双相不锈钢的特性与应用课件

双相不锈钢的概念与特性双相不锈钢的概念双相钢是其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般最少相含量最少也需要达到30%。发展历史自1927年发现双相组织，双相不锈钢已发展了三代。第一代双相不锈钢以AISI329钢为代表，含高铬、钼，耐局部腐蚀性能好，但含碳量较高(0.1%)。3RE60是第一代专为提高氯化物应力腐蚀断裂性能而研制的双相不锈钢钢种之一；双相不锈钢的概念与特性双相不锈钢的概念1双相不锈钢的特性与应用课件2发展历史自1927年发现双相组织，双相不锈钢已发展了三代。第一代双相不锈钢以AISI329钢为代表，含高铬、钼，耐局部腐蚀性能好，但含碳量较高(0.1%)。3RE60是第一代专为提高氯化物应力腐蚀断裂性能而研制的双相不锈钢钢种之一；这一代双相不锈钢有良好的性能特点，但在焊接状态下有局限性。焊缝的热影响区由于铁素体过多而韧性低，并且耐腐蚀性明显低于基体金属，仅用于非焊接状态下的一些特定应用。随着氩氧脱碳的精炼工艺的的发明，含氮的双相不锈钢被称为第二代不锈钢。大多数属超低碳型，并且含有钼、铜或硅等提高耐蚀性的元素。代表为牌号SAF2205。第三代双相不锈钢为超级双相不锈钢，牌号有SAF2507、UR52N+、Zeron100等，这类钢的特点是含碳量低，含高钼和氮，铁素体含量40~45%，有优良的耐孔蚀性能。发展历史3化学成份化学成份4双相不锈钢的性能特点含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能抗孔蚀当量PRE=Cr%+3.3xMo%+16xN%3.有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能4.综合力学性能好。有较高的强度和疲劳强度。双相不锈钢的性能特点含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物5力学性能力学性能6双相不锈钢的特性与应用课件7室温下双相不锈钢与碳钢和奥氏体不锈钢物理性能的比较室温下双相不锈钢与碳钢和奥氏体不锈钢物理性能的比较8双相不锈钢的性能特点5.可焊性良好。热裂倾向小，一般焊前不需预热，焊后无需热处理，可与奥氏体不锈钢或碳钢等异种钢焊接。6.含低铬（18%Cr）的双相不锈钢热加工温度范围宽，抗力小，可不经过锻造，直接轧制开坯生产钢板。含高铬（25%）的双相不锈钢热加工比奥氏体不锈钢略显困难，可生产板、管和丝等产品。双相不锈钢的性能特点5.可焊性良好。热裂倾向小，一般焊前不需9双相不锈钢的性能特点7.冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工硬化效应大，在管、板承受变形初期，需施加较大应力才能变形。8.与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀系数小，适合制作设备的衬里和生产复合板，也适合制作热交换器的管芯，换热效率比奥氏体不锈钢高。双相不锈钢的性能特点7.冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工10双相不锈钢的性能特点9.高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，不宜用在高于300℃的工作条件。双相不锈钢中含铬量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。双相不锈钢的性能特点9.高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，不宜11双相不锈钢的分类及代表牌号类别代表牌号商业牌号相应国内牌号PREN特点低合金型UNSS3230423Cr-4Ni-0.1NSAF2304UR35N00Cr23Ni4N24~25在耐应力腐蚀方面可代替304和316中合金型UNSS3180322Cr-5Ni-3Mo-0.15NSAF2205UR45N00Cr22Ni5Mo3N32~33耐蚀性能介于316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢高合金型UNSS3255025Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2NFerralium2550Cr25Ni6Mo3CuN38~39

