雙相不銹鋼(Duplex Stainless Steel,簡稱DSS),指鐵素體與奧氏體各約占50%,一般較少相的含量少也需要達到30%的不銹鋼。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
雙相不銹鋼從20世紀40年代在美國誕生以來,已經(jīng)發(fā)展到第三代。它的主要特點是屈服強度可達400-550MPa,是普通不銹鋼的2倍,因此可以節(jié)約用材,降低設(shè)備制造成本。在抗腐蝕方面,特別是介質(zhì)環(huán)境比較惡劣(如海水,氯離子含量較高)的條件下,雙相不銹鋼的抗點蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞性能明顯優(yōu)于普通的奧氏體不銹鋼,可以與高合金奧氏體不銹鋼媲美。
由于兩相組織的特點,通過正確控制化學成分和熱處理工藝,使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點,它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強度和耐
氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起,正是這些的性能使雙相不銹鋼作為可焊接的結(jié)構(gòu)材料發(fā)展迅速,80年代以來已成為和馬氏體型、奧氏體型和鐵素體型不銹鋼并列的一個鋼類。
雙相不銹鋼具有奧氏體和鐵素體兩相顯微結(jié)構(gòu)。
雙相不銹鋼的特性
01-高強度
雙相不銹鋼的強度大約是常規(guī)奧氏體或鐵素體強度的2倍。
02-良好的韌性和延展性
盡管雙相不銹鋼強度高,但它們表現(xiàn)出良好的塑性和韌性。雙相不銹鋼的韌性和延展性明顯優(yōu)于鐵素體不銹鋼和碳鋼,即使在很低的溫度如-40℃/F下仍保持良好的韌性。
03-耐腐蝕性
不銹鋼的耐腐蝕性主要取決于其化學成分。在大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境中,雙相不銹鋼都顯示出較高的耐蝕性能,這是由于它們鉻含量高,在氧化性酸中很有利,并且含有足夠量的鉬和鎳,能耐中等還原性酸介質(zhì)的腐蝕。
04-物理性能
介于奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼之間,但更接近于鐵素體不銹鋼和碳鋼。
雙相不銹鋼具有良好的焊接性能,與鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼相比,它既不像鐵素體不銹鋼的焊接熱影響區(qū),由于晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅降低,也不像奧氏體不銹鋼那樣,對焊接熱裂紋比較敏感。
耐應(yīng)力腐蝕破裂性能良好,耐點蝕性能與00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)相當,具有較高強度,適用于含氯離子的環(huán)境,用于煉油、化肥、造紙、石油、化工等工業(yè)制造熱交換器、冷凝器等。
可代替06Cr18Ni11Ti(321不銹鋼),有更好的力學性能,特別是強度較高,用于航天設(shè)備等。