奧氏體-鐵素體型不銹鋼又稱雙相不銹鋼,它的組織為鐵素體加奧氏體,其體積分?jǐn)?shù)約各占50%。雙相不銹鋼是將奧氏體不銹鋼的優(yōu)良韌性、較低的熱裂傾向和良好的焊接性與鐵素體不銹鋼的較高強(qiáng)度、耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能以及焊后較低的脆化傾向結(jié)合在一起,使雙相不銹鋼兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點。雙相不銹鋼耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于奧氏體不銹鋼。另外它具有良好的抗孔蝕和縫隙腐蝕的能力,良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能,較好的耐點腐蝕性能,對晶間腐蝕不夠敏感。在力學(xué)性能方面具有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,屈服強(qiáng)度是18-8型奧氏體不銹鋼的兩倍。
雙相不銹鋼受熱循環(huán)時,通常組織會發(fā)生變化。如圖7-1所示,在1000℃以下平衡相比例為50%,50%左右的雙相不銹鋼,隨著溫度的升高,奧氏體逐步減少,而鐵素體則逐步增多。被加熱到1350℃以上至固相線溫度區(qū)間,其平衡組織的體積分?jǐn)?shù)為100%的鐵素體。這樣的物理冶金學(xué)本質(zhì)是分析研究雙相不銹鋼焊接性的一個基本根據(jù)。當(dāng)然,焊接性分析也一定要以焊接熱循環(huán)、焊縫結(jié)晶特點為依據(jù)。焊接熱循環(huán)的快速性和短暫性,決定了焊縫金屬的相變對溫度的滯后、相組成遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到平衡的程度。
雙相不銹鋼也具有鐵素體型不銹鋼的475℃脆性和在鐵素體中析出σ相的脆化現(xiàn)象等不足之處。
為了合理的確定焊接材料、焊接參數(shù),下面對雙相不銹鋼的研發(fā)、發(fā)展及應(yīng)用情況、國內(nèi)外不銹鋼對照情況做簡要介紹。
我國雙相不銹鋼牌號和化學(xué)成分見表7-1,力學(xué)性能見表1-8,我國生產(chǎn)雙相不銹鋼的企業(yè)見表7-1,國外常見雙相不銹鋼牌號和化學(xué)成分見表7-2,中外雙相不銹鋼牌號對照見表7-3。
表7-2中的標(biāo)準(zhǔn)名稱說明:
①. ISO 16143-3:2005 是ISO 16143-3:2005《一般用不銹鋼 第3部分:鋼絲》的縮略語。
②. ISO 16143-1:2004是ISO 16143-1:2004《一般用不銹鋼 第1部分:扁平產(chǎn)品》的縮略語。
③. EN 10088-2:2005是EN 10088-2:2005《不銹鋼 第2部分:一般用不銹鋼薄板、厚板和鋼帶》的縮略語。
④. EN 10028-7:2000 是 EN 10028-7:2000《承壓設(shè)備不銹鋼扁平產(chǎn)品》的縮略語。
⑤. EN 10216-5:2004是EN 10216-5:2004《在室溫、低溫或高溫下供承壓和耐腐蝕用奧氏體、奧氏體-鐵素體不銹鋼(包括抗蠕變鋼)圓形無縫鋼管》的縮略語。
⑥. EN 10297-2:2005是EN 10297-2:2005《機(jī)械結(jié)構(gòu)和一般工程用不銹鋼圓形無縫鋼管》的縮略語。
⑦. ASTM A276-05a《不銹鋼棒材和型材》。
⑧. ASTM A789/A789M-05b《一般用無縫和焊接鐵素體/奧氏體不銹鋼管》。
⑨. ASTM A479/A479M-05a《鍋爐和其他壓力容器用不銹鋼棒材和型材》。
⑩. ASTM A240/A240M-05a《承壓和一般用鉻和鉻-鎳不銹鋼厚板、薄板和鋼帶》。
?. JIS G4303-2005《不銹鋼棒》。
?. JIS G4304-2005《不銹鋼熱軋厚板、薄板和鋼帶》。
?. JIS G4305-2005《不銹鋼冷軋厚板、薄板和鋼帶》。
?. JIS G3463-1994《鍋爐和熱交換器用不銹鋼管》。
符號說明
JIS(Japanese Industrial Sandard)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
DIN(Deutsche Industria Norm)德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
AISI 美國鋼鐵學(xué)會
ASTM 美國材料與試驗協(xié)會
SAE 美國汽車工程師協(xié)會
ASME 美國機(jī)械工程師協(xié)會
AWS 美國焊接學(xué)會
UNS 美國金屬與合金牌號統(tǒng)一數(shù)字系統(tǒng)的簡稱。它是由ASTM E507和SAE J1086 等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推薦使用的。
WRC 美國焊接研究委員會
FN 鐵素體序數(shù)
CPT 臨界孔蝕溫度
PRE 孔蝕抗力當(dāng)量值或孔蝕指數(shù)
CTOD 斷裂韌性(裂紋尖端張開位移值以毫米記錄)
SCC 應(yīng)力腐蝕破裂
HTHAZ 熱影響的高溫區(qū)
LTHAZ 熱影響的低溫區(qū)
DSS 雙相不銹鋼
Super DSS 超級雙相不銹鋼
SAF2507 超級奧氏體-鐵素體不銹鋼,25%Cr-7%Ni
SAF2205 超級奧氏體-鐵素體不銹鋼,22%Cr-5%Ni
PWHT 熱處理
DBTT 脆性轉(zhuǎn)變溫度