双相不锈钢的发展及应用综述
中国双相不锈钢的现状与发展

中国双相不锈钢的现状与发展中国双相不锈钢的现状与发展1 中国双相不锈钢的发展概况在国外经过几代双相不锈钢的发展和完善,至今已有包括超级双相不锈钢在内的系列牌号。
双相不锈钢己是一个成熟的,能与马氏体、铁素体、奥氏体不锈钢并列的钢类。
发展到今天,国外的双相不锈钢无论从生产、加工制造及应用角度来看,技术上已然比较成熟,作为一种性能优良,又能节省投资的工程材料在一些用途上取代了普通的奥氏体不锈钢,应用领域十分广泛。
尽管世界双相不锈钢的年产量不是很高,只占不锈钢产量的1%,但随着双相不锈钢局部腐蚀性能好和强度高的优势的充分利用和展现,以及有目共睹的良好使用效果,使其每年以17%的速率增长着,至2002年产量已达11万吨以上。
在国外发展双相不锈钢的同时,中国自70年代中期也开始发展了双相不锈钢,主要是研制含氮钢,关注氮对钢性能和工艺的影响。
至今已有包括5个钢种的系列牌号,但只有低铬的钢种纳入了国家标准,其余都按企标生产,目前钢板的国标正在修订,Cr22和Cr25型的双相不锈钢将考虑纳标。
中国的双相不锈钢只是处于国外第二代双相不锈钢的发展水平,钢中的含氮量在0.2%以下。
至于目前国外己步入市场的含氮在0.25%-0.35%的超级双相不锈钢,中国仍处于实验室开发阶段,AOD精炼工艺和双相不锈钢连铸工艺的成熟将有助于超级双相不锈钢板的工业试生产成功。
目前国内双相不锈钢主要产品是管、板和复合板,也有锻件和铸件,产量都不大。
φ219mm的无缝管和φ457mm薄壁等离子焊管都已研制成功,2205与Q345C的复合板也己用在长江三峡工程的排沙管,泄洪深孔衬砌等。
据不完全统计,1999年双相不锈钢国内的消费量约2000t,近两年的年消费量达到4000t,翻了一番。
随着应用的发展,国内产品满足不了要求,尤其一些工程项目,主要仍是靠进口。
目前国内已具有制造双相不锈钢和超级双相不锈钢设备的实力和较好的水平。
南京化工有限公司化工机械厂,上海石化机械制造公司,金州重型机器有限公司等近十家大中型机械制造公司已经制造了近百台的双相不锈钢设备,南京化工有限公司化工机械厂和金州重型机器有限公司也能按照国外标准制造不只一台设备,分别出口至印度和马来西亚。
双相不锈钢的发展及应用综述

双相不锈钢的发展及应用综述引言:双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料,具有优异的耐腐蚀性和机械性能。
随着科学技术的进步和工业的发展,双相不锈钢在各个领域得到了广泛应用。
本文将从双相不锈钢的发展历程、组织结构、性能特点以及应用领域等方面进行综述,以期全面了解这一材料的重要性和前景。
一、发展历程双相不锈钢的发展可以追溯到上世纪50年代。
当时,研究人员发现通过适当控制合金元素的含量和加热工艺,可以在不锈钢中形成奥氏体和铁素体两种组织相,从而使材料具备双相结构,这种材料被命名为双相不锈钢。
随着研究的深入,双相不锈钢的性能得到了不断提升,应用领域也不断拓展。
二、组织结构双相不锈钢的组织结构主要由奥氏体和铁素体组成。
奥氏体是一种具有良好耐腐蚀性的组织相,而铁素体则具有良好的机械性能。
这两种组织相的相对含量和分布对材料的性能产生重要影响。
通过合理控制组织结构,可以使双相不锈钢达到理想的性能指标。
三、性能特点1.耐腐蚀性:双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,能够在酸、碱、盐等恶劣环境中长期使用而不受腐蚀。
2.强度高:双相不锈钢具有较高的屈服强度和抗拉强度,能够承受较大的载荷,具有良好的抗变形性能。
3.韧性好:双相不锈钢具有良好的韧性,能够在受到冲击或挤压时不易断裂,有利于延长材料的使用寿命。
4.热处理性能好:双相不锈钢可以通过热处理进一步改善其性能,如提高硬度、强度和耐磨性等。
