双相不锈钢的发展及应用课件

1、双相不锈钢的发展及应用,双相不锈钢的发展及应用,宝钢研究院不锈钢技术中心 2012年10月8日,双相不锈钢的发展及应用,主要内容,双相不锈钢概述,双相不锈钢的生产及应用,宝钢双相不锈钢的应用,双相不锈钢的发展及应用,一、双相不锈钢概述,双相不锈钢的发展及应用,高强度 低镍、氮合金化 节省材料和成本的潜能大 优异的耐腐蚀性 优异的耐应力腐蚀性能 低热膨胀 耐磨性 可焊性好 服役温度范围-40300,双相不锈钢的典型组织,双相不锈钢的基本特性,双相不锈钢的发展及应用,牌号及典型化学成分 Typical Chemical composition,双相不锈钢的发展及应用,ASTM A240 A240M

2、-2010中双相不锈钢牌号及典型化学成分,双相不锈钢的发展及应用,强度与耐腐蚀性,500,Type 316,耐腐蚀性/Corrosion Resistance,Rp0.2 MPa,2205,SAF2507,双相不锈钢,254 SMO,Type 304,奥氏体不锈钢,250,750,904L,LDX 2101,2304,双相不锈钢的发展及应用,各系列产品的PREN值及耐腐蚀性能区间,双相不锈钢的发展及应用,各系列产品不同Zone内的合金成本比较,双相不锈钢的发展及应用,双相不锈钢的高强度,Min gauge (stability) = 6 mm,17 m,m 14 12 10 8 6 4 2,3

3、16L,2205,双相 不锈钢 (DSS): 大量 节省 用材 (large saving) (43.6%),双相不锈钢的发展及应用,双相不锈钢系列合金成本比较,双相不锈钢的发展及应用,二、双相不锈钢的生产及应用,双相不锈钢的发展及应用,20002011年全球双相不锈钢的产量分布,Market Outlook for Duplex Stainless Steels to 2020，Benedikt BLITZ, Senior Market Analyst SMR GmbH,2011产量重回历史次高点,双相不锈钢的发展及应用,2008与2011年全球双相不锈钢生产与消费变化,双相不锈钢的发展及应

4、用,2008与2011年全球双相不锈钢生产与消费变化,双相不锈钢的发展及应用,2008、2010双相不锈钢主要应用领域,Some past experiencce with stainless steelproductes and market development . Perspectives for the future of the stainless steels activies J.Charles,双相不锈钢的发展及应用,Pulp Digesters - 2205,大型压力容器 1,000 tons 2205 2205 was chosen due to: - excellent

5、 corrosion resistance - high strength - reduced wall thickness,Pulp &Paper Industry Milestone: The biggest solid duplex stainless steel pressure vessel in the World in 2004,- 化工容器,双相不锈钢的发展及应用,- 移动罐车,沥青罐车（双相不锈钢2101,油罐车（双相不锈钢2101,双相不锈钢的发展及应用,Marine Chemical Tankers - 2205,青山造船厂建造的18500吨级化学品船，用双相不锈钢220

6、5共1200吨,- 化学品船,双相不锈钢的发展及应用,- 海水淡化,多级闪蒸（MSF-FISIA,低温多效（MED-SIDEM,双相不锈钢的发展及应用,Concept view courtesy of Maeda-Hitachi-Yokogawa-Hsin Chong J.V,香港昂船洲大桥：1600米双相不锈钢2205用量 2,000 吨,- 跨海大桥,双相不锈钢的发展及应用,苹果公司展厅,新的世贸大厦入口,- 建筑结构,双相不锈钢的发展及应用,同时，双相不锈钢在线材，焊管、接头、钢丝、钢筋，铸造或锻造法兰等方面的用量持续上升,双相不锈钢的发展及应用,三、宝钢的双相不锈钢产品,双相不锈钢的发

7、展及应用,宝钢双相不锈钢热轧板卷和冷轧板卷生产工艺流程,初轧机 Rough Rolling,热轧中板 Plate,热轧卷,炉卷轧机或热连轧,冷轧卷,冷轧机组,冷轧薄板 sheet,冶炼： 采用炉外精炼和立式连铸； 热轧板卷：通过粗轧机和炉卷轧机/热连轧轧制 冷卷板卷：采用冷轧机组轧制冷轧钢卷,制造流程,双相不锈钢的发展及应用,牌号及典型化学成分 Typical Chemical composition,2.1 宝钢双相不锈钢板材产品,双相不锈钢的发展及应用,力学性能 Mechanical properties,双相不锈钢的发展及应用,鹭翔化工PTA项目 双相不锈钢2205共608吨 张家港化工

