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双相不锈钢的表面硬化处理

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%,在实际使用中其中一相约在40-60%之间较为合适。由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢(Austenitic Stainless Steel,简称ASS)的优点。
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、与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下:

1)屈服强度比普通ASS高一倍多,且具有成型需要的足够的塑韧性。

2)具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力,即尤其在含氯离子的环境中。

3)具有良好的耐局部腐蚀性能,与合金含量相当的ASS相比,它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于ASS

4)线膨胀系数低,和碳钢接近,适合与碳钢连接。

5)不论在动载或静载条件下,具有更高的能量吸收能力,这对结构件应付突发事故如冲撞,爆炸等,双相不锈钢优势明显,有实际应用价值。

2、与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的弱势如下:

1)应用的普遍性与多面性不如ASS,使用温度必须控制在250摄氏度以下。

2)其塑韧性较ASS低,冷、热加工工艺和成型性能不如ASS

3)存在中温脆性区,需要严格控制热处理和焊接的工艺制度,以避免有害相的出现。

3、与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下:

1)综合力学性能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性。

2)除耐应力腐蚀性能外,其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。

3)冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。

4)焊接性能也远优于铁素体不锈钢,一般焊前不需预热,焊后不需热处理。

5)应用范围较铁素体不锈钢宽。

4、与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢合金元素含量高,价格相对高。

双相不锈钢的分类及代表牌号

型号\国家

中国

美国

瑞典

德国

法国

日本

低合金型

00Cr23Ni4N

UN23(SAF2304

SS232SAF2304

WNr.1.4362

UR35N

DP11

中合金型

00Cr18Ni5Mo3Si2

00Cr22Ni5Mo3N

UNS S31500

UNS S31803

SS2376(3RE60)

SS2377(SAF2205)

W.Nr.1.4417

W.Nr.1.4462

UR45N

DP1

DP8

高合金型

0Cr25Ni5Mo2

00Cr25Ni7Mo3WCuN

UNS S32900

UNS S31260

SS2324(10RE51)

W.Nr.1.4460

W.Nr.1.4501

 

329J1

329J2L

超级双相钢

00Cr25Ni7Mo4N

00Cr25Ni6Mo3CuN

UNS S32750

UNS S32550

SS2328(SAF2507)

W.Nr.1.4410

W.Nr.1.4507

 

UR47N+

UR52N+

第一类低合金型:耐应力腐蚀方面可代替AISI304或是316使用。

第二类中合金型:耐蚀性能介于AISI316L6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。

第三类高合金型:具有良好的耐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相媲美。

                                                                      化学成分(%)

钢号

C

Mn

Si

S

P

Cr

Ni

Mo

Cu

N

S32750((SAF2507)

00Cr22Ni7Mo4N

0.03

1.20

0.80

0.020

0.035

24.0~26.0

6.0~8.0

3.0~5.0

0.50

0.24~0.32

S31803SAF2205

00Cr22Ni5Mo3N

0.03

2.00

1.0

0.02

0.030

21.0~23.0

4.50~6.50

2.50~3.50

 

0.08~0.20

S315003RE60

00Cr18Ni5Mo3Si2

0.03

1.2~2.00

1. 4~2.00

0.030

0.030

18.0~19.0

4.25~5.25

2.50~2.00

 

0.05~0.10

双相钢的最主要合金元素是CrNiMoN。其中CrMo为增加铁素体含量,而NiN为奥氏体稳定元素。CrNiMo能改进抗腐蚀性。

           硬化后的2507双相不锈钢工件照片

 

硬化后工件表面最高硬度约1300HV

 

 

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