5.焊接性能优异:双相不锈钢具有良好的焊接性能,可以通过各种焊接方法将其与其他材料连接起来,提高整体结构的强度和稳定性。
四、应用领域双相不锈钢由于其优异的性能特点,在许多领域得到了广泛应用。
1.石油化工领域:双相不锈钢可以用于制作储罐、换热器、管道等设备,能够承受高温、高压、腐蚀等恶劣工况,保证工艺流程的安全和稳定。
2.海洋工程领域:双相不锈钢具有良好的抗海水腐蚀性能,可以用于制作海洋平台、海底管道等设备,能够适应恶劣的海洋环境。
3.食品加工领域:双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性和卫生性能,可以用于制作食品加工设备,保证食品的安全和卫生。
2024年双相不锈钢市场分析现状

2024年双相不锈钢市场分析现状双相不锈钢是一种具有优良耐蚀性和高强度的金属材料,广泛应用于许多领域,如石油化工、海洋工程、食品加工等。
本文将对双相不锈钢市场的现状进行分析。
1. 双相不锈钢市场概览随着全球工业化进程的推动,对高强度、耐腐蚀材料的需求不断增加,双相不锈钢作为一种理想的选择,其市场规模也在不断扩大。
目前,双相不锈钢市场呈现出以下几个主要特点:•市场规模快速增长:双相不锈钢市场规模近年来呈现出快速增长的趋势。
主要驱动因素包括工业化进程加速、技术进步和产品应用领域的不断扩大等。
•供应商竞争激烈:由于市场潜力巨大,许多钢铁企业纷纷涉足双相不锈钢领域,导致供应商之间的竞争日益激烈。
供应商通过提高产品质量、降低成本和拓展市场渠道等方式来争夺市场份额。
•技术创新驱动市场发展:双相不锈钢领域的技术创新对市场发展起着重要作用。
新型材料、新工艺和新设备的引入不断推动着双相不锈钢市场的发展。
2. 双相不锈钢市场应用领域双相不锈钢在许多行业中都有广泛的应用,以下是几个主要的应用领域:2.1 石油化工行业双相不锈钢在石油化工行业中被广泛应用于管道、储罐和装备等设施。
其耐腐蚀性和高强度使其成为处理和运输腐蚀性介质的理想材料。
随着全球石油化工产能的扩大,双相不锈钢市场在该行业的需求也在持续增长。
2.2 海洋工程领域海洋工程领域对材料的耐腐蚀性要求极高,双相不锈钢由于其良好的耐蚀性和抗海洋环境影响的特性而被广泛应用于海上平台、海洋管道和海洋装备等领域。
随着海洋工程建设的不断推进,双相不锈钢市场在该领域的应用前景广阔。
2.3 食品加工行业双相不锈钢在食品加工行业中的应用主要体现在食品处理设备和容器方面。
其优异的耐腐蚀性和卫生性能使其成为食品加工行业的首选材料。
双相不锈钢市场在食品行业的应用潜力巨大,随着人们对食品安全性和质量要求的提高,其需求将会得到进一步增长。
3. 双相不锈钢市场发展趋势双相不锈钢市场在未来有着良好的发展前景,以下几个趋势值得关注:•新材料的开发:随着科技的进步,新型双相不锈钢材料的研发将会推动市场发展。
双相不锈钢机械强度

双相不锈钢机械强度摘要:1.双相不锈钢的发展历程及特点2.双相不锈钢的抗腐蚀性能3.2205双相不锈钢的机械性能4.双相不锈钢焊接注意事项正文:一、双相不锈钢的发展历程及特点双相不锈钢自1927年发现双相组织以来,已发展了三代。
第一代双相不锈钢以AISI329钢为代表,含高铬、钼,耐局部腐蚀性能好,但含碳量较高([0.1%)。
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。
随着氩氧脱碳的精炼工艺的发明,含氮的双相不锈钢被称为第二代不锈钢。
大多数属超低碳型,并且含有钼、铜或硅等提高耐蚀性的元素。
二、双相不锈钢的抗腐蚀性能双相不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
