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双相不锈钢管作为现代工业化工等,对不锈钢管性能有着高要求的领域,受到了广泛的欢迎。那么到底双相不锈钢管有什么样的性能优势,让它成为这些领域的受欢迎材料呢,下面我们来简单了解下。 1、高强度: 双相不锈钢的强度大约是常规奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢强度的2倍。因此设计师在某些应用中就可减薄壁厚。下图比较了室温到300℃的温度区间几种双相不锈钢与316L奥氏体不锈钢的屈服强度。 2、良好的韧性和延展性: 尽管双相不锈钢强度高,但它们表现出良好的塑性和韧性。双相不锈钢的韧性和延展性明显优于铁素体不锈钢和碳钢,即使在很低的温度如-40℃/F下仍保持良好的韧性。但还达不到奥氏体不锈钢的优异程度。 3、优异的耐腐蚀性 不锈钢的耐腐蚀性主要取决于其化学成分。在大多数应用环境中,双相不锈钢都显示出较高的耐蚀性能,这是由于它们铬含量高,在氧化性酸中很有利,并且含有足够量的钼和镍,能耐中等还原性酸介质的腐蚀。 双相不锈钢耐氯离子点蚀和缝隙腐蚀的能力,取决于其铬、钼、钨和氮含量。双相不锈钢相对较高的铬、钼和氮含量使它们具有很好的耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀性能。它们有一系列不同的耐腐蚀性能,既有相当于316不锈钢耐蚀性的牌号,如经济型双相不锈钢2101?,也有相当于6%钼不锈钢耐蚀性的牌号,如SAF 2507?。 双相不锈钢管具有非常好的耐应力腐蚀开裂(SCC)性能,这个特性是从铁素体这一方“继承”来的。所有双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀开裂的能力均明显优于300系奥氏体不锈钢。不锈钢管在有氯离子、潮湿空气和温度升高的条件下,可能会发生应力腐蚀开裂。因此,在有较大应力腐蚀风险的化工行业许多应用,常常采用双相不锈钢来代替奥氏体不锈钢的使用。 4、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。 5、成本优势 与具有相同耐腐蚀性的奥氏体不锈钢管牌号相比,双相不锈钢中镍、钼含量较低。因为合金元素含量低,双相不锈钢在价格上可能有优势,尤其是在合金附加费较高时。此外,由于双相不锈钢较高的屈服强度,其断面尺寸常常可减薄。与采用奥氏体不锈钢的方案相比,采用双相不锈钢可显着地降低成本,减轻重量。
不锈钢可分为四种类型:奥氏体型、马氏体型、铁素体型和双相不锈钢。 这是根据不锈钢在室温时的金相组织划分的。当低碳钢被加热到1550℉时,其组织从室温时的铁素体相转变成奥氏体相。而冷却时,低碳钢组织又重新转变成铁素体。高温时存在的奥氏体组织是非磁性的,而且相比室温铁素体组织其强度较小,韧性较好。 当钢中的Cr含量大于16%时,室温的铁素体组织得到固定使得钢材在所有温度范围内保持铁素体态。因此,称为铁素体不锈钢。不锈钢管当Cr含量大于17%,Ni含量大于7%时,奥氏体相得到固定,使得从低温到几乎熔点的范围内均保持奥氏体态。 奥氏体不锈钢通常称为“Cr-Ni”型,马氏体和铁素体不锈钢直接称为“Cr”型。不锈钢和填充金属中的元素可分为奥氏体形成元素和铁素体形成元素。主要的奥氏体形成元素有Ni、C、Mn和N,铁素体形成元素有Cr、Si、Mo和Nb。调整元素含量可控制焊缝中的铁素体含量。 奥氏体型不锈钢相比含Ni量低于5%的不锈钢更容易焊接而且焊接质量更好。奥氏体不锈钢的焊接接头强韧性很好,一般不需要焊前预热和焊后热处理。在不锈钢焊接领域,奥氏体不锈钢占全部不锈钢用量的80%,因此本文的重点就是奥氏体不锈钢的焊接。 如何选择正确的不锈钢焊材? 如果母材是相同的,首要准则就是“与母材匹配”。例如焊接310或316不锈钢,就选择相应的焊材。 焊接异种材料,则遵循选择与合金元素含量高的母材相匹配的准则。例如焊接304和316不锈钢,则选择316型焊材。 但是,也存在很多不遵循“匹配母材”原则的特殊情况,这时就要“查阅焊材选择表”。例如,304型不锈钢是常见的母材,但是没有304型的焊条。
研究发现随钢中含铬量的增加,钢的耐蚀性提高,当钢中含络量>12%后,在大气中耐蚀性有一突变,钢从不耐腐蚀到耐腐蚀,而且不生锈。人们把钢从不耐腐蚀到耐腐蚀,从生锈变为不生锈,称为从活化过渡到钝化,从活化态变成了钝化态。通俗地说钝(化)态实际上是不锈钢与周围腐蚀性介质之间反应迟钝,即不敏感的状态。含格量12%后,具有了不锈性的原因是由于 表而自动形成一 种厚度非常薄的无 色、透明且非常 光滑的一层富铬的氧化物膜,这层膜的形 成防止了钢的生锈。这层膜称为纯化膜。这层钝化膜的形成实际上 上是钢中铬元素把自己形成钝化膜保护自己的特性给予了钢的结果。钢中铬量对其腐蚀速度的影响,在氧化性酸介质中,例如在硝酸中,随钢中铬量的增加,钢的腐蚀速度下降,当铬量达到较高含量时,此钢便具有了耐蚀性。在氧化性介质中,不锈钢耐腐蚀的原因也是由于表面钝化膜的形成。同理,钢在酸介质中从不耐腐蚀到耐腐蚀,也称之为从活化过渡到钝化,从活化态变为钝化态。不锈钢管的不锈性是由钢中的铬含量所决定的●,没有铬就没有不锈钢。铬是使钢钝化并使钢具有不锈、耐蚀性的 有工业使用价值的元素。所谓无铬不锈钢是不存在的。