1不锈钢分类
钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。不锈钢的分类方法很多。
按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等；按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等。
1.1合金元素对不锈钢组织的作用
在不锈钢常用的合金元素中，铬、钼、硅、铝、钛、铌等是铁素体形成元素，而碳、镍、锰、氮是奥氏体元素。
奥氏体形成元素：镍是扩大r的元素。锰和氮都是促进奥氏体形成的元素，因而可以代镍。但锰本身并不防蚀，不能单独使用，只用以代替部分的镍。
钼能增加不锈钢的耐蚀性。
铜能够提高铁素体不锈钢在某些还原性介质中的耐蚀性，并改变其韧性。在奥氏体不锈钢中加铜，可显着提高其在硫酸中的耐蚀性。
碳在不锈钢中与铬形成碳化物，含碳量越高，形成的碳化铬越多，固溶体中的含铬量越低，钢的电极电位就越低，故钢的耐蚀性也越低，因而不锈钢一般要求较低的含碳量。
不锈钢的强度和硬度随含碳量的增加而提高，因此，用以制造要求高硬度和高耐磨性的滚动轴承、刃具、弹簧等不锈钢，其含碳量较高，但需相应提高其含铬量（如9Cr18）。
钛和铌与碳亲和力比铬大，在不锈钢中能够优先形成碳化物，使铬能基本溶于固溶体中，从而避免晶界贫铬，减轻晶间腐蚀倾向。
铝和硅能在钢的表面形成一层致密的氧化膜，提高钢的耐蚀性。
1.2奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，其中Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%。包括18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入
Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。
在18-8型不锈钢的成分基础上演变，主要有以下几方面的重要发展：
1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀
2) 降C或加Ti、Nb，减少晶间腐蚀倾向
3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度
4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能
奥氏体不锈钢具有高韧性和塑性，但强度较低，不能通过相变强化。奥氏体不锈钢的生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。
1）铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响
F相一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响：如钢的耐点蚀性下降，在诸多腐蚀环境中（如尿素生产）耐蚀性劣化；在高温下长时间加热时，F相会转变为σ相使钢变脆等。
铁素体相含量的粗略判定：
Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo，Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn
铁素体相消除的根本方法是提高钢中奥氏体形成元素如Ni、Mn和N的含量。
2）奥氏体不锈钢铸件为了提高钢液的流动性，改善铸造性能，铸造钢种合金成分应有所调整：提高Si含量，放宽Cr、Ni含量的区间，并提高杂质元素S的含量上限。
奥氏体不锈钢使用前应进行固溶处理，以便最大限度地将钢中的碳化物等各种析出相固溶到奥氏体基体中，同时也使组织均匀化及消除应力，从而保证优良的耐蚀性和力学性能。正确的固溶处理制度为1050～1150℃加热后水冷(细薄件也可空冷)。固溶处理温度视钢的合金化程度而定：无Mo或低Mo钢种应较低(≤1100℃)，而更高合金化的牌号如00Cr20Ni18Mo6CuN、00Cr25Ni22Mo2N 等宜较高(1080～1150℃)。
3）由于合金元素(特别是Cr)含量高而C含量又低，多采用电弧炉加氩氧脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产，对于高级牌号的小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼，必要时加电渣重熔。奥氏体不锈钢使用前进行固溶处理。固溶处理工艺为1050～1150℃加热后水冷(细薄件也可空冷)。
4）奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，特别是铬镍奥氏体不锈钢，采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。铬镍奥氏体不锈钢优良的热塑性使其易于施以锻造、轧制、热穿孔和挤压等热加工，钢锭加热温度为1150～1260℃，变形温度范围一般为900～1150℃，含Cu、N以及用Ti、Nb稳定化的钢种偏靠低温，而高Cr、Mo钢种偏靠高温。由于导热差，保温时间应较长。热加工后工件空冷即可。
5）铬锰奥氏体不锈钢热裂纹敏感性较强，钢锭开坯时要小变形、多道次，锻件宜堆冷。可以进行冷轧、冷拔和旋压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边与折叠等成形操作。
6）铬镍奥氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱，一次退火后冷变形量可以达到70%～90%，但铬锰奥氏体不锈钢由于变形抗力大，加工硬化倾向强，应增加中间软化退火次数。一般中间软化退火处理为1050～1100℃水冷。
1.3铁素体不锈钢
铁素体不锈钢在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍。这类钢导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，限制了应用。代表的典型钢种为405、409、430、434等。
409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬
钢）。
430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。
1.4马氏体不锈钢
马氏体不锈钢通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13、3Cr13、4Cr13等。淬火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。
1.5沉淀硬化不锈钢
沉淀硬化不锈钢是一类沉淀硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的铁铬镍合金，可通过热处理强化，此类钢具有高强度、足够的韧性及适宜的耐蚀性，主要用于航天和一些高技术产业。典型的代表钢号为0Cr17Ni4Cu4Nb。
630—最常用的（马氏体）沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。
1.6双相不锈钢
奥氏体-铁素体双相不锈钢是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。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、Si、Nb、Ti，N等合金元素。典型的代表钢号为0Cr26Ni5Mo2等。