不锈钢基本合金元素有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。
双相不锈钢在大多数环境下具有较好的抗腐蚀能力,尤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。
三、2205双相不锈钢的机械性能2205双相不锈钢具有良好的抗腐蚀性能,其抗腐蚀特性在大多数环境下优于316L和317L。
铬含量(22%),钼(3%)及氮含量(0.18%)使2205双相不锈钢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。
此外,2205双相不锈钢的双相微观结构有助于提高不锈钢的抗应力腐蚀龟裂能力。
四、双相不锈钢焊接注意事项1.焊接过程中要注意避免未熔合现象,确保焊透。
2.防止焊缝氧化,避免焊缝或焊口出现黑色氧化状的金属瘤。
3.选择合适的焊接填充物,确保与母材相附。
4.清理母材表面的水、炭化合物、氧化物(铁锈)等。
5.注意母材本身的质量,确保焊接强度和塑性高于母材。
2205双相不锈钢作用

2205双相不锈钢作用2205双相不锈钢是一种广泛应用于工业领域的材料,具有出色的耐腐蚀性和机械性能。
本文将从材料特性、应用领域、制造工艺和发展前景等方面来介绍2205双相不锈钢的相关内容。
一、材料特性2205双相不锈钢是一种由铁、铬、镍和其他合金元素组成的合金材料。
它的主要特点是同时具备奥氏体和铁素体两种组织结构,因此被称为“双相”不锈钢。
这种特殊的组织结构使得2205具有优异的耐腐蚀性和高强度。
此外,2205还具有良好的耐热性、抗氧化性和耐腐蚀性能,能够在极端环境下工作。
二、应用领域2205双相不锈钢由于其出色的性能,在许多领域得到了广泛应用。
首先,在化工工业中,2205可用于制造化工设备、储罐和管道等。
其耐腐蚀性能使得它能够在潮湿、酸性、碱性等恶劣环境中长期使用。
其次,在海洋工程领域,2205可以用于制造海洋平台、海水处理设备和海洋石油开采设备等。
其抗海水腐蚀和高强度特性使得它成为海洋工程中的理想材料。
此外,2205还可以应用于石化、食品工业、造船业、纸浆和造纸业等领域。
三、制造工艺2205双相不锈钢的制造工艺主要包括熔炼、热处理和冷加工等。
首先,通过熔炼将适量的铁、铬、镍和其他合金元素加热熔化,并控制其成分比例,以获取所需的合金配方。
然后,通过热处理过程,使得材料的组织结构达到双相状态。
最后,通过冷加工,将材料加工成板材、管材、棒材等各种规格的产品。
制造工艺的合理控制可以保证2205的材料性能和机械性能。
四、发展前景随着工业技术的不断进步和应用领域的扩大,2205双相不锈钢的发展前景十分广阔。
首先,随着国内外石油、化工等行业的迅猛发展,对耐腐蚀性材料的需求也在增加。
2205双相不锈钢作为一种优质材料,将会在这些领域得到更广泛的应用。
其次,随着人们对环境保护的重视,2205双相不锈钢的环境友好性将成为其发展的一个重要方向。
未来,2205双相不锈钢的制造工艺和性能将继续改进和提高,以满足不同领域的需求。
双相不锈钢的发展及应用

DSS2304 DSS2205
904L DSS2507
23 22
21 25
4.0 5.0
24.0 7.0
0.3 3
4.5 4.0
0.10 0.17
0.10 0.28
1.5 1.5
2.0 1.2
较成熟 较成熟
较成熟 较成熟
二、双相不锈钢的生产及应用
2000~2011年全球双相不锈钢的产量分布
2011产量重回历史次高点
冲击韧性 Impact strength
临界腐蚀温度 ℃(CPT)
参照ASTM G150测试材料的临界点蚀温度(CPT)。 The critical pitting corrosion temperature (CPT) is measured according ASTM G150.
