我国双相不锈钢的使用不光在传统的石化职业得以进一步拓宽,并且,在油气运送、化学品船制造、核电、修建等范畴得以使用及拓宽。我国双相不锈钢除用于国内项目建造外,因为其产值、质量不断进步,还在中东、东欧等区域得以使用。
自从法国在1935年取得第一个专利,在二十世纪,双相不锈钢的开展阅历了三代。第一代双相不锈钢以美国40年代开发的329钢为代表,含高铬、钼,耐部分腐蚀功能好,但含碳量较高(≤0.1%C),60年代中期瑞典开发的3RE60钢现已是超低碳型双相不锈钢。70年代以来,二次精粹技能的开展,以及氮元素对保持相平衡、进步耐蚀性重要作用的发现,成为双相不锈钢的重要里程碑,开展了超低碳型含N第二代双相不锈钢,其代表钢种为2205。在此根底上,经过进一步进步合金含量及PREN值,于20世纪80年代后期开展了第三代双相不锈钢即超级双相不锈钢,其PREN值大于40,代表牌号有SAF2507、UR52N+、ZERON100等,这类钢较高的铬、镍、钼和氮等合金元素的含量,较好地平衡了铁素体和奥氏体之间的相份额,使之有更佳的耐腐蚀性及更高的强度。
进入二十一世纪后,特超级双相不锈钢和经济型双相不锈钢成为双相不锈钢两个重要开展方向。特超级双相不锈钢含有更高的合金元素,取得更高强度和愈加优秀的耐蚀性。经济型双相不锈钢具有低镍量且不含钼或仅含少数钼的成分特色,较低本钱使经济型双相不锈钢成为304、316奥氏体不锈钢乃至2205双相不锈钢的有力竞争者,一起,也成为双相不锈钢重要开展方向及增长点。
经过80余年的开展,尽管双相不锈钢年产值只占不锈钢产值的缺乏1%,但双相不锈钢己经成为不锈钢宗族中不可或缺的,与马氏体、铁素体、奥氏体不锈钢并排的钢类。与此一起,鉴于双相不锈钢奥氏体和铁素体相各约占一半的安排特色,在成分规划上需求奥氏体和铁素体构成元素的合理匹配,且过高的合金含量将对有害相防止、热加工及锻炼带来更高的难度,双相不锈钢开展到今日,现已构成了包含三代双相不锈钢、经济型双相不锈钢、特超级双相不锈钢等在内的相对完好的系列。
我国早在二十世纪七十年代开端进行双相不锈钢的研讨、开发,并确立了含N双相不锈钢的开展方向,跟着双相不锈钢在世界上的不断开展,双相不锈钢在我国也在阅历相似的开展阶段,并且不断与世界接轨、缩小与世界间的间隔,我国双相不锈钢在产值不断增加的一起,在2000年后,在双相不锈钢研讨、出产、使用、规范拟定等方面均得到了较大的开展。
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近年来我国双相不锈钢的研讨进展
因为双相不锈钢较高的合金含量及奥氏体、铁素体相各约占一半的两相安排特色,赋予其较高的强度及优秀的耐腐蚀功能,也给其加工出产及安排操控带来相应的难度。
适应双相不锈钢开展的潮流,近年来,双相不锈钢的研讨在我国的重视度不断进步。对我国知网2000~2014年之间与双相不锈钢相关的一千余篇论文及报导进行计算发现,2000年文献只有缺乏10篇,2001~2004年文献数量为20~40篇/年,2005~2008年文献数量为40~60篇/年,2009~2014年间,与双相不锈钢相关的文献迅速增加,并一向稳定在每年100篇以上。
跟着对双相不锈钢认识的不断深化,我国双相不锈钢工作者的研讨也逐步深化,近年来在热塑性、有害分出相及N合金元素操控方面取得了如下的研讨进展。
2.1 双相不锈钢热塑性研讨
因为双相不锈钢中的两相安排高温下的硬度不同以及在热变形过程中具有不同的软化机制, 在奥氏体和铁素体中具有不均衡的应力和应变散布,在高温热变形过程中,裂纹在双相不锈钢的相界形核和扩展[1]。双相不锈钢的热塑性不光与钢种密切相关,还遭到应变速率、变形温度、奥氏体相的描摹等要素的影响[2],[3],[4],近年来,热塑性一向是我国双相不锈钢工作者的研讨热点之一。
选用热拉伸的办法对几种典型双相不锈钢(2101、2205、2507)在变形温度950~1200℃区间的热塑性进行研讨。由图1可见,跟着变形温度的升高,双相不锈钢的抗拉强度逐步下降,在同一变形温度下,合金含量的进步显着进步钢的抗拉强度,与此一起,跟着变形温度的升高,双相不锈钢的断面缩短率逐步进步,并在1100~1200℃之间保持在一个相对较高的水平。在同一变形温度下,2507的断面缩短率显着低于2101和2205,尽管2205的Cr、Mo含量高于2101,但2101成分中含有约5%的Mn,为此,2101和2205的断面缩短率根本挨近。整体来讲,关于双相不锈钢而言,在1100~1200℃之间具有较好的热塑性,研讨成果为实际出产过程中依据热变形方法、加工钢种及标准等要素断定合理的热变形温度区间奠定了根底。
在此根底上,我国冶金企业经过锻炼工艺优化,有效地将钢中氧含量降至30ppm以下,合作以低硫、增加稀土及硼元素等手法,为双相不锈钢的热加工奠定了杰出的根底。