根据合金的成分判断是否属于奥氏体-铁素体双相不锈钢，可参照图1进行确定。
图1修正的舍菲尔不锈钢组织图
按合金含量分为低合金型、中合金型、高合金型和超级型。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着提高，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。
应用范围：
1）石油和天然气行业：输油、输气线路管道。炼油工业：南京、天津、济南等炼化公司蒸馏塔内的空冷器、水冷器、塔内构件等。
2）化学和石化加工工业。中小型甲醇合成发应器的触媒管。上海石化公司、
齐鲁石化公司等厂的冷却器。
3）化肥工业。尿素压缩机的冷却器、泵体。
4）运输工业。海上化学品运输行业，热轧板。2205双相不锈钢已取代316L、317L奥氏体不锈钢，成为海上化学品船的标准用材。
5）造纸、制盐工业。盐水、硝芒蒸发罐衬里和复合板。造纸业行业的蒸煮锅、漂白设备。
6）家用设备电热水器、高位水箱等。
2双相不锈钢的冶炼
2.1双相不锈钢牌号
常用的铸造双相不锈钢牌号有ZG03Cr26Ni5Cu3Mo3N、ZG03Cr26Ni5Mo3N、ZG03Cr19Ni11Mo3N、ZG03Cr19Ni11Mo2N、ZG08Cr19Ni11Mo2Nb、ZG03Cr18Ni10N和00Cr22Ni5Mo3N等。
2.2冶炼工艺流程
采用电炉或感应炉和AOD炉双联进行生产，先将废钢和原料在感应炉中熔化，然后在AOD炉内脱碳和精炼。
传统AOD入炉钢水的碳含量为1.5～2.0％，电炉粗钢水用钢包倒入AOD 炉后，首先进入脱碳期进行脱碳，一般分为4～5期脱碳，一期将碳降到0.3％，二期将碳降到0.15％，三期将碳降到0.05％，四期用钢中的氧脱碳。脱碳达到目标值后，进入还原阶段，还原渣子中的铬等金属，并对钢水脱氧。然后进行成分的调整和出钢。
生产流程为：金属料、铬料等炉料—电弧炉或感应炉熔化—半钢水—1560 ℃左右出钢水，装入AOD炉进行精炼—吹入O2、Ar或N2，进行氧化脱碳—加FeSi、CaO、Al还原—通入惰性气体精炼—加脱硫剂、合金元素进行成分温度微调—出钢—浇注。上述生产流程的主要控制点如下：
2.2.1 C的质量分数控制
不锈钢的化学组成中要求较低的含碳量和较高的的含铬量。这是由于C降低了钢的耐腐蚀性能，Cr等元素可极大的提高钢的耐蚀性能。
在炼钢过程中铬和碳的氧化几乎同时反应。在某温度以下，铬可先于碳氧
化，而在另一温度下碳可抑制铬的氧化。这就要求使碳和铬构成选择性的氧化，保证碳优先于铬氧化，以达到“去碳保铬”的目的。
1）脱碳热力学
AOD脱碳按以下方式进行：
2 [C ] +O2 = 2CO↑
4 [Cr ] + 3O2 = 2 [Cr2O3 ]
[Cr2O3 ] + 3 [C ] = 2 [Cr ] + 3CO↑
1----P（CO）,1个大气压，1700°C
2--- P（CO）, 1个大气压，1820°C
3--- P（CO）, 0.1个大气压，1700°C
4--- P（CO）,0.1个大气压，1820°C
图1
由图1可见，最终含碳量随着铬含量的降低，温度的提高和一氧化碳的降低而降低。因此可以采取两个途经来达到降碳保铬的目的：
①提高钢水温度。随着吹氧前钢水温度的升高，钢中的含碳量是降低的。这种方法应当在耐火材料允许的条件下运用。
②降低CO气体的分压力。在温度一定的条件下，对钢水进行脱碳时，Pco越低，钢水中含碳量应当越低。这是由于降低CO分压力，可以使反应2[C]+O2=2CO 比反应4Cr+ 3 O2= 2 Cr2O3进行的更快，从而使反应Cr2O3 + 3 C 2 = 2 [Cr ] + 3CO↑朝着降低碳含量的方向进行。
实际生产中，用Ar (N2 )气体降低CO分压。
2）脱碳的动力学条件
在一定温度下，脱碳过程可以分作两个阶段：当C＞0.05~0.08%，脱碳速度与含碳量无关，随温度升高而增大，也随着供氧量的增大而加大。因此加大供氧量和降低一氧化碳的分压也是加速脱碳的有力措施。当C＜0.05~0.08%脱碳速度随碳含量的减少而减少。此时碳在钢液内的扩散是脱碳反应的限制环节。为了加速低碳区的脱碳，应当采取如下措施：
①加强对钢水的搅拌，增大反应面积和扩散速度；
②提高钢水温度，以增大碳的扩散速度。
2.2.2 氮的补入工艺
氮在双相不锈钢钢液中的溶解度除与钢液温度有关外，还与钢液的化学成
分有很大的关系。由于氮与大部分合金元素都可形成氮化物，随着钢液温度的降低，氮的溶解度升高；Cr、Mn、Mo、V、Nb等元素可增加氮的溶解度; Ni、Cu、Si、C等元素则降低氮的溶解度。在AOD冶炼条件下，倾向于在较低温度下向钢液吹氮，注意增加氮气的吹入时间和吹入量。生产过程中，钢液中脱氮和吸氮两个过程同时存在，在精炼前期氮的含量很小，极难保住氮元素，一般采取出炉前根据测得氮含量补入氮化铬的方式，并应用纯氩气搅拌。
2.2.3铬的质量分数控制
与中频或电弧炉熔炼高铬不锈钢相比，AOD精炼双相不锈钢在成分调节方面有所差别，因双相不锈钢所需铬的质量分数高，因此铬的前期氧化还原，后期的调节配入是比较关键性问题。在配比铬成分时，Cr需留有余量，应用合金进行降温补铬，对于铬的补充应为后期生成氮化铬所需的铬留有余量，还应考虑通过加入微铬合金而带入Cr成分的提升。
2.2.4硫的质量分数控制
硫在不锈钢中是极其有害的元素，对成品的耐蚀性和冷加工性有极坏的影响。一方面，在冶炼后期向钢中添加脱硫剂和微量元素，可改变钢中硫化物夹杂成分和非金属夹杂物的形态，强化脱硫降低硫含量，另一方面采取向钢中添加钙合金（3Kg/吨），使钢中残留0.002～0.005%的钙含量，这部分钙在钢中是以非常稳定的CaS存在，从而防止在高温下MnS在晶界的析出。
2.2.5镍的质量分数控制
由于Ni为强奥氏体元素，为确保双相不锈钢铸件中奥氏体和铁素体的合理比例，也需严格控制镍的质量分数。
2.2.6冶炼工程中温度控制
应用AOD精炼双相不锈钢，其理想温度应控制在1600~1 720℃。温度太高，对炉衬损坏太大，温度太低，容易造成倾转炉体加料时，钢液过多集结在炉口。温度低，加铝升温。
2.2.7 浇注工艺
对于含氮的钢液，其浇注工艺要求更严格。为防止在浇铸过程中出现氮气析出和钢液的二次氧化，提高铸件质量，双相不锈钢的出炉温度应控制在1660℃左右。采用加覆盖剂，快速浇铸，充分补铸，固渣保护的浇注工艺。浇
注过程中，应保证液体流速稳定、通畅。
3炼钢用原料
炼钢用原材料一般分为主原料、辅原料和各种铁合金。
3.1主原料
AOD使用主原料为电炉预溶液。
3.1.1 预溶液
预溶液一般占AOD装入量的80%~90%。预溶液的物理热与化学热是AOD 炼钢的基本热源。因此对入炉温度和化学成分有一定的要求。
（1）预溶液温度
预溶液温度的高低是带入转炉物理热多少的标志，预溶液物理热约占AOD 热收入的50%。因此预溶液的温度不能过低，否则热量不足，影响溶池的温升速度和元素氧化过程，也影响化渣和去除杂质，还容易导致喷溅。一般预溶液温度应大于1530℃～1550℃。
（2）预溶液化学成分
?预溶液中的Si
Si是炼钢过程的重要发热元素之一，Si含量高，热来源增多，但过高的Si 含量会给冶炼带来不良后果，主要有以下几个方面：
（1）增加渣料消耗，渣量大。Si增加0.1%，吨铁石灰消耗量需要多加6Kg 的石灰。过大的渣量容易引起喷溅，随喷溅带走热量，并加大金属损失。（2）加剧对炉衬的冲蚀。为保证一个合理经济的炉令，硅含量必须满足AOD 的要求。
?预溶液中的P
P是强发热元素，在冶炼过程中去除的有害元素，成品P含量越低越好。但是在AOD冶炼过程，P的含量呈增加的趋势。所以电炉预溶液的P含量尽可能的低，当然电炉的P含量主要的决定因素为前步工序。下图表示了304钢种预溶液中的P含量和成品中P含量的关系。
