双相不锈钢的开发与应用情况.doc

双相不锈钢的开发与应用情况
1、国外情况
1．10Cr25-Ni6-Mo3-Cu-N钢的发展历史与性能特点
1．1．1发展历史
0Cr25Ni6Mo3CuN钢是英国Bonar-LangleyAlloysLimited公司开发的产品，牌号是FERRALIUM255（255合金），美国UNS的牌号是S32550(如棒材ASTMA479、板材ASTMA240、钢管ASTMA789A790、管件ASTMA815等均有UNSS32550牌号)。它发展于70年代，是第二代双相不锈钢的代表钢种之一，由于其具有特殊的性能特色，应用范围很广，至今仍是大量使用的一个牌号。
1．1．2性能特点
0Cr25Ni6Mo3CuN钢具有较好的力学与耐蚀的综合性能，他的强度是普通奥氏体不锈钢的2倍，他的耐磨性能也优于奥氏体不锈钢，尤其是具有优良的耐局部腐蚀性能。在海水介质中的均匀腐蚀速率<1mpy，而316，18-8等钢的腐蚀速率是他的6-20倍，并且还产生局部腐蚀。国际Haynes公司、美国海军（U.S.Navy）、和Climax钼公司的实验室试验结果都说明此钢种具有比奥氏体不锈钢更优良的耐局部腐蚀性能，这也是此钢被用于许多重要军舰的原因之一。NewportNews造船公司采用多面缝隙组合试件在300C静止海水中经175天试验后，失重为0.1g，浸蚀深度为0.01mm，无孔蚀，与625合金试验结果相当。作为海水容器或结构件需考虑电偶腐蚀问题，此钢与其他材料组成的电偶对在26.50C、2.4m/s的流动海水中经1006h的暴露试验结果见表(1)：
表(1)Table(1)
电偶对Galvaniccoupling失重g/cm2
Weightloss腐蚀率mm/y
Corrosionrate最大浸蚀深度Maximumcorrosiondepthmm表面surface缝隙crevice255合金
255合金〈0.001
〈0.001〈0.01
〈0.01--
----
--255合金
MONEL400〈0.001
0.013〈0.01
0.13--
0.3--
0.26255合金
HY80(C钢)〈0.001
0.198〈0.01
2.20--
0.35--
0.14255合金
Cu〈0.001
0.217〈0.01
2.11--
0.47--
0.41255合金
316ss〈0.001
0.011〈0.01
0.12--
----
0.74从上表中可看出此钢与其他材料组成电偶对在海水中几乎不遭受侵蚀。
与300系奥氏体不锈钢相比，0Cr25Ni6Mo3CuN钢显示有以下特点：
1)耐孔蚀、缝隙腐蚀2)耐氯化物应力腐蚀破裂
3)在许多环境中耐均匀腐蚀
4)高强度
5)具有较好的塑性和成型性6)在海水环境中的高疲劳强度
7)优秀的耐磨损腐蚀和气蚀（空泡腐蚀）
1.20Cr25Ni6Mo3CuN钢的应用范围此钢不仅在海洋工业而且在化工、石油化工、石油和天然气、纸浆和造纸、环保、湿法磷酸及金属加工等工业方面应用，应用范围很宽。多用作洗涤器、干燥器、旋风分离器、搅拌器、离心机、泵、阀、紧固件等。
在海水介质中，英国用作巡逻艇和气垫船、救生艇的螺旋推进器、螺旋推进轴、方向舵等，使用10年后仍无腐蚀,在核潜艇上用此钢作机械密封。
在英国的北海和中东一些国家石油工业中,采用此钢作化工流程泵、高压泵和海水喷射泵等。此钢在许多实例中可用以代替316L和MonelK-500合金。在欧洲，许多国家将此钢用作螺栓、紧固件、测量仪表、万向轴承及阀等，都使用得很好。在美国，包括海军方面的应用也在不断增加,美国海运公司（AmericanBureauofShipping）早已接纳了此钢种，用于船用螺旋推进器、轴及其他海洋工业方面。
2、国内情况
2.10Cr25Ni6Mo3CuN钢的开发和使用
冶金部钢铁研究总院自70年代中期即从事双相不锈钢材料的开发和应用，针对不同用途已建立起我国的双相不锈钢系列，其中0Cr25Ni6Mo3CuN钢是“八五”期间针对化肥尿素高压阀门用材开发的，1995年已通过技术鉴定。
“八五”期间化工部先计划改造4套中化肥（尿素），阀门一项由意大利公司中标，一套中化肥改造进口阀门需150万美元,用国产材料制造的造价只是进口的五分之一，苏州阀门厂未能中标就因为国内没有这种耐磨损腐蚀的双相不锈钢材料。为此“八五”立项进行研制，主要由钢铁研究总院和有关钢厂承担了这项任务。
2.20Cr25Ni6Mo3CuN钢的技术难点
此钢种在双相不锈钢牌号中是合金元素含量高、技术难度大、性能要求高的一个钢种。尤其是作为耐磨损腐蚀材料，需要通过时效热处理以提高其硬度，热处理工艺属诀窍。在技术开发中重点解决了:材料成分区间的确定、固溶及时效热处理制度的确定及热加工工艺的制定等三个技术关键问题，使硬