一般含25%Cr及钼和氮，有的还有铜和钨，耐蚀性高于22%Cr的双相不锈钢超级双相不锈钢UNSS32760UNSS3275025Cr-7Ni-3.7Mo-0.3NZeron100SAF250700Cr25Ni7Mo4N>40含高钼和氮,有的也含钨和铜，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双相不锈钢的分类及代表牌号类别代表牌号商业牌号相应国内牌号P12双相不锈钢的应用石油和天然气工业：炼油主要用于常减压装置、催化裂化装置、加氢裂化、加氢处理装置、冷却系统等；油气输送管线（西气东输）石油化学和化学工业：氯乙烯生产装置、低压合成甲醇反应器的触媒管、物料/流出物热交换器、海水冷却管。化肥工业：尿素和磷肥工业中甲铵泵泵体、中气提塔、甲铵冷凝器和高压分解塔泵和阀都采用双相不锈钢。双相不锈钢的应用石油和天然气工业：炼油主要用于常减压装置、催13双相不锈钢的应用运输业：海上化学品船（2205）造纸和制盐轻工业：真空制盐和盐硝联产装置，蒸煮漂白设备。建筑行业：桥梁建设、结构件、混凝土结构中的钢筋。双相不锈钢的应用运输业：海上化学品船（2205）14常用双相不锈钢的特点00Cr25Ni6Mo3N成分：CmaxSimax

MnmaxSmaxPmaxCr

Ni

0.031.0 1.0 0.030.03523/264.5/6.5

MoN

1.5/2.5加力学性能：强度高，韧性好，具有较好的综合力学性能常用双相不锈钢的特点00Cr25Ni6Mo3N15双相不锈钢的特性与应用课件1600Cr25Ni6Mo3N耐腐蚀性：含氯的环境中Cr25型双相不锈钢耐孔蚀性能优于316L，317L奥氏体不锈钢。在10%FeCl3·6H2O40ºC溶液中的耐缝隙腐蚀性能优于316。应力腐蚀优于316L，304L。晶间腐蚀Huey法双相不锈钢优于316LN。均匀腐蚀在大型尿素装置合成塔液相中进行了7000h的挂片试验，结果双相钢优于316L。腐蚀疲劳有较好的耐腐蚀疲劳的性能，远好于316LN。00Cr25Ni6Mo3N耐腐蚀性：1700Cr25Ni6Mo3N

焊接性能：焊前不需预热，一般焊后不需热处理。只有苛刻条件下是使用时，焊后需进行固溶退火处理。通常采用手工焊条电弧焊和气体保护钨极电弧焊，焊丝可采用本钢种成分，也可采用310，INCONEL系焊丝。在可能产生应力腐蚀的环境下使用时，最好采用与母材同成分或INCONEL系焊丝，与碳钢和铁素体不锈钢异种钢焊接时通常采用309型焊丝。冷热加工性能：弯曲和冲压性能较18-8型钢差；热塑性较好，热加工无困难。00Cr25Ni6Mo3N

焊接性能：焊前不需预热，一般焊1800Cr25Ni6Mo3N热处理：1）固溶处理；在热加工、冷加工及焊后处理时采用1000~1100ºC热后急冷，一般薄板空冷，厚板水冷。2）消除应力热处理：一般不必，必须进行时，900ºC以上加热后空冷。3）其它热处理：必须避免1300ºC以上的高温加热和475ºC左右的长时间加热。00Cr25Ni6Mo3N热处理：1900Cr25Ni6Mo3N应用热交换器，蒸发器，国内主要用在尿素装置，制造有耐腐蚀疲劳性能要求的甲铵泵体，阀门等部件。00Cr25Ni6Mo3N应用200Cr25Ni6Mo3CuN成分

CmaxSimax

MnmaxSmaxPmaxCr

Ni

0.061.0 1.5 0.030.03524/275.5/7

MoCuN

2.5/31.6/2加力学性能具有较好的力学性能，具有高强度，好的塑性和成型性。此钢按ASME压力容器标准要求，长时间使用温度不允许超过260ºC0Cr25Ni6Mo3CuN成分21双相不锈钢的特性与应用课件220Cr25Ni6Mo3CuN耐腐蚀性能1）在含氯的环境中优于18-5Mo型双相不锈钢，更优于316L奥氏体不锈钢。2）缝隙腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀匀优于316；电偶腐蚀优于MONEL。3）晶间腐蚀Huey试验表明此钢时效态的腐蚀量与316LN相当。4）均匀腐蚀、腐蚀疲劳均远好于316L0Cr25Ni6Mo3CuN耐腐蚀性能230Cr25Ni6Mo3CuN焊接性能可采用GTAW、SMAW和GMAW等方法，也可与其它双相不锈钢或异种钢，如316、碳钢进行焊接，焊接工艺与焊接不锈钢相似。为了提高焊缝金属耐腐蚀性，一般采用更高一些线能量。通常焊后不需热处理。对于焊件厚度大于13mm时，建议最好进行150ºC的预热。0Cr25Ni6Mo3CuN焊接性能240Cr25Ni6Mo3CuN冷、热加工性能