?预溶液的渣量
预溶液渣中SiO2含量较高，如果进入AOD的带渣量多，会导致石灰消耗量增加，渣量增大，喷溅加剧，损坏炉衬，降低金属收得率，损失热量等。一
般要求AOD入炉前100％的扒渣。
3.1.2废钢及镍板
废钢和镍板是AOD冶炼过程中，为确保过程温度控制，采用的主要冷却剂，通常占装入量的5％左右。废钢和镍板都可以通过炉口或高位料仓加入。废钢的外形尺寸、质量和数量对炼钢的正常操作、产品质量、产量、甚至炉衬寿命都有很重要影响。为此对废钢提出以下要求：
（1）不同性质的废钢应分类存放，以免混杂，造成稀有元素的浪费和出废品。（2）废钢入炉前应仔细检查，严禁封闭的中空器皿、爆炸物和毒物混入炉内。（3）入炉废钢必须干净，清洁无油污，不能混入泥沙、耐火材料和陶瓷等杂物，更不能混入Zn、Pb、Sn等有色金属。
（4）废钢应有合适的外形尺寸和单重。
3.2辅原料
AOD使用的辅原料主要是造渣剂。
3.2.1石灰
石灰的主要成分是CaO，是炼钢主要造渣材料，具有脱P、脱S能力，也是用量最多的造渣材料。其质量的好坏对冶炼工艺操作，产品质量和炉衬寿命等有着重要的影响。若石灰中的S＞0.30%时，溶池中由石灰带入的S有时会占到40%之多。石灰的生烧率过高，说明石灰没有烧透，加入溶池后继续完成焙烧过程，吸收溶池热量，延长成渣时间；如果过烧率高，说明石灰死烧，气孔率低，化渣速度也慢。
石灰的渣化速度是炼钢过程中成渣速度的关键。因此炼钢用石灰除了有效CaO含量要高，SiO2和S含量低，适当的块度要求之外，对其活性度也要有要求。石灰的活性度是石灰反应能力的标志，是衡量石灰质量的重要参数。活性度大的石灰反应能力强，成渣速度快。此外石灰易水化潮解，生成Ca（OH）2，所以对石灰的贮存时间应加以限制。
石灰成份和粒度指标见下表：
3.2.2萤石
萤石的主要成分是CaF2。纯CaF2的熔点是1418℃，萤石中还有其他杂质，熔点还要更低些。造渣加入萤石可以加速石灰的溶解，萤石的助熔作用是在很短的时间内能够改善炉渣的流动性，但过多的萤石用量，会产生严重的泡沫渣，导致喷溅，同时加剧炉衬的损坏，并污染环境。
萤石质量见下表：
3.2.3轻烧白云石
生白云石焙烧后为轻烧白云石，其主要成分是CaO与MgO。应用轻烧白云石代替部分石灰进行造渣，其目的是保持渣中有一定的MgO含量，以减轻初期酸性渣对炉衬的侵蚀，提高炉衬寿命。同时轻烧白云石较生白云石的主要区别在于，生白云石炉内分解吸热，所以使用轻烧白云石效果最为理想。
轻烧白云石质量见下表：
3.3铁合金
吹炼终点要脱除钢水中多余的氧，并调整成分达到钢种的规格，需要加入铁合金来进行脱氧合金化。AOD冶炼主要使用的铁合金有铬铁、硅铁、锰铁、镍铁、钛铁等合金。其化学成分和质量均应符合国家标准的规定。
3.4其它
3.4.1氧气
氧气是炼钢的主要氧化剂。工业用氧气是由空气分离制取的。当前，炼钢用氧气的要求纯度为≥99.6％，并要求脱除水分，同时要求氧压要稳定。
氧气的主要指标：
纯度99.5％
压力 2.2-2.5Mpa
3.4.2氮气
氮气主要用于风口的冷却和和氧枪的混合喷吹。工业用氮气也是由空气分离制取。
氮气的主要指标：
纯度99.8％
压力 2.2-2.5MPa
3.4.3氩气
气主要用于还原期钢液的搅拌，脱除钢液内的有害气体和杂质。工业用氩气也是由空气分离制取。
氩气的主要指标：
纯度99.99％
压力 2.2-2.5MPa
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。 (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钢焊接。 (6)台低铬(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”肯高铬(25％c)的钢则比奥氏休不锈钢热加r 困难。 (7)与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀系数小板，也适用丁制造热交换器的管芯。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢(DSS)的强度和耐局部腐蚀性能结合良好， DSS的金相组织通常为50％的铁素体和50％的奥氏体，但二者的比例也可以在35％／65％到55％／45％之间变化。由于其高强度及长期使用中的高可靠性，目前国外开始考虑把它作为“基体材料”，以代替碳钢应用到大型储罐及设备制造方面。在炼油行业中经常使用的DSS有22％cr和25％Cr两个级别，后者与前者相比包含更多的钼和氮，具有更高的耐蚀性能双相不锈钥处存在如下缺点： (1)与奥氏休不锈钢比较，耐热性较低，一般控制在300Y以下的工作环境中使用。 (2)冷加r比18—8型奥氏体不锈钢的加丁硬化效应大，在管、板承受变形初期，需施
双相钢的一些知识 2007-12-10 15:17 双相不锈钢分类、牌号及标准 双相不锈钢一般可分为低合金型、中合金型、高合金型和超级双相不锈钢型四类。常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照如下表： 型号\国家中国美国瑞典德国法国日本 低合金型 00Cr23Ni4N UN23 (SAF2304） SS232 （SAF2304） W．Nr.1.4362 UR35N DP11 中合金型 00Cr18Ni5Mo3Si2 00Cr22Ni5Mo3N UNS S31500 UNS S31803 SS2376(3RE60) SS2377(SAF2205) W.Nr.1.4417 W.Nr.1.4462 UR45N DP1 DP8 高合金型 0Cr25Ni5Mo2 00Cr25Ni7Mo3WCuN UNS S32900 UNS S31260 SS2324(10RE51) W.Nr.1.4460 W.Nr.1.4501 329J1 329J2L 超级双相钢 00Cr25Ni7Mo4N 00Cr25Ni6Mo3CuN UNS S32750 UNS S32550 SS2328(SAF2507) W.Nr.1.4410 W.Nr.1.4507 UR47N+ UR52N+ 常用双相不锈钢的性能： 1．化学成分（%） 钢号C≤ Mn≤ Si≤ S≤ P≤ Cr Ni Mo Cu≤ N S32750((SAF2507) 00Cr22Ni7Mo4N 0.03 1.20 0.80 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 0.02 0.030 21.0/ 23.0 4.50/ 6.50 2.50/ 3.50 0.08/ 0.20 S31500（3RE60）
双相不锈钢奥氏体铁素体不锈钢之比较 所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。 由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下： （1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。 （2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。 （3）在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
