双相钢介绍

双相钢(简称DP钢),又称多相钢。由马氏体、奥氏体或贝氏体和铁素体基体组成的钢。一般由铁素体和奥氏体相组织组成的钢称为双相不锈钢,由铁素体和马氏体相组织组成的钢称为双相钢。双相钢是由低碳钢或低合金高强度钢在临界区进行热处理或控制轧制得到的。典型双相钢的屈服强度σs为310MPa,抗拉强度σb为655MPa。双相钢用于制造冷冲压和深冲成形的复杂构件,也可用作管线钢、链条、冷拉钢丝、预应力钢筋等。

性能:指主要由铁素体相和马氏体相组成的钢,可通过低碳钢或低合金钢的临界区处理或控制轧制获得。这种钢具有高强度和高延展性的良好结合,成为一种强度高、成形性好的新型冲压用钢,已成功应用于汽车工业。由于双相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。它结合了奥氏体不锈钢的优异韧性和可焊性以及铁素体不锈钢的高强度和耐氯化物应力腐蚀性能。正是这些优异的性能,使得双相不锈钢作为一种可焊接的结构材料发展迅速,自20世纪80年代以来已经成为与马氏体、奥氏体和铁素体不锈钢并列的一个钢种。双相不锈钢具有以下性能特征:

(1),含钼双相不锈钢在低应力下具有良好的抗氯化物应力腐蚀性能。一般18-8奥氏体不锈钢在60℃以上的中性氯化物溶液中容易产生应力腐蚀开裂,在微量氯化物和硫化氢的工业介质中,用这种不锈钢制造的换热器、蒸发器等设备容易产生应力腐蚀开裂,而双相不锈钢具有良好的抗力。(2)含钼双相不锈钢具有良好的耐点蚀性能。当双相不锈钢和奥氏体不锈钢具有相同的抗点蚀当量值(PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%)时,它们的临界点蚀电位相近。双相不锈钢和奥氏体不锈钢的耐点蚀性能相当于AISI 316L。含25%Cr,特别是含氮的高铬双相不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀性能超过AISI316L。(3)具有良好的耐腐蚀性、耐疲劳性和耐磨耐蚀性。在某些腐蚀性介质条件下,适用于制作泵、阀门等动力设备。(4)良好的综合力学性能。具有较高的强度和疲劳强度,屈服强度是18-8奥氏体不锈钢的两倍。固溶伸长率达到25%,韧性值AK(V型缺口)在100J以上。(5)焊接性好,热裂倾向小。一般不需要焊前预热或焊后热处理,可与18-8奥氏体不锈钢或碳钢焊接。(6)低铬(18%Cr)双相不锈钢的热加工温度范围比18-8奥氏体不锈钢宽,阻力小,可不经锻造直接轧制生产钢板。含高铬(25%Cr)的双相不锈钢的热加工难度略大于奥氏体不锈钢,可生产板材、管材、线材等产品。(7)冷加工时加工硬化效应大于18-8奥氏体不锈钢。在管板变形初期,需要施加较大的应力来变形。(8)与奥氏体不锈钢相比,具有较高的热导率和较低的线膨胀系数,适用于内衬设备和生产复合板。也适用于制作换热器的管芯,换热效率高于奥氏体不锈钢。(9)高铬铁素体不锈钢仍有各种脆性倾向,不应在高于300℃的工作条件下使用..双相不锈钢中的铬含量越低,σ等脆性相的危害就越小。双相不锈钢自20世纪40年代在美国诞生以来,已经发展到第三代。其主要特点是屈服强度可达400-550MPa,是普通不锈钢的两倍,因此可节省材料,降低设备制造成本。在耐腐蚀性能方面,特别是在恶劣的介质环境(如氯离子含量高的海水)中,双相不锈钢的耐点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳性能明显优于普通奥氏体不锈钢,可以与高合金奥氏体不锈钢相媲美。

双相不锈钢具有良好的可焊性。与铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢相比,它既不像铁素体不锈钢的焊接热影响区因晶粒严重粗化而塑性韧性大大降低,也不像奥氏体不锈钢对焊接热裂纹敏感。

