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海新双相钢

 

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双相钢的力学性能及影响因素

何为双相钢???


由于现代工业技术的发展,传统的奥氏体不锈钢经常遭到晶间腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等局部腐蚀的破坏,双相不锈钢在上述腐蚀类型中表现出了某些优越性。

在铁基固溶体组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半,但最少相的含量必须达到30%以上的钢称为双相不锈钢。这种合金通常是铁--镍合金,镍含量低于奥氏体钢,有些也可以含有钼或其他原色。具有奥氏体和铁素体的双相结构,与奥氏体钢相比有两大优点,即更能抗氯化物应力腐蚀断裂和机械性能更高。在正常操作温度仍保持良好韧性的情况下,双相不锈钢的屈服强度一般要高于2~3倍,抗拉强度要高出25%,其耐点蚀的能力优于或与316L相当,具有耐晶间腐蚀,耐风化和海水腐蚀性能,热膨胀系数与碳钢相似,与碳钢构成焊件内应力小。双相不锈钢主要用于化工、石油等行业,特别是需要耐氯化物应力腐蚀性能较好的环境中。

双相钢的优势:

奥氏体接头有良好的塑性和韧性,但是导热性能差,线膨胀系数大,焊接应力和变形都比较大;普通铁素体不锈钢导热性能和线膨胀系数都小于奥氏体不锈钢,并且有较高的强度及耐氯离子应力腐蚀性能,但是塑性较差,并存在475℃脆化和δ相析出脆化以及高温晶粒粗化脆化现象。双相钢的开发正是集中了奥氏体和铁素体的优点并最大限度地减少了两相的缺点。性能最好的双相钢成分是铁素体的含量在60%~40%,奥氏体的含量在40%~60%之间,任何一种机体的大幅度减少都会造成双相钢的性能减弱。

双相钢的力学性能及影响因素

双相钢力学性能的影响因素主要由合金元素、晶粒度以及相比例等。由表1中可以看出:双相钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的2~3倍,SAF2507钢的屈服强度比其他双相不锈钢高的原因在于氮元素的强化作用。而在奥氏体不锈钢的内部晶粒之间有更多的滑移面,所以它的延伸率明显高于双相不锈钢。在双相钢中的主要合金元素CrNiMoN等对钢的各项性能都起到了很重要的作用。

双相钢典型钢种的室温力学性能

钢种

标准牌号

屈服

抗拉

伸张率

冲击功

AISI304

UNS S30400

210

515~690

45

300

AISI430

UNS S43000

205

450

20


SAF2304

UNS S32304

400

600~820

25

300

SAF2205

UNS S31803

450

680~880

25

250

SAF2507

UNS S32750

550

800~1000

25

230

 

1、化学成分

钢的抗点蚀和缝隙腐蚀能力主要由CrMoNi元素含量决定,用来衡量这种抗腐蚀性能的指数就是PREN值(抗点蚀当量),PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%

 

部分奥氏体不锈钢和双相不锈钢的典型化学成分对比(约数值)

组织

钢种

化学成分(质量分数)%

PREN

C

Cr

Ni

Mo

N

奥氏体

308L

0.03

20

10



20

316L

0.03

18

12

2


25

双相不锈钢

2205

0.03

22

5

3

0.15

34

255

0.03

25

6

3

0.20

38

2507

0.03

25

7

4

0.25

42


 

2、晶粒度的影响

双相不锈钢的晶粒度对其屈服强度和韧性起重要作用。细小的晶粒使钢材具有较高的屈服强度和韧性。而晶粒度的增加也会引起脆性转变温度的升高,例如IN-744钢,当晶粒尺寸由2μm增加到25μm时,脆性转变温度大约由-130℃上升至-45℃,所以晶粒度的增加会降低钢材的低温冲击韧性。

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创建时间:2018-07-11 22:09
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