（4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。 （5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。 （6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下： （1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。 （2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。 （3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。 与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：
常用不锈钢基础知识
不锈钢定义 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①． CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②． CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢 ②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢的标识方法
钢的编号和表示方法 ①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉 伯字母来表示成份含量，如：中国、俄国 12CrNi3A ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、 300系、400系、200系； ③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。 我国的编号规则 ①采用元素符号 ②用途、汉语拼音，平炉钢：P、沸腾钢：F、镇静钢：B、甲 类钢：A、T8：特8、GCr15：滚珠 ◆合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量） ◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即0.1%C）,不锈 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如 0Cr17Ni13Mo 国际不锈钢标示方法 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示， ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某 些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为 标记， ③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以 410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体），
与不锈钢中其他四类相比，由于双相不锈钢具有α+γ双相组织结构，因此，其性能特点兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特性，是一类高强度与高耐蚀性最佳匹配的不锈钢。 与铁素体不锈钢相比，α+γ双相不锈钢的脆性转变温度低，室温韧性高，耐晶间腐蚀和焊接性能显著改善，同时仍保留铁素体不锈钢的一些特点，如457℃脆性，中温脆性和高温脆性及热导率高、线胀系数小何具有超塑性等。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度，特别是屈服强度显著提高，耐晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀及磨蚀等性能明显改善，但有磁性。 上述双相不锈钢的特性，随两相比例的不同而有所改变。例如，当铁素体相的比例较大时，则更易显示铁素体不锈钢的性能特点；反之，则更易显示奥氏体不锈钢的性能特点。
1.力学性能 高强度，存在脆性转变温度和三个脆性区。 由于双相不锈钢具有微细的显微组织以及钼、氮等的强化作用，双相不锈钢的强度远远高于铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢，一些试验结果见表1和图2。 表1.铁素体（430）、奥氏体（304）和双相不锈钢代表性牌号室温力学性能的对比 图2.分别为超级铁素体不锈钢、超级双相不锈钢、超级奥氏体不锈钢的力学性能对比 但是，双相不锈钢中含高铬、钼的大量铁素体相的存在，使得铁素体不锈钢中所具有的脆性 转变温度和457℃脆性、中温脆性以及高温脆性三个脆性区的特征，在双相不锈钢中先也显 现了出来（图3~5）。但是由于双相不锈钢的晶粒细化且又存在大量奥氏体，所以双相不锈 钢的脆性转变温度明显低于普通铁素体不锈钢，一般均在-40℃或-50℃以下，而且室温冲击 韧性也足够高（表1），因此不影响双相不锈钢的工程应用。至于457℃脆性和中温脆性只 要不高于260℃，长期使用就不会有任何危险。
双相钢介绍 双相不锈钢(Duplex stainless steel) 双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。 双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。 1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。 双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型： 1、不含Mo的低级双相不锈钢2304； 2、标准双相不锈钢2205（德标），占双相钢总量的80%以上； 3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢； 4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下： 1、Cr铬 钢中最少含有%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。Cr是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。 2、Mo钼 Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT公式)。Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。因此，通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于%，双相钢中小于4%。 3、N氮 N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显着地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。在提高钢强度的同时，N元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性，延缓金属间相的形成，使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造，还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成σ相的倾向，N是强烈的奥氏体元素，在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。双相不锈钢中一般加入几乎接近溶解度极限的N和用以调整达到相平衡的Ni。铁素体元素Cr和Ni与奥氏体形成元素Ni和N需要达到平衡，才能获得期望的双相组织。
