雙相不銹鋼的研究與發(fā)展

(中國化學(xué)工程第九建設(shè)公司， 遼寧 盤錦 124010)

雙相不銹鋼的內(nèi)部是由鐵素體和奧氏體共同構(gòu)成，因此具有鐵素體和奧氏體兩種不銹鋼的特點，并且性能超出以上兩種不銹鋼。由于雙相不銹鋼在性能和經(jīng)濟成本方面具有極大的優(yōu)勢，在未來生產(chǎn)和生活中必將得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。本文對雙相不銹鋼目前的應(yīng)用現(xiàn)狀做了分析，總結(jié)了國內(nèi)外的研究成果，并對未來雙相不銹鋼的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

1 雙相不銹鋼目前的發(fā)展現(xiàn)狀

上世紀(jì)30年代出現(xiàn)了雙相不銹鋼，它出現(xiàn)后有三個不同的發(fā)展時期。第一時期以SAF2304為主的雙相不銹鋼，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)為23% Cr、4% Ni、0.1% N,它的特點是內(nèi)部沒有銅元素，耐腐蝕性非常好；

第二時期以SAF2205為主的雙相不銹鋼，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)是22% Cr、5% Ni、0.17% N。特點是PRE指非常高、耐腐蝕性超過SAF2304；

第三時期以SAF2507為主的雙相不銹鋼，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)是25%Cr、6～7% Ni、34% Mo、0.2-0.3%N,它的PRE數(shù)值為40，能夠耐氯化物腐蝕、點蝕等，可以在腐蝕環(huán)境中工作。

2 雙相不銹鋼目前的國內(nèi)外研究進(jìn)展

2.1 雙相不銹鋼的國內(nèi)研究進(jìn)展

上世紀(jì)70年代，國內(nèi)開始了對雙相不銹鋼進(jìn)行研究。北京的鋼鐵研究總院最早開發(fā)的雙相不銹鋼品種00Crl8Ni5M03Si2已經(jīng)成為了國家標(biāo)準(zhǔn)。寶鋼研發(fā)的雙相不銹鋼包括 2205、2507等。同時，國內(nèi)很多學(xué)者都對雙相不銹鋼開展了研究。谷莉等人對 2205雙相不銹鋼焊接性的影響因素進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)果顯示雙相不銹鋼焊接性的影響因素包括冷卻速度、氮含量、焊接熱輸入和焊接后的消應(yīng)力處理等。繆樂德等人對2205雙相不銹鋼在750攝氏度下不同的熱處理時間析出相觀察，結(jié)果顯示，時間延長時，γ相會減少，σ相會逐漸變成主要部分。鮑崇高等人研究了雙相不銹鋼2605N和鐵鎖體不銹鋼Cr30自身的耐腐蝕能力，結(jié)果顯示2605N雙相不銹鋼受到腐蝕后的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Cr30鐵素體不銹鋼，Cr30的腐蝕度超過雙相不銹鋼。

2.2 雙相不銹鋼的國外研究進(jìn)展

當(dāng)前，歐美國家對于雙相不銹鋼的研究處在領(lǐng)先地位，美國和瑞典的研究公司是世界上先進(jìn)的雙相不銹鋼開發(fā)公司；亞洲地區(qū)的日本和韓國是生產(chǎn)雙相不銹鋼的主要國家，不銹鋼的品質(zhì)非常高。S．Sathiya．narayanan 等人運用電化學(xué)的方法對 Ti6Al4V合金、常規(guī)的雙相不銹鋼以及奧氏體不銹鋼等放入腐蝕液中的變化進(jìn)行了對比，并且他們還研究了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)τ陔p相不銹鋼的運用。結(jié)構(gòu)顯示，整體耐腐蝕性，雙相不銹鋼稍稍低于奧氏體不銹鋼和鈦合金。當(dāng)放入腐蝕液中，雙相不銹鋼沒有發(fā)生點蝕，說明其具有局部的耐腐蝕性，可以和鈦合金進(jìn)行替代。

3 雙相不銹鋼未來的發(fā)展趨勢

雙相不銹鋼目前的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方向。第一，雙相不銹鋼由于自身的強度非常高，同時耐腐蝕比較強，因此對2507為主的超級雙相不銹鋼可以重點研究，這樣可以代替部分超級奧氏體不銹鋼904L等；第二，因為雙相不銹鋼可以節(jié)約資源，因此可以對經(jīng)濟型的雙相不銹鋼進(jìn)行開發(fā)。用 Mn、N元素替換掉Ni、Mo等貴重金屬，使材料成本大大降低。并且，還可以對雙相不銹鋼的性能進(jìn)一步改進(jìn)，并整合新的工藝，將雙相不銹鋼和碳鋼、低合金鋼進(jìn)行復(fù)合，這樣就可以研發(fā)出雙相的不銹鋼復(fù)合材料，從而獲得更好的性能。

4 結(jié)語

雙相不銹鋼是一種高性能，對資源非常節(jié)約的不銹鋼種類，生產(chǎn)和研發(fā)雙相不銹鋼是未來不銹鋼發(fā)展的趨勢。由于雙相不銹鋼的研發(fā)還需要很高的科學(xué)技術(shù)，并且也是一種高附加值的產(chǎn)品，對其進(jìn)行研究不僅可以增強科技水平，還能顯著提升經(jīng)濟效益。伴隨超級雙相不銹鋼的推出，在各種嚴(yán)苛環(huán)境中雙相不銹鋼都得到了很好的應(yīng)用，因此對于雙相不銹鋼的研究和開發(fā)必將是以后鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

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