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双相不锈钢知识与产品应用范围

发布时间:2020-05-14 11:48:00 点击:


双相不锈钢板厂家无锡汉能不锈钢2020年5月14日讯  指铁素体与奥氏体各约占50%,一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。

该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。


2205、F51、S31803、1.4462


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由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐

氯化物应力腐蚀性能结合在一起,正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接的结构材料发展迅速,80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢类。双相不锈钢有以下性能特点:

(1)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。一般18-8型奥氏体不锈钢在60°C以上中性氯化物溶液中容易发生应力腐蚀断裂,在微量氯化物及硫化氢工业介质中用这类不锈钢制造的热交换器、蒸发器等设备都存在着产生应力腐蚀断裂的倾向,而双相不锈钢却有良好的抵抗能力。

(2)含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。在具有相同的孔蚀抗力当量值(PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%)时,双相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电位相仿。双相不锈钢与奥氏体不锈钢耐孔蚀性能与AISI 316L相当。含25%Cr的,尤其是含氮的高铬双相不锈钢的耐孔蚀和缝隙腐蚀性能超过了AISI 316L。

(3)具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。在某些腐蚀介质的条件下,适用于制作泵、阀等动力设备。

(4)综合力学性能好。有较高的强度和疲劳强度,屈服强度是18-8型奥氏体不锈钢的2倍。固溶态的延伸率达到25%,韧性值AK(V型槽口)在100J以上。

(5)可焊性良好,热裂倾向小,一般焊前不需预热,焊后不需热处理,可与18-8型奥氏体不锈钢或碳钢等异种焊接。

双相不锈钢

(6)含低铬(18%Cr)的双相不锈钢热加工温度范围比18-8型奥氏体不锈钢宽,抗力小,可不经过锻造,直接轧制开坯生产钢板。含高铬(25%Cr)的双相不锈钢热加工比奥氏体不锈钢略显困难,可以生产板、管和丝等产品。

(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,适合用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。

(9)仍有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向,不宜用在高于300°C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。


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F55、S32760


使


烟气脱硫

根据世界各地的空气质量控制计划,燃煤电力设施面临着不确定的未来。要求进一步降低SO2的排放,而烟气脱硫(FGD)是达到SO2低排放的一种方法。利用石灰或石灰石泥浆 “湿法洗涤” 烟气中的SO2是一种成熟技术,自从上世纪70年代以来就作为基本系统用于电站锅炉系统。


现代化洗涤装置目前能去除废气中90%的SO2。现代化FGD装置由具有不同温度、氯化物含量和pH的几个区组成。2205不锈钢(S32205)由于与奥氏体不锈钢相比成本更低,耐腐蚀性更好,已经在欧洲、亚洲和美洲用于FGD装置。由于它焊后具有高强度、良好的耐腐蚀性能和高韧性,已成为最受欢迎的FGD吸收塔选材。

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海水淡化


海水淡化由于其高氯化物含量、高温的腐蚀性工艺环境,使材料经受了最严格的一种考验。海水淡化的历史基本上是材料发展的历史,因为海水淡化业的客户需要在满足耐腐蚀性要求与将投资控制在可承受范围的要求之间寻求平衡。早期的海水淡化项目中,多级闪蒸(MSF)和多效(MED)海水淡化设备的蒸发器使用碳钢制造。后来,MSF蒸发器一般用316L奥氏体不锈钢包覆。MED蒸发室先是采用环氧树脂涂层,后来用不锈钢包覆。


使用双相不锈钢的好处是它的高强度(是传统奥氏体钢种的两倍)与高耐腐蚀性能相结合。因此,双相不锈钢蒸发器可用更薄的钢板制造,所需的材料和焊接较少。更多的好处包括容易处理,对环境的综合影响较少。


双相不锈钢概念的突破在2003年,2205双相不锈钢被用来制造实体双相钢蒸发器,安装在利比亚的Melittah MSF设备和Zuara MED设备中。2004年,日产能400万加仑(MIGD)的设备投产。


双相不锈钢用于海水淡化的下一个阶段是2004年年初,两种不同类型的双相不锈钢被用于蒸发器的结构——采用高耐腐蚀的2205制作在最恶劣条件下使用的部件,使用2304制作在不太恶劣条件下使用的部件。