什么是1.4462不锈钢？ 双相钢2205不锈钢对照DINEN1.4462不锈钢（X2CrNiMoN22-5-3原材料）是一种奥氏体-铁素体双相钢，融合了奥氏体和铁素体的优质特性，并具备优良的抗点蚀，表层和应力腐蚀的工作能力，并具备较高的抗晶间腐蚀裂痕的工作能力。1.4462原材料还具备优良的可锻性和物理性能，其抗压强度约为AISI304级不锈钢等奥氏体的抗压强度。因为这种出色的特性，该原材料能用于海洋工业生产的很多行业。 EN10216-51.4462双相钢是一种21％铬，2.5％钼，4.5-6.5％镍，氮铝合金的两相不锈钢，除开具备高韧性和优异的断裂韧性外，还具备较高的一般，部分和晶间腐蚀特性。 1.4462双相钢成分，根据 EN 10216-5： C硅锰P小号铬莫你?铜 最高 003最高 100最高 200最高 0035最高 00152100-2300250-350450-650010-022-- EN1.4462不锈钢在基本上全部腐蚀物质中都具备好于316L或317L奥氏体不锈钢的抗点蚀和韧性断裂的工作能力。与奥氏体对比，它还具备较高的浸蚀和腐蚀疲惫特点，而且具备较低的热变形性和较高的传热性。两相构造的优势是，它兼顾铁素体铝合金的优质质量，耐晶间腐蚀裂开性和高韧性，并便于应用奥氏体铝合金生产制造和耐腐蚀性。 S32205不锈钢成分％，根据ASTM A789 ASTM A790： C硅锰P小号铬莫你?铜 最高 003最高 100最高 200最高 0030最高 00202200-230030-3545-650014-020-- 1.4462双相钢是一种氮提高两相不锈钢，其开发设计目地是处理300系列产品不锈钢碰到的普遍浸蚀难题。“两相”叙述了既不象304不锈钢那般的奥氏体，都不像430不锈钢那般的纯铁素体的不锈钢系列产品。1.4462两相不锈钢的构造由被持续铁素体相包围着的奥氏体溶池构成。在淬火标准下，1.4462不锈钢包括约40-50％的铁素体。1.4462不锈钢一般被称作工作中马型号，是两相不锈钢管内应用最普遍的级别。1.4462双相钢的应用应仅限于600°F下列的溫度。拓展高架溫度曝露会使1.4462钢脆化。 S31803不锈钢成分，根据ASTM A789 ASTM A790： C硅锰P小号铬莫你?铜 -- 最高 003最高 100最高 200最高 0030最高 00202100-230025-35450-650008-020
不锈钢基础知识培训材料 不锈钢大市场
不锈钢基础知识 一、不锈钢的简介： 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀 耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢2的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬量达到12％左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、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。 二、不锈钢的分类不锈钢通常按基体组织分为： 1、铁素体不锈钢。含铬12％～30％。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。 2、奥氏体不锈钢。含铬大于18％，还含有8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。 3、奥氏体- 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。 4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。 三、不锈钢的特性和用途： 系列 美标 （ASTM ） 国标（GB）日表（SUS）性质用途 200 201 1Cr17Mn6Ni5N SUS201 具有耐酸、耐碱,密度高、抛光无气泡、 无针孔等特点,是生产各种表壳、表带 底盖优质材料等。 主要用于做装饰管,工 业管,一些浅拉伸制品. 202 1Cr18Mn8Ni5N SUS202 用Mn和N 代替了部分镍，从而获得 了良好的力学性能和耐蚀性能，是一种 节镍的新型不锈钢，他的室温强度比 304高，在800度以下有较好的抗氧化 性和中温强度 主要用于做装饰管,工 业管,一些浅拉伸制品. 2205 00Cr22Ni5Mo3N SUS2205 它的Cr、Mo和N元素的区间都比较 窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一 半) , 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接 性能,多用于性能要求较高和需要焊接 的材料,如油气管线等. 用于炼油, 化肥,造纸, 石油,化工等耐海水 耐高温浓硝酸等的热 交换器和冷淋器及器 件。
201不锈钢基础知识 不锈钢材质，有着接近镜面的光亮度，触感硬朗冰冷，属于比较前卫的装饰材料，符合金属时 代的酷感审美。不锈钢材质通常按基体组织分为：1、铁素体不锈钢。含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。2、奥氏体不锈钢。含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。3、奥氏体- 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。 通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。 不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的 应用。 奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。 铁素体不锈钢：在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获得广泛应用。 奥氏体--铁素体双相不锈钢：是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。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、Si、Nb、Ti，N等合金元素。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
双相不锈钢分类、牌号及标准 双相不锈钢一般可分为低合金型、中合金型、高合金型和超级双相不锈钢型四类。 常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照如下表： 型号\国家中国美国瑞典德国法国日本 低合金型00Cr23Ni4N UN23 (SAF2304） SS232 （SAF2304） W．Nr.1.4362 UR35N DP11 中合金型00Cr18Ni5Mo3Si2 00Cr22Ni5Mo3N UNS S31500 UNS S31803 SS2376(3RE60) SS2377(SAF2205) W.Nr.1.4417 W.Nr.1.4462 UR45N DP1 DP8 高合金型 0Cr25Ni5Mo2 00Cr25Ni7Mo3WCuN UNS S32900 UNS S31260 SS2324(10RE51) W.Nr.1.4460 W.Nr.1.4501 329J1 329J2L 超级双相 钢 00Cr25Ni7Mo4N 00Cr25Ni6Mo3CuN UNS S32750 UNS S32550 SS2328(SAF2507) W.Nr.1.4410 W.Nr.1.4507 UR47N+ UR52N+ 常用双相不锈钢的性能： 1．