应力腐蚀(stress corrosion )
GB
022Cr22Ni5Mo3N 022Cr23Ni5Mo3N
ASTM
S31803 S32205 S32304
EN
C
0.02 0.02
N
0.14 0.17 0.12
Cr
21.5 22 23
Ni
5.3 5.5 4.8
Mo
3.0 3.1 0.3
其他 Others - - Cu
1.4462
B2304
022Cr23Ni4MoCu N 022Cr25Ni7Mo4N
应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking performance) 沸腾26%NaCl Boiling 26%NaCl 304L 850小时开裂 850 hours failed 1000小时未开裂 1000 hours passed 1000小时未开裂 1000 hours passed 沸腾33%LiCl Boiling 33% LiCl 96小时开裂 96 hours failed 21-333小时开裂 21-333 hours failed 1000小时未开裂 1000 hours passed 沸腾42%MgCl2 Boiling 42%MgCl2 20小时开裂 20 hours failed 21-45小时开裂 21-45 hours failed 96小时开裂 96 hours failed
双相不锈钢的发展及应用综述
双相不锈钢的发展及应用综述
双相不锈钢是一种具有优异性能的不锈钢材料,其具有高强度、高耐腐蚀性、高韧性等特点,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
本文将对双相不锈钢的发展及应用进行综述。
双相不锈钢最早出现在20世纪60年代,当时主要用于制造化工设备和海洋工程设备。
随着科技的不断进步,双相不锈钢的生产工艺不断改进,其性能也得到了进一步提升。
目前,双相不锈钢已经成为不锈钢材料中的一种重要品种,其市场需求量也在不断增加。
双相不锈钢的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:
1. 化工设备制造:双相不锈钢具有优异的耐腐蚀性能,可以用于制造各种化工设备,如反应釜、蒸馏塔、换热器等。
2. 海洋工程设备制造:双相不锈钢具有良好的耐海水腐蚀性能,可以用于制造海洋工程设备,如海上钻井平台、海底管道等。
3. 食品加工设备制造:双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性和卫生性能,可以用于制造各种食品加工设备,如食品罐、食品输送管道等。
4. 医疗器械制造:双相不锈钢具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能,可以用于制造各种医疗器械,如手术器械、人工关节等。
5. 建筑装饰材料:双相不锈钢具有良好的装饰性能和耐腐蚀性能,可以用于制造各种建筑装饰材料,如不锈钢门窗、不锈钢墙面等。
双相不锈钢是一种非常优秀的不锈钢材料,其在工业生产中的应用前景非常广阔。
随着科技的不断进步,双相不锈钢的性能和应用范围还将不断扩大,为人们的生产和生活带来更多的便利和效益。
2023年双相不锈钢行业市场研究报告
2023年双相不锈钢行业市场研究报告双相不锈钢是一种具有双相结构的不锈钢材料,具有优异的耐腐蚀性能和机械性能,广泛用于化工、石油、制药、船舶、海洋工程等领域。
本文将对双相不锈钢行业市场进行研究,分析其市场现状、竞争状况和发展前景。
一、市场现状1.市场规模:双相不锈钢市场规模较小,但逐渐扩大。
随着工业化进程的加快,对耐腐蚀材料的需求不断增加,推动了双相不锈钢市场的发展。
2.市场需求:双相不锈钢在化工、石油、制药等行业中应用广泛,对高耐蚀性、高强度材料的需求较大。
随着人们对产品质量要求的提高,对双相不锈钢的需求也会逐渐增加。
3.市场前景:双相不锈钢市场前景较好。
