雙相不銹鋼的研究與發展

(中國化學工程第九建設公司， 遼寧 盤錦 124010)

雙相不銹鋼的內部是由鐵素體和奧氏體共同構成，因此具有鐵素體和奧氏體兩種不銹鋼的特點，并且性能超出以上兩種不銹鋼。由于雙相不銹鋼在性能和經濟成本方面具有極大的優勢，在未來生產和生活中必將得到更廣泛的應用和發展。本文對雙相不銹鋼目前的應用現狀做了分析，總結了國內外的研究成果，并對未來雙相不銹鋼的發展趨勢進行了展望。

1 雙相不銹鋼目前的發展現狀

上世紀30年代出現了雙相不銹鋼，它出現后有三個不同的發展時期。第一時期以SAF2304為主的雙相不銹鋼，它的化學結構為23% Cr、4% Ni、0.1% N,它的特點是內部沒有銅元素，耐腐蝕性非常好；

第二時期以SAF2205為主的雙相不銹鋼，它的化學結構是22% Cr、5% Ni、0.17% N。特點是PRE指非常高、耐腐蝕性超過SAF2304；

第三時期以SAF2507為主的雙相不銹鋼，它的化學結構是25%Cr、6～7% Ni、34% Mo、0.2-0.3%N,它的PRE數值為40，能夠耐氯化物腐蝕、點蝕等，可以在腐蝕環境中工作。

2 雙相不銹鋼目前的國內外研究進展

2.1 雙相不銹鋼的國內研究進展

上世紀70年代，國內開始了對雙相不銹鋼進行研究。北京的鋼鐵研究總院最早開發的雙相不銹鋼品種00Crl8Ni5M03Si2已經成為了國家標準。寶鋼研發的雙相不銹鋼包括 2205、2507等。同時，國內很多學者都對雙相不銹鋼開展了研究。谷莉等人對 2205雙相不銹鋼焊接性的影響因素進行了總結，結果顯示雙相不銹鋼焊接性的影響因素包括冷卻速度、氮含量、焊接熱輸入和焊接后的消應力處理等。繆樂德等人對2205雙相不銹鋼在750攝氏度下不同的熱處理時間析出相觀察，結果顯示，時間延長時，γ相會減少，σ相會逐漸變成主要部分。鮑崇高等人研究了雙相不銹鋼2605N和鐵鎖體不銹鋼Cr30自身的耐腐蝕能力，結果顯示2605N雙相不銹鋼受到腐蝕后的速率遠遠低于Cr30鐵素體不銹鋼，Cr30的腐蝕度超過雙相不銹鋼。

2.2 雙相不銹鋼的國外研究進展

當前，歐美國家對于雙相不銹鋼的研究處在領先地位，美國和瑞典的研究公司是世界上先進的雙相不銹鋼開發公司；亞洲地區的日本和韓國是生產雙相不銹鋼的主要國家，不銹鋼的品質非常高。S．Sathiya．narayanan 等人運用電化學的方法對 Ti6Al4V合金、常規的雙相不銹鋼以及奧氏體不銹鋼等放入腐蝕液中的變化進行了對比，并且他們還研究了生物醫學領域對于雙相不銹鋼的運用。結構顯示，整體耐腐蝕性，雙相不銹鋼稍稍低于奧氏體不銹鋼和鈦合金。當放入腐蝕液中，雙相不銹鋼沒有發生點蝕，說明其具有局部的耐腐蝕性，可以和鈦合金進行替代。

3 雙相不銹鋼未來的發展趨勢

雙相不銹鋼目前的發展趨勢主要有以下幾個方向。第一，雙相不銹鋼由于自身的強度非常高，同時耐腐蝕比較強，因此對2507為主的超級雙相不銹鋼可以重點研究，這樣可以代替部分超級奧氏體不銹鋼904L等；第二，因為雙相不銹鋼可以節約資源，因此可以對經濟型的雙相不銹鋼進行開發。用 Mn、N元素替換掉Ni、Mo等貴重金屬，使材料成本大大降低。并且，還可以對雙相不銹鋼的性能進一步改進，并整合新的工藝，將雙相不銹鋼和碳鋼、低合金鋼進行復合，這樣就可以研發出雙相的不銹鋼復合材料，從而獲得更好的性能。

4 結語

雙相不銹鋼是一種高性能，對資源非常節約的不銹鋼種類，生產和研發雙相不銹鋼是未來不銹鋼發展的趨勢。由于雙相不銹鋼的研發還需要很高的科學技術，并且也是一種高附加值的產品，對其進行研究不僅可以增強科技水平，還能顯著提升經濟效益。伴隨超級雙相不銹鋼的推出，在各種嚴苛環境中雙相不銹鋼都得到了很好的應用，因此對于雙相不銹鋼的研究和開發必將是以后鋼鐵產業的發展方向。

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