化学成分（%） 钢号C≤Mn≤Si≤S≤P≤Cr Ni Mo Cu≤N S32750((SAF2507) 00Cr22Ni7Mo4N 0.03 1.20 0.80 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 0.02 0.030 21.0/ 23.0 4.50/ 6.50 2.50/ 3.50 0.08/ 0.20 S31500（3RE60）00Cr18Ni5Mo3Si2 0.03 1.2/ 2.00 1. 4/ 2.00 0.030 0.030 18.0/ 19.0 4.25/ 5.25 2.50/ 2.00 0.05/ 0.10 2．机械性能： 热处理温度℃Ab（MPa）≥As（MPa）≥∮≥布氏洛氏 S32750（SAF2507）00Cr22Ni5Mo3N 1025-1125 水 800 550 15 310 32 S31803（SAF2205） 00Cr22Ni5Mo3N 1020-1100 620 450 25 290 30.5 S31500（3RE60） 00Cr18Ni5Mo3Si2 980-1040 630 440 30 290 30.5 3．双相不锈钢的连续使用温度范围为-50℃-60℃。热加工温度应不低于950℃。 双相不锈钢简介 双相不锈钢是指它的微观组织是由铁素体相和奥氏体相二组成的材料，二相各约占50%。在实际使用中其中一相约在40-60%之间较为合适。 根据两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，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，使双相不锈钢成为一类集优良的耐腐蚀、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。它们的物理性能介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间，但更接近于铁素体不锈钢和碳钢。双相不锈钢的耐氯化物孔蚀和缝隙腐蚀能力与铬、钼和氮含量有关，其耐孔蚀和缝隙腐蚀能力可以类似于316不锈钢，或者高于海水用不锈钢如6%MO奥氏体不锈钢。所有的双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀断裂的能力均明显强于300系列奥氏体不锈钢，而且其强度也大大高于奥氏体不锈钢，同时表现出良好的塑性和韧性。 双丰不锈钢各种产品形式：板材和带材管---焊管和无缝管锻材管件和法兰棒和丝
1.4462 双相钢介绍 双相不锈钢(Duplex stainless steel) 双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。 双相不锈钢已经有60 多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930 年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。 1968 年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD) 的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。AOD 工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N 的添加。双相不锈钢添加N 元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。 双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型： 1、不含Mo 的低级双相不锈钢2304 ； 2、标准双相不锈钢2205(德标1.4462 )，占双相钢总量的80% 以上； 3、25%Cr 的双相不锈钢，典型代表合金255 ，可归为超级双相不锈钢； 4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr, 与255 合金相比Mo 和N 的含量增加。典型代表钢种2507 。 双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下：
1、Cr 铬 钢中最少含有10.5%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。不锈钢的耐蚀性能随Cr 的含量提高而增强。Cr 是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。 2、Mo 钼 Mo 与Cr 协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。Mo 在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍（参见CPT公式）。Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。因此，通常奥氏体不锈钢中Mo 含量小于7.5%，双相钢中小于4%。 3、N 氮 N 元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显著地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。在提高钢强度的同时，N 元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性，延缓金属间相的形成，使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造，还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成彷相的倾向， N是强烈的奥氏体元素，在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。双相不锈钢中一般加入几乎接近溶解度极限的N和用以调整达到相平衡的Ni。铁素体元素Cr 和Ni 与奥氏体形成元素Ni 和N 需要达到平衡，才能获得期望的双相组织。 4、Ni 镍 Ni 是稳定奥氏体组织的元素。铁基合金中添加Ni 可促使不锈钢从体心立方晶 体结构（铁素体）转化为面心立方晶体结构（奥氏体） Ni 可以延缓金属间相的形成，但效果远不如N 有效
