双相钢不锈钢管,即双相不锈钢管,兼具奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点,其特性具体表现在以下几个方面:
一、组织结构特点
双相不锈钢管的固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半,一般量少相的含量也需要达到30%,以保证最佳的综合性能。
二、力学性能
高强度:屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型所需的足够的塑韧性。这使得采用双相不锈钢制造的储罐或压力容器的壁厚可以比常用的奥氏体减少30%~50%,有利于降低成本。
良好的韧性:与铁素体不锈钢相比,塑性、韧性更高,无室温脆性。
较高的能量吸收能力:在动载或静载条件下,双相不锈钢比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力,对结构件应付突发事故如冲撞、爆炸等有明显优势。
三、耐腐蚀性
优异的耐应力腐蚀破裂能力:即使是含合金量最低的双相不锈钢,也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力,尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。
良好的耐局部腐蚀性能:与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都更优。
耐孔蚀性能:含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。在具有相同的孔蚀抗力当量值时,双相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电位相仿。
四、物理性能
导热系数高:与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的导热系数更高。
线膨胀系数小:双相不锈钢的线膨胀系数与碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。
五、工艺性能
焊接性能良好:与铁素体不锈钢及奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢既不像铁素体不锈钢那样因焊接热影响区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。
热加工性能:含低铬(18%Cr)的双相不锈钢热加工温度范围比18-8型奥氏体不锈钢宽,抗力小,可不经过锻造,直接轧制开坯生产钢板。含高铬(25%Cr)的双相不锈钢热加工比奥氏体不锈钢略显困难,但也可以生产板、管和丝等产品。
然而,双相不锈钢管也存在一些限制和缺点,如:
中温脆性区:在特定温度范围内,双相不锈钢可能存在脆性区,对热处理及焊接不利,可能会影响材料的性能和产品的质量。
加工硬化效应大:在管、板承受变形初期,双相不锈钢需要施加较大的力才能变形,且管、板所产生的内应力也较大,增加了加工的难度。
使用温度限制:长期工作温度高于250摄氏度(某些情况下为300摄氏度)时,双相不锈钢可能会形成有害的σ微观结构相,因此不建议在此温度以上使用。
成本较高:与其他不锈钢材料相比,双相不锈钢的成本较高,且焊接需要特殊工艺和技术,增加了使用成本和技术难度。
总的来说,双相不锈钢管以其独特的组织结构、优异的力学性能和耐腐蚀性、良好的物理性能和工艺性能,在多个领域展现出了广泛的应用前景。同时,也需要关注其存在的限制和缺点,以确保在设计和使用过程中能够充分发挥其优势。