雙相不銹鋼有以下性能特點(diǎn):
(1)含鉬雙相不銹鋼在低應(yīng)力下有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能。一般18-8型奧氏體不銹鋼在60°C以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂,在微量氯化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的傾向,而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。
(2)含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當(dāng)量值(PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%)時(shí),雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISI 316L相當(dāng)。含25%Cr的,尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L。
(3)具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。在某些腐蝕介質(zhì)的條件下,適用于制作泵、閥等動(dòng)力設(shè)備。
(4)綜合力學(xué)性能好。有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,屈服強(qiáng)度是18-8型奧氏體不銹鋼的2倍。固溶態(tài)的延伸率達(dá)到25%,韌性值A(chǔ)K(V型槽口)在100J以上。
(5)可焊性良好,熱裂傾向小,一般焊前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理,可與18-8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。
(6)含低鉻(18%Cr)的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏體不銹鋼寬,抗力小,可不經(jīng)過鍛造,直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板。含高鉻(25%Cr)的雙相不銹鋼熱加工比奧氏體不銹鋼略顯困難,可以生產(chǎn)板、管和絲等產(chǎn)品。
(7)冷加工時(shí)比18-8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應(yīng)大,在管、板承受變形初期,需施加較大應(yīng)力才能變形。
(8)與奧氏體不銹鋼相比,導(dǎo)熱系數(shù)大,線膨脹系數(shù)小,適合用作設(shè)備的襯里和生產(chǎn)復(fù)合板。也適合制作熱交換器的管芯,換熱效率比奧氏體不銹鋼高。
(9)仍有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向,不宜用在300°C的工作條件。雙相不銹鋼中含鉻量愈低,σ等脆性相的危害性也愈小。
雙相不銹鋼具有奧氏體和鐵素體兩相顯微結(jié)構(gòu)。
雙相不銹鋼的特性
01-高強(qiáng)度
雙相不銹鋼的強(qiáng)度大約是常規(guī)奧氏體或鐵素體強(qiáng)度的2倍。
02-良好的韌性和延展性
盡管雙相不銹鋼強(qiáng)度高,但它們表現(xiàn)出良好的塑性和韌性。雙相不銹鋼的韌性和延展性明顯優(yōu)于鐵素體不銹鋼和碳鋼,即使在很低的溫度如-40℃/F下仍保持良好的韌性。
03-耐腐蝕性
不銹鋼的耐腐蝕性主要取決于其化學(xué)成分。在大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境中,雙相不銹鋼都顯示出較高的耐蝕性能,這是由于它們鉻含量高,在氧化性酸中很有利,并且含有足夠量的鉬和鎳,能耐中等還原性酸介質(zhì)的腐蝕。
04-物理性能
介于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼之間,但更接近于鐵素體不銹鋼和碳鋼。
焊材要求
焊材包括:
①填充金屬;
②保護(hù)氣體和背面保護(hù)氣體。分述如下,在焊態(tài)下使用的焊接結(jié)構(gòu),其焊縫金屬與母材相比應(yīng)是合金元素鎳含量較高的。這是為了合適的鐵素體和奧氏體的相比例。這一純焊縫金屬在焊態(tài)下,有這樣的成分,即能在結(jié)晶后直接均勻地形成以奧氏體為主(30%~70%)的并含有鐵素體的雙相組織。當(dāng)焊件可在1050~1100℃溫度下退火時(shí),應(yīng)該選擇與母材成分(Ni=55%~70%)相當(dāng)?shù)暮缚p金屬。在這種焊接工藝中,焊后占主要的鐵素體基體轉(zhuǎn)變形成了平衡的鐵素體/奧氏體組織。焊接雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼的焊材均是配套設(shè)計(jì)的。手工焊用的涂藥焊條既可以用鈦型藥皮焊條,也可以用堿性藥皮焊條。堿性藥皮的焊條對全位置的焊接更適宜一些,而鐵型悍條工藝性優(yōu)良,在幾乎所有的實(shí)際應(yīng)用中都可獲得滿意的效果。
據(jù)耐腐蝕性、接頭韌性的要求不同來選擇與母材化學(xué)成分相匹配的焊條,如焊接Cr22型雙相不銹鋼,可選用Cr22Ni9Mo3型焊條,如E2209焊條。采用酸性焊條時(shí)脫渣優(yōu)良,焊縫成形美觀,但沖擊韌性較低,當(dāng)要求焊縫金屬具有較高的沖擊韌性,并需進(jìn)行全位置焊接時(shí),應(yīng)采用堿性焊條。當(dāng)根部封底焊時(shí),通常采用堿性焊條。當(dāng)對焊縫金屬的耐腐蝕性能具有特殊要求時(shí),還應(yīng)采用超級雙相鋼成分的堿性焊條。
雙相不銹鋼耐氯離子點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力,取決于其鉻、鉬、鎢和氮含量。雙相不銹鋼相對較高的鉻、鉬和氮含量使它們具有很好的耐氯化物點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。
使用雙相不銹鋼的好處是它的高強(qiáng)度(是傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼的兩倍)與高耐腐蝕性能相結(jié)合。因此,雙相不銹鋼蒸發(fā)器可用更薄的鋼板制造,所需的材料和焊接較少。其它好處包括容易處理,對環(huán)境的綜合影響較少。