2205不锈钢 2205不锈钢 双相不锈钢2205合金是由21％铬,2.5％钼及4.5％镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、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。 特点： 1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。 2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。2205合金特别适用于—50°F/+600°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。 化学成分：C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0～23.0 Ni 4.5～6.5 Mo3.0～3.5 N0.14～0.20(奥氏体-铁素体型） 性能补充：[1]主要成分：22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N；各国标准：NAS 329J3L、UN S S32205/S31803、DIN/EN 1.4462、ASTM A240、ASME SA-240；机械性能：抗拉强度：σb≥640Mpa；延伸率：δ≥25%；典型工况：20%稀硫酸，60℃以下，年腐蚀率＜0.1 mm；配套焊丝：ER2209。 2205双相不锈钢焊接和焊后热处理工艺研究 资料 2009-04-05 15:53:32 阅读648 评论0 字号：大中小 摘要：采用了等离子弧焊（PAW）打底+钨极氩弧焊（TIG）盖面和等离子弧焊（PAW）打底+熔化极氩弧焊（MIG）盖面两种焊接工艺焊接2205双相不锈钢，并对焊接接头进行了固溶处理，对采用两种焊接工艺的焊件进行金相组织、铁素体-奥氏体两相比例、力学性能以及耐点腐蚀性检测。结果表明，两种焊接工艺都可以保证焊接接头的各项性能均能满足技术要求，TIG焊盖面的焊接接头铁素体含量低于MIG焊盖面，且冲击韧性也于优于MIG焊盖面，而MIG焊盖面的焊接接头的耐点腐蚀性能优于TIG焊盖面。 关键词：2205双相不锈钢 TIG焊 MIG焊力学性能点腐蚀 一、引言 双相不锈钢是由奥氏体和铁素体两相组成，当两相比例约为50％时，双相不锈钢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有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，使 其兼具奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点。 2205双相不锈钢是20世纪70年代首先由瑞典研制成功，材料牌号为SAF2205，属于第二代双相不锈钢。中国在80年代初开始研究相当SAF2205的00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢，它是一种典型的含N、超低碳、双相铁素体—奥氏体不锈钢，它具有较高的屈服强度（为奥氏体不锈钢的二倍）及良好的塑性，有
不锈钢基础知识介绍(一) 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①．CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②．CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢 ②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢基础知识介绍(二) 不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 特性和用途： 一般特性 ◆ 表面美观以及使用可能性多样化 ◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 ◆ 常温加工，即容易塑性加工 ◆ 因为不必表面处理，所以简便、维护简单 ◆ 清洁，光洁度高 ◆ 焊接性能好 各种不锈钢的特性和用途
双相不锈钢、奥氏体、铁素体不锈钢之比较 所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。 由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下： （1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。 （2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。 （3）在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。 （4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。 （5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。 （6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下： （1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。 （2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。 （3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。 与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下： （1）综合力学性能比铁素体不锈钢好，尤其是塑韧性，不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。 （2）除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。 （3）冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。
不锈钢及其热处理知识 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示， ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记， ③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体）， ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合 大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910℃以下为具有体心立方晶格结构的α——铁，910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶碳能力较高，最高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。 钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。 不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的Υ相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体组织结构，加热时不发生相变，称为铁素体型不锈钢。 当含铬量较低(但高于12%)，碳含量较高，合金在从高温冷却时，极易形成马氏体，故称这类钢为马氏体型不锈钢。 镍可以扩展Υ相区，使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多，使钢在室温下也具有奥氏体组织结构，则称这种钢为奥氏体型不锈钢。 不锈钢有两种分类法：一种是按合金元素的特点，划分为铬不锈钢和铬镍不锈钢；另一种是按在正火状态下钢的组织状态，划分为M不锈钢、F不锈钢、A不锈钢和A一F双相不锈钢。 一、马氏体不锈钢典型的马氏体不锈钢钢号有1Cr13～4Cr13和9Cr18等 1Cr13钢加工工艺性能良好。可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。2Crl3冷变形前不要求预热，但焊接前需预热，ICrl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等，而3Cr13、4Cr13主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件；9Cll8可做耐蚀轴承及刀具。二、铁素体不锈钢铁素作不锈钢的含Cr量一般为13％～30％合碳量低于0.25%。有时还加入其它合金元素。金相组织主要是台铁素体，加热及冷却过程中没有α<=>γ转变，不能用热处理进
