锈钢锻造材料的性能特点，包括双相结构和相比例的影响、机械性能、耐蚀性能和耐磨性能的特点，以及对锻造工艺的要求和影响因素。
双相不锈钢2205的各项参数
双相不锈钢2205的化学成分及相关性能
双相不锈钢2205/强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具，并且可以用于折弯机的模具等。
双相不锈钢2205的化学成分:
碳(C)0.38～0.43,
锰(Mn)0.75～1.00,
磷(P)≤0.030,
硫(S)≤0.040,
镍(Ni)≤0.030,[1]?
铬(Cr)0.80～1.10
双相不锈钢2205的力学性能:
抗拉强度σb (MPa)：≥1080(110)
屈服强度σs (MPa)：≥930(95)
伸长率δ5 (％)：≥12
断面收缩率ψ(％)：≥45
冲击功Akv (J)：≥63
冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥78(8)
硬度：≤217HB
试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mm
双相不锈钢2205热处理：材料固溶强化处理后，强度增加不大，也就到1100MPa，退火状态下强度一般在900MPa
双相不锈钢2205热膨胀系数：双相不锈钢2205具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点，在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。
双相不锈钢2205 /力学性能：抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25
双相不锈钢2205密度: 4.5（g/cm3）工作温度-100～550（℃）
参考资料：双相不锈钢2205。
2205双相不锈钢淬火后的硬度
2205双相不锈钢淬火后的硬度双相不锈钢是一种特殊类型的不锈钢，通过淬火处理后可以显著提高其硬度。
本文将详细介绍双相不锈钢淬火后的硬度特性，并探讨这一过程的原理和影响因素。
第一部分：双相不锈钢的特性和应用范围双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性和机械性能，其主要成分是铬和镍，同时含有较高的钼和一定的铜、锰等合金元素。
由于其在固溶态和沉淀硬化态之间存在两种不同的组织相，因此得名为双相不锈钢。
双相不锈钢广泛应用于化工、石油、制药、食品加工等领域，尤其在耐腐蚀性要求高、机械性能好的场合得到广泛应用。
第二部分：淬火对双相不锈钢的影响淬火是一种通过快速冷却来改变金属内部结构和性能的热处理工艺。
在双相不锈钢中，淬火可以显著提高其硬度，进而改善其磨损性能和抗拉强度。
淬火过程中，双相不锈钢经历了固溶态向马氏体的转变，这种转变使得材料的硬度迅速增加。
此外，淬火还可以消除材料中的残余应力，提高其抗拉强度和抗疲劳性能。
第三部分：淬火工艺及参数对双相不锈钢硬度的影响淬火工艺包括加热温度、保温时间和冷却速度等参数。
这些参数将直接影响双相不锈钢的组织结构和硬度。
首先，加热温度的选择影响着双相不锈钢的固溶度和马氏体转变温度，通常情况下要根据材料的成分和热处理要求来确定加热温度。
其次，保温时间是在达到淬火温度后，材料需要保持在该温度下一定时间，以确保组织的完全转变。
过短的保温时间可能导致组织不完全转变，影响硬度的提高。
最后，冷却速度直接影响马氏体的生成速度，较快的冷却速度可以促进马氏体的形成，进而提高材料的硬度。
第四部分：淬火后双相不锈钢的硬度测试及评价淬火后的双相不锈钢硬度测试通常采用洛氏硬度计或布氏硬度计等硬度测试仪器进行测定。
通过在不同位置和方向上进行硬度测试，可以得到材料的硬度分布规律。
对于淬火后的双相不锈钢，其硬度与淬火工艺参数、淬火温度、保温时间和冷却速度等因素密切相关，因此需要对淬火工艺进行充分的优化和控制。
除了硬度测试外，还需对双相不锈钢进行综合性能评价，包括抗拉强度、抗疲劳性能、冲击韧性等指标的测试和评价。
双相不锈钢2205化学成分及用途
双相不锈钢2205的用途：用于炼油，化肥造纸，石汕，化I：等耐海水耐高温浓硝酸等的热交换器和冷淋器及器件一般属性2205双相不锈钢是由22%珞,3%铝及5・6%線氮构成的双相不锈钢。
它具有髙强度.良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。
抗腐蚀能力均匀腐蚀由于洛含呈(22%),铝(3%)及氮含量(0.18%) .2205的抗腐蚀特性在人多数环境下优于316L和3I7L。
局部抗腐蚀2205中锯、钮及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中，对点腐蚀及隙腐蚀具有很强的抵抗能力。
