双相不锈钢的研究与发展

(中国化学工程第九建设公司， 辽宁 盘锦 124010)

双相不锈钢的内部是由铁素体和奥氏体共同构成，因此具有铁素体和奥氏体两种不锈钢的特点，并且性能超出以上两种不锈钢。由于双相不锈钢在性能和经济成本方面具有极大的优势，在未来生产和生活中必将得到更广泛的应用和发展。本文对双相不锈钢目前的应用现状做了分析，总结了国内外的研究成果，并对未来双相不锈钢的发展趋势进行了展望。

1 双相不锈钢目前的发展现状

上世纪30年代出现了双相不锈钢，它出现后有三个不同的发展时期。第一时期以SAF2304为主的双相不锈钢，它的化学结构为23% Cr、4% Ni、0.1% N,它的特点是内部没有铜元素，耐腐蚀性非常好；

第二时期以SAF2205为主的双相不锈钢，它的化学结构是22% Cr、5% Ni、0.17% N。特点是PRE指非常高、耐腐蚀性超过SAF2304；

第三时期以SAF2507为主的双相不锈钢，它的化学结构是25%Cr、6～7% Ni、34% Mo、0.2-0.3%N,它的PRE数值为40，能够耐氯化物腐蚀、点蚀等，可以在腐蚀环境中工作。

2 双相不锈钢目前的国内外研究进展

2.1 双相不锈钢的国内研究进展

上世纪70年代，国内开始了对双相不锈钢进行研究。北京的钢铁研究总院最早开发的双相不锈钢品种00Crl8Ni5M03Si2已经成为了国家标准。宝钢研发的双相不锈钢包括 2205、2507等。同时，国内很多学者都对双相不锈钢开展了研究。谷莉等人对 2205双相不锈钢焊接性的影响因素进行了总结，结果显示双相不锈钢焊接性的影响因素包括冷却速度、氮含量、焊接热输入和焊接后的消应力处理等。缪乐德等人对2205双相不锈钢在750摄氏度下不同的热处理时间析出相观察，结果显示，时间延长时，γ相会减少，σ相会逐渐变成主要部分。鲍崇高等人研究了双相不锈钢2605N和铁锁体不锈钢Cr30自身的耐腐蚀能力，结果显示2605N双相不锈钢受到腐蚀后的速率远远低于Cr30铁素体不锈钢，Cr30的腐蚀度超过双相不锈钢。

2.2 双相不锈钢的国外研究进展

当前，欧美国家对于双相不锈钢的研究处在领先地位，美国和瑞典的研究公司是世界上先进的双相不锈钢开发公司；亚洲地区的日本和韩国是生产双相不锈钢的主要国家，不锈钢的品质非常高。S．Sathiya．narayanan 等人运用电化学的方法对 Ti6Al4V合金、常规的双相不锈钢以及奥氏体不锈钢等放入腐蚀液中的变化进行了对比，并且他们还研究了生物医学领域对于双相不锈钢的运用。结构显示，整体耐腐蚀性，双相不锈钢稍稍低于奥氏体不锈钢和钛合金。当放入腐蚀液中，双相不锈钢没有发生点蚀，说明其具有局部的耐腐蚀性，可以和钛合金进行替代。

3 双相不锈钢未来的发展趋势

双相不锈钢目前的发展趋势主要有以下几个方向。第一，双相不锈钢由于自身的强度非常高，同时耐腐蚀比较强，因此对2507为主的超级双相不锈钢可以重点研究，这样可以代替部分超级奥氏体不锈钢904L等；第二，因为双相不锈钢可以节约资源，因此可以对经济型的双相不锈钢进行开发。用 Mn、N元素替换掉Ni、Mo等贵重金属，使材料成本大大降低。并且，还可以对双相不锈钢的性能进一步改进，并整合新的工艺，将双相不锈钢和碳钢、低合金钢进行复合，这样就可以研发出双相的不锈钢复合材料，从而获得更好的性能。

4 结语

双相不锈钢是一种高性能，对资源非常节约的不锈钢种类，生产和研发双相不锈钢是未来不锈钢发展的趋势。由于双相不锈钢的研发还需要很高的科学技术，并且也是一种高附加值的产品，对其进行研究不仅可以增强科技水平，还能显著提升经济效益。伴随超级双相不锈钢的推出，在各种严苛环境中双相不锈钢都得到了很好的应用，因此对于双相不锈钢的研究和开发必将是以后钢铁产业的发展方向。

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