第一类属低合金型,代表牌号ＵNS Ｓ32３04（23Cr－4Nｉ—0.1N）,钢中不含钼,PREN值为24-２５,在耐应力腐蚀方面可代替AIＳＩ304或３16使用。 第二类属中合金型，代表牌号是UＮS Ｓ31803(２2Cｒ—５Ｎi—3Mo-０.１5N),ＰREN值为３2－３3，其耐蚀性能介于AISI 3１6L和６%Ｍo+N奥氏体不锈钢之间。 第三类属高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮,有的还含有铜和钨，标准牌号UN ＳS3255０（25Ｃr—6Nｉ—3Mo－２Cｕ－０．2N），PREN值为３8—39，这类钢的耐蚀性能高于22%C ｒ的双相不锈钢。 第四类属超级双相不锈钢型,含高钼和氮,标准牌号UNＳＳ３2750（25Cr—7Ni—3．7Mo—0.3Ｎ)，有的也含钨和铜,PREN值大于4０，可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相媲美。国内外主要双相不锈钢牌号的近似对照见表2。 表 1 双相不锈钢(DSＳ)代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值?Rｅpresｅ 1 / 28
ntative Ｄｕplex Stainlｅss SｔeeｌTｙpes，Maiｎ?Chemicaｌ Anaｌysis anｄPｉtting Resiｓｔance Ｅquivalent Number 2 / 28
3０5 Middle a ｌｌｏｙ W.Nr1。４ 462 UＲ 4５ N SS ２３77 UＲ45N+０．0322.863．３0。1８35/36 UNS S3150０3RE600.０3 1８。 5 ５２.70。１29 WNr１。44１ 7 A9０３ UＮS Ｓ 3290０ 10RＥ５ 1 ０.08２5 4.5 1.530 W。Nｒ １.4460 3 / 28
1.4462双相钢介绍 双相不锈钢(Duplex stainless steel) 双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。 双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。 1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。AOD工艺带来的诸多进步之一 就是合金元素N的添加。双相不锈钢添加N元素可以使焊接状 态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。 双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型： 1、不含Mo的低级双相不锈钢2304； 2、标准双相不锈钢2205（德标1.4462），占双相钢总量的80% 以上； 3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢；
4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。典型代表钢种2507。 双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下： 铬Cr、1． . 钢中最少含有10.5%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。Cr是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。 2、Mo钼 Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT 公式)。Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。因此，通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于7.5%，双相钢中小于4%。 3、N氮 N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显著地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。在提高钢强度的同时，N元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性，延缓金属间相的形成，使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造，还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成σ相的倾向， N是强烈的奥氏体元素，在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。双相
不锈钢材料基本知识讲义 不锈钢专业名词 通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成，这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多，按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。 奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr 约18%、Ni 8%～10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni 钢和在此基础上增加Cr、Ni 含量
并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti 等元素发展起辀的高Cr-Ni 系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S、Ca、Se、Te 等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu 等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。 铁素体不锈钢：在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%～30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb 等元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD 或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获得广泛应用。 奥氏体--铁素体双相不锈钢：是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。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、Si、Nb、Ti、N 等合金元素。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