随着环保意识的提高以及对材料性能要求的增加,双相不锈钢作为一种环保、高强度的材料,有望在更多领域得到应用。
二、竞争状况1.主要竞争对手:双相不锈钢行业的主要竞争对手包括蓝宝石、宝钢、沙钢等大型钢铁企业。
这些企业具有较强的供应能力和技术实力,对市场占有率有一定的影响。
2.竞争优势:双相不锈钢具有耐蚀性能好、强度高的特点,能够满足工业领域对材料性能的要求。
这是其在市场竞争中的一大优势。
3.竞争策略:双相不锈钢企业应加强研发创新,提高产品质量和性能,增加竞争力。
同时,还可以通过降低成本、提高生产效率等方式来降低产品价格,提高市场竞争力。
三、发展前景1.市场机遇:双相不锈钢作为一种高性能材料,具有广阔的市场机遇。
随着我国经济的快速发展,对材料性能要求越来越高,双相不锈钢有望在更多领域得到应用。
2.产品升级:双相不锈钢企业应积极进行产品升级,提高产品品质和附加值。
可以通过改进生产工艺、加强质量控制等方式,提升产品的竞争力。
3.市场拓展:双相不锈钢企业可以通过拓展新的市场渠道,增加销售渠道和销售网络,扩大市场份额。
可以通过与销售商合作、参加行业展览等方式,拓展市场。
综上所述,双相不锈钢行业市场规模较小,但具有广阔的发展前景。
双相不锈钢企业应加强技术研发,提高产品质量和竞争力,拓展市场渠道,以应对激烈的市场竞争。
国内外双相不锈钢材料和应用的发展
国内外双相不锈钢材料和应用的发展1、概况近年来世界双相不锈钢的产量在增长,大致占不锈钢总产量的1%~2%。
中国双相不锈钢的产量随着不锈钢的产量(2008年年产694.3万吨,钢材自给率占8.2%)突飞猛进地发展也有了较大的增长,2008年国内双相不锈钢的粗钢产量为16867吨,比2007年提高了1.6倍。
随着先进工艺装备的投产,中国双相不锈钢的规格品种也有了长足的进步。
例如太钢的设备已经可生产3000mm宽的中厚板、2000mm宽的热轧卷板和0.6mm×1500mm的冷轧板卷。
宝钢可生产4000mm宽的中厚板和1600mm宽的热轧卷板。
又如浙江久立特材科技股份有限公司已建成全程自动控制的钢管热挤压生产线,为超级及至特超级双相不锈钢钢管今后的生产提供了可能。
在工艺技术方面也有很大的进展。
太钢用AOD炉冶炼含氮不锈钢,建立了氮合金化工业模型,可以精确控制成品中的氮含量达到±0.0135%,另外,可以将成品中P、S含量控制在较低的水平,为提高系列双相不锈钢产品的性能,尤其是含高氮双相不锈钢的性能提供了保证。
此外,双相不锈钢中厚板的生产工艺已成熟,双相不锈钢的热、冷轧板卷的生产完全可减少进口,攀钢集团公司等一些厂家试制成功的大口径厚壁管也都取得了突破性进展。
双相不锈钢的优势在于其优越的耐腐蚀,尤其是耐局部腐蚀性能。
在镍价波动变化大时,开发节镍经济型钢种,使之成为重点推广的产品。
另一方面在苛刻腐蚀环境下,由于它的高性价比,开发高牌号的钢种也已成为重要的发展方向之一。
双相不锈钢的另一优势即具有相当于奥氏体不锈钢两倍的强度和良好的韧性,这恰恰成为近年来国外双相不锈钢的发展目标,即不仅用于传统的造纸和化工等加工工业领域的设备,而且还利用它的高强度和良好的耐疲劳性能,用于重要的公用工程,如桥梁和公路建设等。
以下就材料和应用两个方面大致勾画出近年来双相不锈钢在钢种开发和应用方面的发展趋势,着重叙述如下。
双相不锈钢的发展及应用综述
() 7需要熟悉了解双相不锈钢 的焊接规律, 不能全部套用
奥氏体不锈钢 的焊接, 双相不锈钢 的设备 能否安全使 用与 正 确掌握钢的焊接工艺有很大 关系, 些设备 的失效往往 与焊 一 接有 关。关键在于线能量和层间温度的控制, 正确选择焊 接
材料也很重要眦 焊接接头 ( 。 焊缝金属和焊接 HA ) Z 的两相 比
钢种的 1广 ]r和 C T转变 曲线, C 这是正确指导制定双相不锈 钢热处理【 热成型等工艺的关键, 习 、 双相不锈钢脆性相 的析 出 比奥氏体不锈钢敏感 的多 。 ()双相 不锈钢的连续使 用温度 范围为 -O 5 ℃, 3 5 ~2 0 下 限取决于钢 的脆性转变温度,上 限受到 4 5 7 ℃脆性 的限制,