可进行剪切、冲压、模压等。由于钢的强度高，变形开始时需比奥氏体不锈钢施加2~3倍的外加力才能变形。若加热至200ºC，可以将钢的屈服强度降低25%，有利于钢的成型，减少钢的回弹性。钢的加工硬化速率略低于奥氏体钢。热加工与热成型不宜采用过高的温度。为了避免开裂，终锻温度不得低于950ºC，一般控制在980ºC左右，热加工温度较窄。0Cr25Ni6Mo3CuN冷、热加工性能250Cr25Ni6Mo3CuN应用应用范围很宽，适宜制造各种工业设备和部件，特别是海水环境中的理想用材。0Cr25Ni6Mo3CuN应用26双相不锈钢的概念与特性双相不锈钢的概念双相钢是其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般最少相含量最少也需要达到30%。发展历史自1927年发现双相组织，双相不锈钢已发展了三代。第一代双相不锈钢以AISI329钢为代表，含高铬、钼，耐局部腐蚀性能好，但含碳量较高(0.1%)。3RE60是第一代专为提高氯化物应力腐蚀断裂性能而研制的双相不锈钢钢种之一；双相不锈钢的概念与特性双相不锈钢的概念27双相不锈钢的特性与应用课件28发展历史自1927年发现双相组织，双相不锈钢已发展了三代。第一代双相不锈钢以AISI329钢为代表，含高铬、钼，耐局部腐蚀性能好，但含碳量较高(0.1%)。3RE60是第一代专为提高氯化物应力腐蚀断裂性能而研制的双相不锈钢钢种之一；这一代双相不锈钢有良好的性能特点，但在焊接状态下有局限性。焊缝的热影响区由于铁素体过多而韧性低，并且耐腐蚀性明显低于基体金属，仅用于非焊接状态下的一些特定应用。随着氩氧脱碳的精炼工艺的的发明，含氮的双相不锈钢被称为第二代不锈钢。大多数属超低碳型，并且含有钼、铜或硅等提高耐蚀性的元素。代表为牌号SAF2205。第三代双相不锈钢为超级双相不锈钢，牌号有SAF2507、UR52N+、Zeron100等，这类钢的特点是含碳量低，含高钼和氮，铁素体含量40~45%，有优良的耐孔蚀性能。发展历史29化学成份化学成份30双相不锈钢的性能特点含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能抗孔蚀当量PRE=Cr%+3.3xMo%+16xN%3.有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能4.综合力学性能好。有较高的强度和疲劳强度。双相不锈钢的性能特点含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物31力学性能力学性能32双相不锈钢的特性与应用课件33室温下双相不锈钢与碳钢和奥氏体不锈钢物理性能的比较室温下双相不锈钢与碳钢和奥氏体不锈钢物理性能的比较34双相不锈钢的性能特点5.可焊性良好。热裂倾向小，一般焊前不需预热，焊后无需热处理，可与奥氏体不锈钢或碳钢等异种钢焊接。6.含低铬（18%Cr）的双相不锈钢热加工温度范围宽，抗力小，可不经过锻造，直接轧制开坯生产钢板。含高铬（25%）的双相不锈钢热加工比奥氏体不锈钢略显困难，可生产板、管和丝等产品。双相不锈钢的性能特点5.可焊性良好。热裂倾向小，一般焊前不需35双相不锈钢的性能特点7.冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工硬化效应大，在管、板承受变形初期，需施加较大应力才能变形。8.与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀系数小，适合制作设备的衬里和生产复合板，也适合制作热交换器的管芯，换热效率比奥氏体不锈钢高。双相不锈钢的性能特点7.冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工36双相不锈钢的性能特点9.高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，不宜用在高于300℃的工作条件。双相不锈钢中含铬量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。双相不锈钢的性能特点9.高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，不宜37双相不锈钢的分类及代表牌号类别代表牌号商业牌号相应国内牌号PREN特点低合金型UNSS3230423Cr-4Ni-0.1NSAF2304UR35N00Cr23Ni4N24~25在耐应力腐蚀方面可代替304和316中合金型UNSS3180322Cr-5Ni-3Mo-0.15NSAF2205UR45N00Cr22Ni5Mo3N32~33耐蚀性能介于316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢高合金型UNSS3255025Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2NFerralium2550Cr25Ni6Mo3CuN38~39

