节镍型双相不锈钢种类及研究进展历程

   浙江至德钢业有限公司综述了节镍型双相不锈钢的种类及其主要的生产工艺，并从力学性能、耐蚀性能、焊接性能三个方面概述了节镍型双相不锈钢的研究进展。双相不锈钢是指含有奥氏体和铁素体两相，并且其中一项所占的比例在45％~55％（量少相至少占30％）的不锈钢。正是由于双相不锈钢具有两相组织的特征，所以，使其兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。它将奥氏体不锈钢具有的优良焊接性、韧性及耐晶间腐蚀性与铁素体不锈钢具有的较高强度与耐氯化物应力腐蚀性能有效地结合在一起。作为一种重要的可焊接的结构材料，在石油、化工等领域广泛应用，并成为新型金属材料研究的热点。

  从20世纪30年代至今，双相不锈钢已经发展了3代。第一代双相不锈钢以瑞典的3RE60，美国的AISI329为代表钢种，由于在焊接状态下有局限性限制了其应用。20世纪70年代以后，随着炉外精炼AOD和VOD技术的出现以及连铸技术的发展，氮在双相不锈钢中的控制问题得到了妥善解决，产生了含氮第二代双相不锈钢，其耐蚀性和焊接稳定性得到了很大的提高。如瑞典的SAF2205、法国的URANUS系列和英国的ZERON系列等。80年代后期出现的超级双相不锈钢属于第三代双相不锈钢，如SAF2507、UR52N等。这类钢的特点是含碳量很低(0.01％~0.02％)高钼(约4％)和高氮(约0.3％)，钢种铁素体的含量40％~50％，具有优良的耐孔蚀能力(PRE>40)。近年来，由于世界范围内镍资源紧张、镍价上涨以及不锈钢在生产过程中镍会消耗大量的能量等因素，使得国内外的不锈钢制造企业为了节约成本纷纷寻找新的钢种，即“节镍型”双相不锈钢。

   近年来，为了应对高镍价，节镍经济型双相不锈钢发展很快。国外开发的较成熟的新钢种有三种：

   第一种是美国Armco Nitronic公司开发并已纳入ASTM A 240/240M标准的钢种，牌号为UNS S32001，企业代号为19D，是一种不易产生σ相的新钢种，已用于深海管道缆和汽车框架等。

    第二种是2002年由瑞典Avesta Polarit公司(Outokumpu公司)开发，其目的是用来代替S32304，企业牌号为LDX2101，该钢种2006年已纳入美国标准，牌号为UNSS32101，可以用于制造中等腐蚀环境中的工艺设备，如造纸厂的白液罐等，潜在用途很广，目前该公司正在大力推广应用，近年来尤其重视开发基础结构用途，已成功用于桥梁等的建设。这两个钢种都是以Mn、N代Ni来降低Ni、Cr含量的，其耐蚀性与304L相当，不含Mo，因此，价格便宜。

    第三种是由美国Allegheny技术公司开发的AL2003钢，已纳入美国标准，牌号为UNSS32003，它的含镍量为3.5％，比前两种钢高，并含有1.7％Mo，耐蚀性介于316L和2205双相不锈钢之间，可代替这两种材料制造用于深度达1200m的海底输送无硫或轻度含硫油气的高压管道系统。