需要對相比例進行控制,合適的比例是鐵素體相和奧氏體相約各占一半,其中某一相的數(shù)量多不能超過65%,這樣才能有佳的綜合性能。如果兩相比例失調(diào),例如鐵素體相數(shù)量過多,很容易在焊接HAZ形成單相鐵素體,在某些介質(zhì)中對應(yīng)力腐蝕破裂敏感。
雙相不銹鋼管的連續(xù)使用溫度范圍為-50~250℃,下限取決于鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度,上限受到475℃脆性的限制,上限溫度不能超過300℃。
由于兩相組織的特點,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,使DSS兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點。
與奧氏體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優(yōu)勢
(1)屈服強度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多,且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%,有利于降低成本。
(2)具有的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,即使是含合金量低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的問題。
(3)在許多介質(zhì)中應(yīng)用普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的316L奧氏體不銹鋼,而超級雙相不銹鋼具有的耐腐蝕性,再一些介質(zhì)中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼,乃至耐蝕合金。
(4)具有良好的耐局部腐蝕性能,與合金含量相當?shù)膴W氏體不銹鋼相比,它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。
(5)比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低,和碳鋼接近,適合與碳鋼連接,具有重要的工程意義,如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。
(6)不論在動載或靜載條件下,比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力,這對結(jié)構(gòu)件應(yīng)付突發(fā)事故如沖撞,爆炸等,雙相不銹鋼優(yōu)勢明顯,有實際應(yīng)用價值。
與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的優(yōu)勢
(1)綜合力學性能比鐵素體不銹鋼好,尤其是塑韌性,不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。
(2)除耐應(yīng)力腐蝕性能外,其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。
(3)冷加工工藝性能和冷成型性能遠優(yōu)于鐵素體不銹鋼。
(4)焊接性能也遠優(yōu)于鐵素體不銹鋼,一般焊前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理。
(5)應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。
與鐵素體不銹鋼相比,雙相不銹鋼的弱勢
合金元素含量高,價格相對高,一般鐵素體不含鎳。
2205雙相不銹鋼管材具有優(yōu)良的力學性能和耐蝕性能,以及良好的焊接性,在石油及天然氣工業(yè)、海洋工程、化學工業(yè)等行業(yè)具有廣泛的用途。石油和天然氣工業(yè)采用雙相不銹鋼材料鋪設(shè)的油氣管線長度已超過850Km,絕大部分為2205雙相不銹鋼無縫鋼管(也有部分為S31803雙相不銹鋼管、2507雙相不銹鋼管); 西氣東輸工程由于輸送天然氣介質(zhì)的腐蝕性強,高壓管道均采用2205雙相不銹鋼材料。
2205雙相鋼管綜合了鐵素體和奧氏體有益的性能,具有很好的抗氯離子應(yīng)力腐蝕開裂,是由21%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構(gòu)成的復(fù)式不銹鋼,它的屈服強度是奧氏體不銹鋼的兩倍,這一特性使設(shè)計者在設(shè)計產(chǎn)品時減輕重量,讓這種合金比316,317L更具有優(yōu)勢。由于該鋼鉻和鉬的含量都很高,因此具有的抗點腐蝕和均勻腐蝕的能力。雙相頭微組織了該鋼具有很高的抗應(yīng)力腐蝕破裂的能力,同時機械強度也很高。