双相不锈钢因其特殊的优势,广泛应用于石油化工设备、海水和废水处理设备、油气管道、造纸机械等工业领域。近年来,在桥梁承重结构领域也有研究,具有良好的发展前景。根据PRE值对双相不锈钢进行分类;

PRE(即钢中Cr %+3.3×(Mo+1/2w)%+16×n %)值。

1.低合金双相钢:代表品牌:UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N)。该钢不含钼,具有相当的抗点蚀性能,PRE值为24-25。在抗应力腐蚀方面可替代AISI304(0Cr18Ni9)或366。

2.中合金双相钢:代表品牌:UNS s 31803(22cr-5ni-3mo-0.15n),PRE值32-33,耐腐蚀性能在AISI 316L(00cr 17ni 15n)之间。

3.高合金双相钢:这种双相不锈钢含铬量高达25%,最早出现在双相不锈钢系列,如美国的329,随后在主要工业国家得到发展,品牌较多,应用广泛。早期有低碳无钼的Cr25Ni5双相钢,如IN-744(0Cr26Ni6Ti)、2323(0Cr26Ni5)等。后来各国又开发了一批1% ~ 3% Mo高铬双相不锈钢,提高了钢材的耐腐蚀性能,扩大了应用范围,并陆续被纳入标准,如329J655。din 1.4582(0 Cr 25 ni 7 mo 1.5)等。但焊接后,焊缝区附近的铁素体数量增多,甚至可能变成单相组织,使钢的性能恶化,从而限制其使用;为了解决这一问题,20世纪70年代后开发了更适合两相比的超低碳含氮双相不锈钢。除了钼,一些品牌还添加了铜和钨等元素,以进一步提高耐腐蚀性。如ntk r-4 (00cr25ni5mo2n)、dp3 (00cr25n7mo3cun)等等。

4.超级双相钢:指PREN & gt;40,含25%Cr和高钼(>:3.5%),高氮(0.22% ~ 0.30%),主要品牌有UNS S32550(UR52N+),S32750(SAF 2507),S32760(Zeron 100),分别为法国CLI,瑞典SANDVIK,英国Mater+。这三种钢的成分相似,区别在于钨和铜的含量不同。新标准GB/T 20878-2007《不锈钢和耐热钢的牌号和化学成分》中增加了许多双相不锈钢的牌号。如:14cr 18ni 1 si 4 alti、022Cr19Ni5Mo3Si2N、12Cr21Ni5Ti等。更多品牌见标准。

另外,著名的2205双相钢相当于中国的022Cr23Ni5Mo3N。常用双相不锈钢和奥氏体不锈钢的化学成分

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USNP牌合金品牌的化学成分,Wt%

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PREN*

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双相不锈钢s 32304 SAF 2304 0.03 23 4.5-0.1.25

s 31803 SAF 2205 0.03 22 5.0 3.2 0.18 35

S32750 SAF2507 0.03 25 7.0 4.0 0.3 43

奥氏体不锈钢s 30403 304 l 0.03 18 8.0-0.1 20

s 31603 316L 0.03 16 11.0 2.0 0.1.24

s 31703 317L 0.03 18 11.0 3.0 0.1.30

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最后,有些网页甚至论文把双相不锈钢写成双向不锈钢是错误的。双相是指金相组织有两种,而不是方向的“方向”。太钢双相不锈钢中标港珠澳大桥。

2013 65438+10月16日上午,由TISCO自主研发的新型双相不锈钢增强材料成功中标港珠澳大桥项目。在众多国际知名不锈钢企业的参与投标中,TISCO以其强大的技术研发实力、完善的质量保证体系和优质的配套服务脱颖而出,成为港珠澳大桥工程双相不锈钢钢筋唯一中标企业。

TISCO中标的3462吨双相不锈钢钢筋将用于大桥的许多部位,如承台、塔基和墩身。该产品具有耐氯离子腐蚀性好、强度高、重量轻、免维护、使用寿命长等独特优势。这是中国大陆首次在桥梁建设中使用不锈钢钢筋。

2012,165438年10月,TISCO双相不锈钢棒材通过CARES(钢筋混凝土产品专业认证机构)认证,成为国内唯一一家具备按英标生产双相不锈钢棒材资质的企业。(来源人民网-山西频道)