不锈钢的应用范围, 为双相不锈钢 的选用和新钢种的开发进
一
步创造 了条件。双相不锈钢既有一般不锈钢的共性, 也有
( 在不同的腐蚀环境中选用双相不锈钢时, 8 ) 要注意钢的
耐腐蚀性总是相对的, 都是有适用的条件 范围, 包括温度 、 压
力、 介质浓度 、H值等。 p 因此在选材时特别注意, 必要时需进
它本身的特性规律, 如下即为双相不锈钢安全使用的几点 限
制脚 和特殊要求以及在 主要领域 中的应用。 21 . 双相不锈钢应用中的限制和要求 () 1需要对相 比例进行 控制, 最合适 的 比例是铁 索体相
行在实际介质 中的腐蚀试验或是现场条件下的挂片试验, 甚
至模拟装置的试验 。
பைடு நூலகம்
和奥 氏体相 约各 占一半,其 中某一相 的数 量最多不能超过 6% 这样 才能保证有最佳的综合性能 。 5, 如果两相 比例失调, 很容易在焊 接 H Z形成单相铁素体,在某些介质 中对应力 A 腐蚀破裂敏 感[ 4 1 。 ( 需 要掌握双 相不锈钢 的组织转 变规律 , 2 ) 熟悉每 一个
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0引言二十世纪70年代以来双相不锈钢作为耐局部腐蚀的结构材料,其开发与应用极为迅速,不论作为耐中性氯离子的应力腐蚀材料,耐氯化物的孔蚀与缝隙腐蚀材料或是耐甲铵液等的腐蚀疲劳材料,还是在别的许多方面,双相不锈钢凭借着其兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,已取代了AISI304L、316L、317L,甚至取代了904L等奥氏体不锈钢。
随着化工工业的发展,近年来双相不锈钢应用越来越广泛,尤其在石油、天然气、化肥、造纸及食品设备等行业有很大的应用前景。
特别是在环保节能方面,以及双相不锈钢与铸钢、碳钢等复合化[1]和作为结构件应用的发展,使得经济型、超级型双相不锈钢的发展较常用的工业用钢趋势已日益明显。
1双相不锈钢的发展概况双相不锈钢至今没有确切的定义,它是指铁素体与奥氏体各约占50%,一般较少相的含量最少也要达到30%的不锈钢。
双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,二十世纪80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。
双相不锈钢的发展与应用开始于二十世纪30年代,法国在1935年获得第一个专利。
至今经过三代双相不锈钢的发展和完善[2],国外的双相不锈钢无论从生产、加工制造及应用来看,在一些用途上取代了普通的奥氏体不锈钢。
双相不锈钢的发展历经三个阶段,分别为:①不含钼的合金化程度较低的双相不锈钢,以化学成分23%Cr,4%Ni,0.1%N,SAF2304为典型代表,这类钢具有一定的耐腐蚀性,但其PRE值较低,不能用于腐蚀性较强的环境中;②标准双相不锈钢,以成分22%Cr,5%Ni,0.17%N,SAF2205为典型代表,其PRE值较高,耐腐蚀性能比SAF2304要高得多,在许多情况下,该类双相不锈钢是最有经济效益的不锈钢金属材料;③20世纪80年代发展起来的超级双相不锈钢,以成分25%Cr,6~7%Ni,3~4%Mo,0.2~0.3%N,SAF2507、Zeron100为代表的较成熟的钢种,此类钢的PRE值达到40,具有极高双相不锈钢的发展及应用综述Review of Development and Application of Duplex Stainless Steel康利梅Kang Limei(贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳550003)(College of Materials and Metallurgy,Guizhou University,Guizhou Guiyang550003)摘要:本文阐述了双相不锈钢的发展历程及其在工艺设备方面所取得的进步,并简述了双相不锈钢在各个领域的主要应用业绩,同时提出了双相不锈钢在安全使用中的几点限制和要求。
