热处理工艺对2205双相不锈钢组织和耐蚀性影响文献综述

 2021-09-25 01:09

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文 献 综 述

一 引言

世界上双相不锈钢的年产量大约仅占不锈钢总产量的1%。自1990年以来，双相不锈钢的年增长率已接近17%，年产量从 1990年的2.4万吨增加到1999年的11万吨。其产品分布为热轧板占72%，冷轧板占14%，无缝管占8%，其他占6%。标准双相不锈钢2205，适用于氯化物和硫化氢介质下的设备，尤其适于含氯离子水或微咸水做冷却介质的热交换器，也适用于稀释的硫酸溶液和储运有机酸的设备，同时因其具有高强度而成为奥氏体不锈钢理想的替代材料。目前，它是双相不锈钢系列的主力，占双相钢总产量的80%。

双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），2205双相不锈钢是由21%铬,2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。双相不锈钢中铁素体与奥氏体约各占50%左右。双相不锈钢具有良好的焊接性能，与铁素体不锈钢及奥氏体不锈钢相比，它既不像铁素体不锈钢的焊接热影响区，由于晶粒严重粗化而使塑韧性大幅降低，也不像奥氏体不锈钢那样，对焊接热裂纹比较敏感。双相不锈钢由于其特殊的优点，因此它可以广泛应用于纸浆和造纸工业、石油化学和化肥工业、食品和轻工工业、运输业、炼油和天然气工业、海水环境下的建筑业、海水淡化等工业领域，近年来也被研究用于桥梁承重结构领域，具有很好的发展前景[1]。

二 2205双相不锈钢的发展历史和现状

双相不锈钢的发展与应用开始于二十世纪30年代，法国在1935年获得第一个专利。至今经过三代双相不锈钢的发展和完善，国外的双相不锈钢无论从生产、加工制造及应用来看，在一些用途上取代了普通的奥氏体不锈钢[2]。

20世纪70年代，EAF AOD或AOD 连铸的设备成功被开发出来，而且成为生产不锈钢最有效的方式。从此双相不锈钢正式进入人们的眼里，成为生活中重要的一部分，或者说不可或缺的一部分。自1998年以来，国外采用双相钢制造的容器越来越多，使用寿命大大提高。化学工业：磷酸储槽通常用316L或317L奥氏体不锈钢制造壁很厚。采用2205双相钢，强度比316L和317L高一倍且减少壁厚，从而使储槽的重量和费用降低。另外，在含有氯离子的工况下，2205具有更好的耐局部腐蚀能力。食品和饮料工业：国外的一些糖厂、啤酒厂等设备中使用了双相钢，总体费用较奥氏体不锈钢低，以SAF2304最为便宜。海上化学品运输业：2205双相钢已替代316L和317L奥氏体不锈钢成为海上化学品船的标准钢。建筑业：沿海地区空气中充满了较高浓度的氯离子，因双相钢具有优良的耐氯化物腐蚀的能力，故许多海上石油平台采用双相钢来制造防爆墙，国外的一些桥梁、船舶、建筑装饰也使用了双相不锈钢。石油化工工业：这一领域不仅需要双相不锈钢，更多的还要使用超级双相不锈钢。主要用于常减压蒸馏、催化裂化加氢脱硫等装置。另外双相钢在酸性气和油的生产中用量逐渐增多，主要用于管衬里、岸上和近海的管道系统及热交换器。此外，双相钢还成功地用于废水处理换热器、海水淡化等装置中。

双相不锈钢的发展历经三个阶段，分别为：

①不含钼的合金化程度较低的双相不锈钢，以化学成分23% Cr，4%Ni，0.1%N， SAF2304为典型代表，这类钢具有一定的耐腐蚀性，但其 PRE 值较低，不能用于腐蚀性较强的环境中。

②标准双相不锈钢，以成分22%Cr，5%Ni，0.17%N，SAF2205为典型代表，其PRE值较高，耐腐蚀性能比SAF2304要高得多，在许多情况下，该类双相不锈钢是最有经济效益的不锈钢金属材料。

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