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双相不锈钢特性、化学成分介绍

来源: 作者: 发布日期:2021-03-26 访问次数:27
双相不锈钢标准、特性、化学成分介绍
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30%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、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。
双相不锈钢按其化学成分分类,可分为Cr18型、Cr23(不含Mo)型、Cr22型和Cr25型四类。对于Cr25型双相不锈钢又可分为普通型和超级双相不锈钢,其中应用较多的是Cr22型和Cr25型。我国采用的双相不锈钢以瑞典产居多,具体牌号有:3RE60(Cr18型),SAF2304 (Cr23型),SAF2205 (Cr22型),SAF2507(Cr25型)。
双相不锈钢分类
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UNSS32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N),PREN值为38-39,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr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UNS S32750(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。

不锈钢钢种很多,性能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。
按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;
按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;
按钢的性能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等;
按钢的功能特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。 [1]
我国新标准GB/T 20878-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》中加入了许多双相不锈钢牌号。如:14Cr18Ni11Si4AlTi、 022Cr19Ni5Mo3Si2N、12Cr21Ni5Ti。更多的牌号见标准。
另外:著名的2205双相钢相当于我国的022Cr23Ni5Mo3N.。

最后,一些网页甚至论文将双相不锈钢写作双向不锈钢是错误的。双相是指金相组织的有两种,而非方向的“向”。

化学成分

钢号

C≤

Mn≤

Si≤

S≤

P≤

Cr≤

Ni

Mo

Cu≤

N

S32750SAF2507

00Cr25Ni7Mo4N

0.03

1.20

0.8

0.020

0.035

24.0/26.0

6.0/8.0

3.0/5.0

0.50

0.24/0.32

S31803SAF2205

00Cr22Ni5Mo3N

0.03

2.00

1.0

0.020

0.030

21.0/23.0

4.50/6.50

2.50/3.50

0.08/0.20

S315003RE60

00Cr18Ni5Mo3Siz

0.03

1.2/2.00

1.4/2.00

0.030

0.030

18.0/19.0

4.25/5.25

2.50/3.00

0.05/0.10

机械性能

钢号

σbMpa

σsMpa

δ%

硬度

布氏(HB

洛氏(HRC

S32750SAF2507

00Cr25Ni7Mo4N

800

550

15

310

32

S31803SAF2205

00Cr22Ni5Mo3N

620

450

25

290

30.5

S315003RE60

00Cr18Ni5Mo3Siz

630

440

30

290

30.5


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