通过双相不锈钢新钢种的开发现状及发展动态,预测了双相不锈钢的发展趋势及潜在应用价值,从而对双相不锈钢今后的研究方向做了有价值的探讨。
关键词:双相不锈钢;应用;发展中图分类号:TG451.1文献标识码:A文章编号:1671-4792-(2010)8-0165-04Abstract:This paper states duplex stainless steel development history and progress in process and equipment,and states the duplex stainless steel main application performance of in each industry field,and states several security limits and requirements in using duplex stainless steel.Based on the new material development status and the development trends of duplex stainless steel,forecasting duplex stainless steel development trends and the potential value of application,and making a value discuss for duplex stainless steel future re-search directions.Keywords:Duplex Stainless Steel;Application;Development 双相不锈钢的发展及应用综述165科技广场2010.8的耐氯化物应力腐蚀、点蚀等性能,主要用于含H2S或Cl-等非常恶劣的腐蚀环境中。
随着先进工艺装备的投产,中国双相不锈钢的规格品种也有了长足的进步。
如太钢的设备可生产3000mm宽的中厚板、2000mm宽的热轧卷板和0.6m m×1500mm的冷轧板卷。
宝钢可生产4000mm宽的中厚板和1600mm宽的热轧卷板,且φ219mm的无缝管和φ457mm薄壁等离子焊管都已研制成功,2205与Q345C的复合板也用在长江三峡工程的排沙管、泄洪深孔衬砌等。
在工艺技术方面也有很大的进展,太钢用AOD炉冶炼含氮不锈钢,建立了氮合金化工业模型,可以精确控制成品中的氮含量达到±0.0135%。
另外,可以将成品中P、S含量控制在较低的水平,更有利于超级及特超级双相不锈钢钢管今后的生产,从而可以减少我国双相不锈钢进口数量而降低成本。
目前,南京化工有限公司化工机械厂、上海石化机械制造公司等近十家大中型机械制造公司已经制造了近百台的双相不锈钢设备,分别出口至印度和马来西亚。
可见,双相不锈钢现在已取得突破性发展。
2双相不锈钢的应用领域近10年随着超级双相不锈钢的步入市场,扩大了双相不锈钢的应用范围,为双相不锈钢的选用和新钢种的开发进一步创造了条件。
双相不锈钢既有一般不锈钢的共性,也有它本身的特性规律,如下即为双相不锈钢安全使用的几点限制[3]和特殊要求以及在主要领域中的应用。
2.1双相不锈钢应用中的限制和要求(1)需要对相比例进行控制,最合适的比例是铁素体相和奥氏体相约各占一半,其中某一相的数量最多不能超过65%,这样才能保证有最佳的综合性能。
如果两相比例失调,很容易在焊接HAZ形成单相铁素体,在某些介质中对应力腐蚀破裂敏感[4]。
(2)需要掌握双相不锈钢的组织转变规律,熟悉每一个钢种的TTT和CCT转变曲线,这是正确指导制定双相不锈钢热处理[5]、热成型等工艺的关键,双相不锈钢脆性相的析出比奥氏体不锈钢敏感的多。