在含2000ppm氯化物的硫酸溶液中的腐蚀曲线4 mpy (0.1 mm/yr)抗应力腐蚀不锈钢的双相微观结构有助于捉高不锈钢的抗应力腐蚀龟裂能力。
在•定的温度、应张力、氧气及氯化物存在的情况下，奥氏体不锈钢会发生氯化物应力腐蚀。
由于这些条件不易控制，因此304L、316L和317L的使用在这方面受到限制。
抗腐蚀疲劳2205合金的烏强度及抗腐谀能力使其具有很高的抗腐蚀疲劳强度。
加工设备易受腐蚀环境和加我循环的影响，2205的特性非常适合这样的应用。
采用AvestaPolarit蚀损电池测得IM NaCl中蚀损临界温度。
在10% FeC13 6H2O中的隙腐蚀临界温度湿处理磷酸中的均匀腐蚀应力腐蚀龟裂化学成分平均值（重量％）机械特性室温下机械特性高温下抗拉性能物理特性结构2205的化学成分在经过190071922°F(104071080°C)[§1熔退火处理后，可获得理想的微观结构50"50丫。
如果热处理的温度高于2000-F,可能会导致铁素体成分的增加。
像其他的双相不锈钢•样,2205合金易受金属间相析出的影响。
金属间相在1300°F和1800OF之间析出，在1600°F温度下，其析出速度最快。
因此，我们需对2205进行试验，确保无金属间相，•试验参考ASTMA 923。
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于普通的奥氏体不锈钢，可以与高合金奥 氏体不锈钢媲美。
性能——用途
（1）含钼双相不锈钢在低应力下有良好 的耐氯化物应力腐蚀性能。一般18-8型 奥氏体不锈钢在60°C以上中性氯化物 溶液中容易发生应力腐蚀断裂，在微量 氯化物及硫化氢工业介质中用这类不锈 钢制造的热交换器、蒸发器等设备都存 在着产生应力腐蚀断裂的倾向，而双相 不锈钢却有良好的抵抗能力。
用途
（8）与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀 系数小，适合用作设备的衬里和生产复合板。也 适合制作热交换器的管芯，换热效率比奥氏体不 锈钢高。
（9）仍有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向， 不宜用在高于300°C的工作条件。双相不锈钢中 含铬量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。
双相不锈钢法兰
法兰又叫法兰盘或突缘。 是管子与管子相互连接的零 件。连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰 紧连。法兰间用衬垫密封。法兰连接由一对法兰、一个 垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之 间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产 生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。 有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。 法兰连接是管道施工的重要连接方式。
加工性能
（6）含低铬（18%Cr）的双相不锈钢热加工温度 范围比18-8型奥氏体不锈钢宽，抗力小，可不经 过锻造，直接轧制开坯生产钢板。含高铬 （25%Cr）的双相不锈钢热加工比奥氏体不锈钢 略显困难，可以生产板、管和丝等产品。
（7）冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工硬化 效应大，在管、板承受变形初期，需施加较大应 力才能变形。
≤0.030 ≤2.00 ≤1.00 ≤0.030 ≤0.020 21.0~23.0 4.5~6.5 2.5~3.5 余量 0.08～0.2
31803化学成份和著名的双相不锈钢2205化学材料成分相差 不多，价格相差不高。所以一般采用2205双相不锈钢代替 31803双相不锈钢，但31803双相不锈钢不可以代替2205双相 不锈钢。
基本用途
双相不锈钢由于其特殊的优点， 广泛应用于石油化工设备、海 水与废水处理设备、输油输气 管线、造纸机械等工业领域， 近年来也被研究用于桥梁承重 结构领域，具有很好发展前景。
发展概况
双相不锈钢从20世纪40年代在美国诞生以 来，已经发展到第三代。它的主要特点是 屈服强度可达400-550MPa，是普通不锈钢 的2倍，因此可以节约用材，降低设备制造 成本。在抗腐蚀方面，特别是介质[wiki]环 境[/wiki]比较恶劣（如海水，氯离子含量较 高）的条件下，双相不锈钢的抗点蚀、缝
性能——用途
