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商悦传媒   2019-04-30 03:49

导读: 双相不锈钢(Duplex Stainless Steel,简称DSS),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...

  双相不锈钢(Duplex Stainless Steel,简称DSS),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。 纯磷酸的腐蚀性不是很强,但是介质中的杂质如:氢氟酸,氟硅酸,过量硫酸,氯化物机和氟化物等会使其腐蚀性变强。目前95%以上的磷酸都是用硫酸浸蚀磷矿石所谓湿法生产的,温度的效应,Fˉ、Clˉ等杂质以及料浆的磨损腐蚀都会提高介质的腐蚀性。因此,磷矿的组成和工艺条件对材料的腐蚀有很大的影响.湿法磷酸生产中料浆泵和浓磷酸泵,尤其是过流件的磨损腐蚀最为严重,是磷肥生产的关键设备.相不锈钢的连续使用温度范围为-50~250℃,下限取决于钢的脆性转变温度,上限受到475℃脆性的限制,上限温度不能超过300℃。

  2205双相钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有价格优势。这种合金特别适用于-50F/+600F 温度范围内。超出这一温度范围的应用,也可考虑这种合金,但是有一些限制,尤其是应用于焊接结构的时候。由于2205双相钢特殊的性能特色,应用范围很广, 至今是双相钢中大量使用最多的一个牌号。8.在不同的腐蚀环境中选用双相不锈钢时,要注意钢的耐腐蚀性总是相对的,尽管双相不锈钢有较好的耐局部腐蚀性能,就某一个双相不锈钢而言,他也是有一个适用的介质条件范围,包括温度、压力、介质浓度、pH值等,需要慎重加以选择。从文献和手册中获取的数据很多是实验室的腐蚀试验结果,往往与工程的实际条件有差距,因此在选材时需要注意,必要时需要进行在实际介质中的腐蚀试验或是现场条件下的挂片试验,甚至模拟装置的试验。 双相不锈钢在国内很难推广用于油气管线,毕竟它的价格是太高了,但是制造有关油气田

  205双相钢在此温度下非常柔软。如果温度过高,2205双相钢易于热撕裂。如果低于此温度,奥氏体就会发生断裂。焊接2101所面临的实际问题是熔池的粘度不同,因此可湿性差了一点。这迫使操作人员在焊接的过程中更加多地使用电弧焊,而这正是问题的所在。尽管可以通过选择超合金化焊材加以弥补,但是我们经常希望选择匹配的焊材。在2101中,也存在低温热影响区和高温热影响区中的显微结构之间的热影响区相互作用,比2304、2205或2507更加有利。相不锈钢的连续使用温度范围为-50~250℃,下限取决于钢的脆性转变温度,上限受到475℃脆性的限制,上限温度不能超过300℃。

  2205双相钢可以进行切割和冷成形。然而,由于2205双相钢自身的高强度及硬度,它比奥氏体钢铁更需要进行冷成形,,也正因为它的高强度,要充分考虑到回弹的因素。为了保证焊缝中奥氏体的含量,通常是提高镍和氮的含量,也就是提高约2% ~ 4%的镍当量。在双相不锈钢母材中,一般都有一定量的氮含量,在焊材中也希望有一定的含氮量,但一般不宜太高,否则会产生气孔。这样镍含量较高就成了焊材与母材的一个主要区别。根据耐腐蚀性、接头韧性的要求不同来选择与母材化学成分相匹配的焊条,如焊接Cr22型双相不锈钢,可选用Cr22Ni9Mo3型焊条,如E2209焊条。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 。

  2205双相钢应在最低为1900F 的温度下进行退火处理,然后迅速冷却,进行水淬火。这项处理应用于固熔退火及应力解除。应力解除处理如在低于1900F 的温度下进行,容易导致有害的金属或非金属相位的析出。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。当钢中合金元素含量较低时,冷却速度较慢会得到铁素体加珠光体组织;冷却速度较快时,则铁素体中保留固溶碳较高,不利于降低屈服强度和提高延性。

  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。(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。.双相不锈钢固溶处理后需要快冷,缓慢冷却会引起脆性相的析出,从而导致钢的韧性,特别是耐局部腐蚀性能的下降。

  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。两阶段冷却工艺:当钢中合金元素含量较低时,冷却速度较慢会得到铁素体加珠光体组织;冷却速度较快时,则铁素体中保留固溶碳较高,不利于降低屈服强度和提高延性。采用两阶段冷却可以改善双相钢的性能,即从临界区加热温度缓冷到某一温度,然后快冷。缓冷可以使铁素体中的碳向未转变的奥氏体富聚。而快冷则可以避免未转变的奥氏体等温分解,保证获得所需的双相组织和性能。2205双相钢所要达到的性能为焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。

  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。2205双相钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有价格优势。这种合金特别适用于-50°F/+600°F 温度范围内。超出这一温度范围的应用,也可考虑这种合金,但是有一些限制,尤其是应用于焊接结构的时候。由于2205双相钢特殊的性能特色,应用范围很广, 至今是双相钢中大量使用最多的一个牌号。当钢中合金元素含量较低时,冷却速度较慢会得到铁素体加珠光体组织;冷却速度较快时,则铁素体中保留固溶碳较高,不利于降低屈服强度和提高延性。

  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。2205(S31803,F51,1.4462)双相不锈钢加工性能:1、热成形:我们建议成形应尽量在600°F 温度以下进行。在进行热成形处理时,整个工件应整体受热,应在1750°F 到2250°F 的温度范围内进行,2205双相钢在此温度下非常柔软。如果温度过高,2205双相钢易于热撕裂。如果低于此温度,奥氏体就会发生断裂。低于1700°F时,由于温度和形变的影响,金属间相会很快形成。国外除反应器外,其他如物料/流出物热交换器,管路系统等也都使用双相不锈钢。

  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%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。随后洞庭氮肥厂和黑龙江化肥厂使用的是00Cr25Ni7Mo3N钢三缸一体式的大泵体.国内中小化肥厂使用的多是00Cr18Ni5Mo3Si2钢,也有不少厂家使用00Cr25Ni6Mo2N钢,Cr18型钢不能通过Huey法的检验,但价格相对较低, 寿命高于以往使用的0Cr18Ni12Mo2Ti或316钢.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。