(3)双相不锈钢的连续使用温度范围为-50~250℃,下限取决于钢的脆性转变温度,上限受到475℃脆性的限制,上限温度不能超过300℃。
(4)双相不锈钢固溶处理后需要快冷,缓慢冷却会引起脆性相的析出,从而导致钢的韧性,特别是耐局部腐蚀性能下降[6]。
(5)高铬钼双相不锈钢的热加工与热成型的下限温度不能低于950℃,超级双相不锈钢不能低于980℃,低铬钼双相不锈钢不能低于900℃,避免因脆性相的析出在加工过程造成表面裂纹。
(6)不能使用奥氏体不锈钢常用的650-800℃的消除应力处理,一般采用固溶退火处理。
对于在低合金钢的表面堆焊双相不锈钢后,需要进行600-650℃整体消应处理时,必须考虑到因脆性相的析出所带来的韧性和耐腐蚀性,尤其是耐局部腐蚀性能的下降问题,尽可能缩短在这一温度范围内的加热时间[7]。
低合金钢和双相不锈钢复合板的热处理问题也要同此考虑。
(7)需要熟悉了解双相不锈钢的焊接规律,不能全部套用奥氏体不锈钢的焊接,双相不锈钢的设备能否安全使用与正确掌握钢的焊接工艺有很大关系,一些设备的失效往往与焊接有关。
关键在于线能量和层间温度的控制,正确选择焊接材料也很重要[8]。
焊接接头(焊缝金属和焊接HAZ)的两相比例,尤其是焊接HAZ维持必要的奥氏体数量,这对保证焊接接头具有与母材同等的性能很重要。
(8)在不同的腐蚀环境中选用双相不锈钢时,要注意钢的耐腐蚀性总是相对的,都是有适用的条件范围,包括温度、压力、介质浓度、pH值等。
因此在选材时特别注意,必要时需进行在实际介质中的腐蚀试验或是现场条件下的挂片试验,甚至模拟装置的试验。
2.2双相不锈钢在主要领域的应用(1)纸浆和造纸工业纸浆和造纸工业是最早使用双相不锈钢的加工工业,许多钢种都是根据这些工业的需要而发展起来的。
在制纸浆和造纸业领域,国内几乎是空白,硫酸盐蒸煮法仍多采用低碳钢制造的蒸煮锅,而国外早已普及使用双相不锈钢的蒸煮、漂白等设备,目前国内也有引进,但数量极少。
此时既耐腐蚀、强度又高的双相不锈钢就成了较理想的选择。
(2)石油化学和化肥工业一九七二年瑞典的医药工业为了解决蒸馏塔中的应力腐蚀破裂问题,采用3RE60型双相不锈钢制造了两台蒸馏塔(当时2205还处在发展阶段)。
双相不锈钢的高强度特点在制造各种储槽、运输罐和反应釜器时,就能更好地反映出来。
双相不锈钢在尿素和磷肥工业中的应用在近几年中也得到了很大的发展。
据统计,化肥生产设备中的一个冷凝器,如用双相不锈钢制造,费用可降低到1/3左右。
可见双相不锈钢在节省投资方面有着很大的优势。
(3)食品和轻工工业食品和饮料生产装置中含氯离子水的换热设备使用较多,在这样的环境里,加工设备很容易出现应力腐蚀破裂。
啤酒厂的热水槽和加热器,因介质温度在100℃左右,同时又含有约100ppm的氯离子,在这类设备中,二十世纪七十年代初期用3RE60型双相不锈钢,二十世纪八十年代初以2205为主,22%铬型双相不锈钢来代替,二十世纪九十年代初又开始用SAF2304型双相不锈钢。
在选用不同双相不锈钢时,其中以SAF2304最为便宜,而2205可用于氯离子浓度大于500ppm的溶液中。
(4)运输业在瑞典,早在一九七八年就根据双相不锈钢高强度和良好的抗疲劳性能,用双相不锈钢代替运送牛奶的车用储罐,其寿命增加了许多。
双相不锈钢的高强度和优良的耐腐蚀性,使得它在用于制造化学品船时,也有很大的优势。
可以用较薄的钢板,从而减轻了船舱的重量,降低了燃料的消耗。
第一艘用2205型双相不锈钢制造的化学品船于一九八七年下水[9],更多的采用双相不锈钢的化学品船正在建造过程之中。
(5)炼油和天然气工业早在七十年代双相不锈钢就被用于腐蚀性很强的海洋油气井套管,以及炼油厂许多有应力腐蚀破裂问题的设备。
此外,架设在各油井和海岸间的高强度耐腐蚀的集输油管等,也选用了双相不锈钢。
近海油气开发工业是双相不锈钢主要领域,超级双相不锈钢SAF2507被开发以后,首先就是用于海洋采油工业中。
此外,一种新型海底输水管就是用双相不锈钢制成的,其他在北海油田的一些电缆连接管都用双相不锈钢制造。