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不锈钢的分类和双相不锈钢的发展简介

来源:至德钢业 日期:2019-12-22 00:17:40 人气:213

不锈钢的分类方法有很多,材料学上通常采用的是按照金相组织分为以下几大类:


 (1)铁素体不锈钢,金相组织以铁素体为主,导热性好,膨胀系数小,一般不含镍,多用于受力不大的耐酸结构以及作为抗氧化钢使用,但有局限性,例如厚断面焊接困难;


 (2)马氏体不锈钢,金相组织以马氏体为主,这决定了其是一类可以硬化的钢材,但是耐蚀性有限,且成型性和可焊接性较差,一般用于蒸汽涡轮的叶片、手术刀、水轮机、泵轴等一些力学性能要求高而耐蚀性能要求低的零部件的加工;


 (3)奥氏体不锈钢,金相组织以奥氏体为主,一般无磁性,由于具有比较良好的综合性能,在市场上的占有率高达70%,广泛用于各行各业;


 (4)双相不锈钢,顾名思义,其金相组织中含有铁素体和奥氏体,且两相比例接近1:1,同时具有两种金相组织的优点,焊接性能好、塑性好、韧性高、强度大、尤其是耐蚀性能优异,使用范围逐渐扩大。


  上世纪初,不锈钢最早在英国批量生产,以马氏体类和铁素体类不锈钢为主,由于合金化程度较低、冶炼技术水平的限制导致含有较多的杂质,另外其机械加工性能和焊接性能差,阻碍其在工业上的大规模应用。随着冶金热力学基本理论的深入,奥氏体不锈钢得到了很大的发展。然而受当时冶炼技术的限制,奥氏体钢中的含碳量还是很高,最低含碳量高达0.08%。因此,碳化物在经过热处理或者焊接后沿晶界析出,造成晶间腐蚀。为提高不锈钢的耐晶间腐蚀性能,冶金学家和工厂经过大量的实验研究,于20世纪20年代末开发出了第一代双相不锈钢,典型代表是AISI 329,3RE60,其含碳量很高,没有添加N元素,焊接后常常要进行充分的退火处理,应用范围局限于制作棒材。虽然第一代双相不锈钢较好地解决了奥氏体钢的晶间腐蚀问题,但其焊接性能成为第一代双相不锈钢大规模推广使用的障碍,随着冶炼技术的发展,20世纪70年代开发出了以2205双相不锈钢为代表的第二代双相不锈钢,其机械性能和耐蚀性能比第一代双相不锈钢有了很大的提高,综合使用性能很好。


 上世纪80年代开始,随着石油化工行业的蓬勃发展,钢材的性能与服役环境之间的矛盾越来越突出,使用钢材的环境越来越苛刻,与此同时现有钢材的性能却不能满足使用要求,例如80年代开始的近深海上油气勘探开发,由于海水中含有的氯离子浓度特别高,且海水成分复杂、富有各种微生物,因此需要耐蚀性能突出的钢材作为平台设备和勘探设备的加工材料,所以围绕如何提高双相不锈钢的耐氯离子腐蚀性能成为关注和研究的焦点。以超级双相不锈钢2507为典型代表的第三代双相不锈钢应运而生,这种双相不锈钢以高合金化、高含氮量为显著特点,不仅耐应力腐蚀破裂,同时也可以应用在海水、高氯离子溶液等较苛刻的环境中。


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本文标签:双相不锈钢 

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