2）含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。 在具有相同的孔蚀抗力当量值 （PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）时，双 相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电 位相仿。双相不锈钢与奥氏体不锈钢耐 孔蚀性能与AISI 316L相当。含25%Cr的， 尤其是含氮的高铬双相不锈钢的耐孔蚀 和缝隙腐蚀性能超过了AISI 316L。
双相不锈钢性 能及法兰锻造
山西管营法兰锻造集团有限公司 QC攻关小组学习资料 双相不锈钢锻造工艺
双相不锈钢定义
双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称 DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%，，一 般较少相的含量最少也需要达到3O%的不锈钢。
元素： 在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni
含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、 Ti，N等合金元素。
双相不锈钢合金元素
双相不锈钢的最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N。其中Cr、 Mo为增加铁素体含量，而Ni、N为奥氏体稳定元素。有些钢 种还有Mn、Cu、W等元素。Cr、Ni、Mo能改进抗腐蚀性。 在含氯化物的环境中其抗点蚀及裂缝腐蚀的性能特别好。
双相不锈钢的锻造性能
奥氏体/铁素体双相不锈钢的热塑性比奥氏体不锈钢 差，因此锻造性能差。这是由于δ铁素体与奥氏体变 形能力的不同，受外力作用时，δ铁素体与奥氏体变 形程度不均匀，产生附加应力并降低了晶粒间的结合 力。此外，铁素体在大约950℃以下保温时，有析出 σ相等脆性相的危险，从而降低钢的塑性，导致变形 困难。在锻造双相不锈钢工件时，必须严格控制锻造 工艺，且在初始1~2次锻造时，变形量不能太大，只 能轻轻拍打。
元素含量表
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Mo
N
≦0.030
≦1.00
≦2.00
≦0.030
≦0.015
4.50~6.50 21.00~23.00 2.90~3.50 0.14~0.20
主要机械性能特点
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点， 与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆 性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高， 同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以 及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏 体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯 化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有 优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
性能——用途
（3）具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。 在某些腐蚀介质的条件下，适用于制作泵、阀 等动力设备。
（4）综合力学性能好。有较高的强度和疲劳 强度，屈服强度是18-8型奥氏体不锈钢的2倍。 固溶态的延伸率达到25%，韧性值AK（V型槽 口）在100J以上。
焊接性能
（5）可焊性良好，热裂倾向小， 一般焊前不需预热，焊后不需 热处理，可与18-8型奥氏体不 锈钢或碳钢等异种焊接。
双相不锈钢牌号：
F44（s31254）
F51（S31803） F60（S32205） F53（S32750） F55（S32760）
锻造作业要领-加热
1 加热温度≤1180℃，加热保温时间一般为 2h/100mm。加热温度过高、保温时间过长 时会出现超量铁素体，使双相不锈钢性能上的优势 丧失殆尽，并将出现高温脆性相δ相。千万注意不要 使火焰直射锻件或使它长时间在高温区保温。
双相不锈钢法兰，顾名思议，是以双相不锈钢棒材 \钢 锭 或板材之类的为原材料而生产出来的法兰，简称双 相钢法兰。
法兰常用双相不锈钢材料介绍
通常法兰生产厂家所生产的双相不锈钢材料有著名的超级双 相不锈钢S32205 、S31803 、S32750 、S32760等等。
双相不锈钢S31803 俗称F51 其化学成份为 碳 锰 硅 磷 硫 铬 镍 钼 铁 其它