一般含25%Cr及钼和氮，有的还有铜和钨，耐蚀性高于22%Cr的双相不锈钢超级双相不锈钢UNSS32760UNSS3275025Cr-7Ni-3.7Mo-0.3NZeron100SAF250700Cr25Ni7Mo4N>40含高钼和氮,有的也含钨和铜，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双相不锈钢的分类及代表牌号类别代表牌号商业牌号相应国内牌号P38双相不锈钢的应用石油和天然气工业：炼油主要用于常减压装置、催化裂化装置、加氢裂化、加氢处理装置、冷却系统等；油气输送管线（西气东输）石油化学和化学工业：氯乙烯生产装置、低压合成甲醇反应器的触媒管、物料/流出物热交换器、海水冷却管。化肥工业：尿素和磷肥工业中甲铵泵泵体、中气提塔、甲铵冷凝器和高压分解塔泵和阀都采用双相不锈钢。双相不锈钢的应用石油和天然气工业：炼油主要用于常减压装置、催39双相不锈钢的应用运输业：海上化学品船（2205）造纸和制盐轻工业：真空制盐和盐硝联产装置，蒸煮漂白设备。建筑行业：桥梁建设、结构件、混凝土结构中的钢筋。双相不锈钢的应用运输业：海上化学品船（2205）40常用双相不锈钢的特点00Cr25Ni6Mo3N成分：CmaxSimax

MnmaxSmaxPmaxCr

Ni

0.031.0 1.0 0.030.03523/264.5/6.5

MoN

1.5/2.5加力学性能：强度高，韧性好，具有较好的综合力学性能常用双相不锈钢的特点00Cr25Ni6Mo3N41双相不锈钢的特性与应用课件4200Cr25Ni6Mo3N耐腐蚀性：含氯的环境中Cr25型双相不锈钢耐孔蚀性能优于316L，317L奥氏体不锈钢。在10%FeCl3·6H2O40ºC溶液中的耐缝隙腐蚀性能优于316。应力腐蚀优于316L，304L。晶间腐蚀Huey法双相不锈钢优于316LN。均匀腐蚀在大型尿素装置合成塔液相中进行了7000h的挂片试验，结果双相钢优于316L。腐蚀疲劳有较好的耐腐蚀疲劳的性能，远好于316LN。00Cr25Ni6Mo3N耐腐蚀性：4300Cr25Ni6Mo3N

焊接性能：焊前不需预热，一般焊后不需热处理。只有苛刻条件下是使用时，焊后需进行固溶退火处理。通常采用手工焊条电弧焊和气体保护钨极电弧焊，焊丝可采用本钢种成分，也可采用310，INCONEL系焊丝。在可能产生应力腐蚀的环境下使用时，最好采用与母材同成分或INCONEL系焊丝，与碳钢和铁素体不锈钢异种钢焊接时通常采用309型焊丝。冷热加工性能：弯曲和冲压性能较18-8型钢差；热塑性较好，热加工无困难。00Cr25Ni6Mo3N

焊接性能：焊前不需预热，一般焊4400Cr25Ni6Mo3N热处理：1）固溶处理；在热加工、冷加工及焊后处理时采用1000~1100ºC热后急冷，一般薄板空冷，厚板水冷。2）消除应力热处理：一般不必，必须进行时，900ºC以上加热后空冷。3）其它热处理：必须避免1300ºC以上的高温加热和475ºC左右的长时间加热。00Cr25Ni6Mo3N热处理：4500Cr25Ni6Mo3N应用热交换器，蒸发器，国内主要用在尿素装置，制造有耐腐蚀疲劳性能要求的甲铵泵体，阀门等部件。00Cr25Ni6Mo3N应用460Cr25Ni6Mo3CuN成分

CmaxSimax

MnmaxSmaxPmaxCr

Ni

0.061.0 1.5 0.030.03524/