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石油和天然气


在石油天然气工业中,双相钢在帮助抵抗恶劣条件方面发挥了至关重要的作用。这不仅是由于其耐腐蚀性能和力学性能,更是因其耐点蚀和缝隙腐蚀性能优于标准的奥氏体合金,其点蚀当量值(PREN)通常高于40。


双相不锈钢主要应用在流体管、工艺管线系统和设备,如分离装置、洗涤装置和泵。在海下,这些材料用于井下生产管道、管件和集合管、采气树零件、流体管和运输腐蚀性油气的管线。超级双相不锈钢(25%Cr), 因其对设计应力的有效抵抗能力,经常用于以下几个方面:圆棒、锻件、铸件、薄板、厚板、管材、紧固件等。超级双相钢还具有优良的抗疲劳性能以及与其他高合金不锈钢良好的电偶相容性。


脐带缆是用来使用液压线进行井口操作控制的,也可用于化学品喷射。自从钢脐带缆被引入市场以来,双相不锈钢一直是最常用的材料。最近几年,开发深海油气田的趋势,需要更长的脐带缆。提高材料的强度可降低脐带缆的重量,使长度更长。目前的发展趋势是将脐带缆用在温水中,将立管引入脐带缆。因此,对耐腐蚀性和机械强度的要求提高。已开发出比超级双相不锈钢耐腐蚀性更好,强度更高的新型特超级双相不锈钢用于脐带缆。

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生物燃料


在陆上,生物燃料工业(尤其是乙醇)是双相钢应用不断增长的一个领域。2205不锈钢已用于新加坡生产生物燃料的NExBTL工艺设备。在阿姆斯特丹港的一个大型生物燃料工程中,荷兰储罐制造商Oostwouder Tank-& Silobouw BV为Noba Vetveredeling BV制造的储罐群选用了S32101。在瑞典Händelö岛的Agroetanol乙醇装置扩建工程中,S32101还被指定用于制造容器和管道。在许多乙醇装置用途中,经济型双相钢已被用来替代300系列奥氏体不锈钢。



食品和饮料


在食品和饮料工业中经济型双相钢也证明了其价值。这种材料在西班牙的两个项目中得到应用,一个食品储存库和一个酒品储存库。在巴塞罗那港,Emypro SA全部采用S32101修建食品储存罐,取代了304/304L。在西班牙南部的代米耶尔,由西班牙储罐制造商Martinez Sole为Garcia Carrion建造的酒品储存库,第一次使用了双相不锈钢S32101和2304代替304/316L,用于建造所有储罐的顶盖和最上层顶板。


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建筑工业


双相钢不断在桥梁建造中发挥重要作用,桥梁处于腐蚀和含盐条件,同时要求较高的承载强度。香港的昂船洲大桥和新加坡的双螺旋步行桥,均使用了2205双相不锈钢。2006年昂船洲大桥使用了2000吨2205双相钢板材和管材,其表层部分由中国的制造厂用定制尺寸的板材建造。板材经过抛光和喷丸处理,以便在白天和晚上均能有最佳的反射性。

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双螺旋步行桥使用了570吨双相不锈钢。这座桥令人惊叹的设计包含了类似于DNA结构的两个螺旋形不锈钢管,双螺旋及其支撑结构分别使用2205双相钢管材和板材。不锈钢表面通过反射灯光来提供晚间照明, 灯光被用来增强设计效果。


位于卡塔尔多哈新国际机场的世界最大的不锈钢屋面,使用含钼的经济型双相不锈钢S32003 建造。航站楼最突出的特点是它的波浪起伏的屋面,据说是世界上最大的不锈钢屋面。屋顶面积约为195000平方米,使用了约1600吨双相不锈钢。在选择不锈钢牌号时必须考虑几个因素, 其中最重要的是机场离大海的距离。屋顶不仅要抵抗中东地区的高温和湿度,还必须经受盐的腐蚀。之所以选择双相不锈钢材料,不但能满足使用性能的要求,还具有成本上的优势和良好的强度重量比。

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双金特殊钢目前生产双相钢材质包含2205(S31803、1.4462、F51、F60、022Cr23Ni5Mo3N);

2506(1.4460、022Cr25Ni6Mo2N)、

2507(F53、022Cr25Ni7Mo4N、1.4410、S32750);

超级双相钢F55(S32760)等

双金特殊钢双相钢产品涵盖钢锭、电极坯、圆钢、方钢、扁钢等。



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