8、机械设备有限公司,屈服强度为316L的2倍； 优异的耐Cl-腐蚀性能； 优良的耐应力腐蚀性能,双相不锈钢材料的优势,产品与应用业绩,双相不锈钢的发展及应用,ANDRITZ的造纸设备 双相不锈钢2205、2304共722吨 南京宝色股份有限公司,双相不锈钢材料的优势,屈服强度为316L的2倍； 优异的耐Cl-腐蚀性能； 优良的耐应力腐蚀性能,产品与应用业绩,双相不锈钢的发展及应用,庞巴迪轨道车辆结构件 双相不锈钢2205共102吨 南车股份有限公司,双相不锈钢材料的优势,屈服强度为316L的2倍； -40冲击功200J； 使用寿命超过20年,产品与应用业绩,双相不锈钢的发展及应用,电站大坝结构件

9、(复合板） 双相不锈钢2205共152吨 四川惊雷股份有限公司,双相不锈钢材料的优势,强度高，耐冲刷腐蚀； 热膨胀系数与碳钢相当,产品与应用业绩,双相不锈钢的发展及应用,冲击韧性 Impact strength,双相不锈钢的发展及应用,临界腐蚀温度 （CPT,参照ASTM G150测试材料的临界点蚀温度（CPT）。 The critical pitting corrosion temperature (CPT) is measured according ASTM G150,双相不锈钢的发展及应用,应力腐蚀（stress corrosion,双相不锈钢的发展及应用,双相不锈钢焊接性能,双相不锈

10、钢典型接头组织,焊接特性,焊接性良好，几乎可针对所有的电弧焊接方法 接头性能与焊接方法、焊材种类、焊接热循环、焊接 过程保护及焊后处理密切相关 接头修补一般有特殊要求,双相不锈钢的发展及应用,双相不锈钢焊接性能,2205焊缝接头DBTT曲线,接头典型力学性能,注：MMA：焊条电弧焊；TIG：钨极氩弧焊；MIG：熔化极气体保护焊； SAW：埋弧焊，均选用对应Avesta 2209焊材,双相不锈钢的发展及应用,双相不锈钢焊接性能,FeCl3浸泡失重法（GB/T 17897-1999,焊接接头耐点腐蚀性能,2205焊接接头点腐蚀速率（ASTM A923-06C,2205接头点腐蚀试验后形貌,双相不锈

11、钢的发展及应用,产品成分及典型力学性能,产品特点,B2204焊接热影响区组织,相对于2205，降Mo增N，节省成本， 同时还保持较好的耐蚀性； 接头热影响区两相比例合理，耐蚀性 与母材相当,宝钢研发的新产品(优异的焊接性能,双相不锈钢的发展及应用,宝钢研发的新产品(优异的成形性能,产品成分及典型力学性能,产品特点,双相不锈钢的发展及应用,锻造管坯,电炉冶炼,模注钢锭,电渣炉 ESR,模注电极,热挤压,中间热处理,成品检验,冷轧（拔,宝钢不锈钢管产品工艺流程,产线特点： 产品制造过程实行一贯制质量管理，确保了产品质量受控； 采用炉外精炼、电渣重溶、复合锻造、热挤压等工艺，确保钢质纯净度、产品成分

12、、偏析控制及组织均匀性的高要求,2.2 宝钢双相不锈钢管产品,双相不锈钢的发展及应用,产品与应用业绩,生产和研发中的宝钢特种不锈钢管牌号,双相不锈钢的发展及应用,质保体系-体系认证,PED认证,双相不锈钢的发展及应用,小结（体会,1、亚洲成为双相不锈钢最重要的增长点,双相不锈钢就产量而言只占不锈钢总量的1%，但已经成为公认的技术水平高、附加值高的战略产品。亚洲的不锈钢生产商逐渐加入双相不锈钢生产和推广的行列，包括太钢、POSCO、日新、宝钢、钢管制造商久立、武进等，中国已成为双相不锈钢最重要的市场增长点（2010年用量6.8万吨，占全球的30%，其中5万吨以上依靠进口,2.装备和制造技术的提高是双相不锈钢生产的关键 双相不锈钢由于特殊的两相结构和高的氮含量，因此炼钢、轧制和退火酸洗技术难度极大，如何提高钢液纯净度、降低边裂和表面缺陷发生的程度，是双相不锈钢产品制造的关键,双相不锈钢的发展及应用,3.经济型双相不锈钢开发成为热点 经济型双相不锈钢是成本更低但是附加值更高的产品，其Ni、Mo等贵金属的含量都较低、但性能却更优，因