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(diǎn)。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(diǎn)腐蝕性能,對(duì)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(shí),通常組織會(huì)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(gè)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(diǎn)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(duì)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(duì)雙相不銹鋼的研發(fā)、發(fā)展及應(yīng)用情況、國(guó)內(nèi)外不銹鋼對(duì)照情況做簡(jiǎn)要介紹。
我國(guó)雙相不銹鋼牌號(hào)和化學(xué)成分見(jiàn)表7-1,力學(xué)性能見(jiàn)表1-8,我國(guó)生產(chǎn)雙相不銹鋼的企業(yè)見(jiàn)表7-1,國(guó)外常見(jiàn)雙相不銹鋼牌號(hào)和化學(xué)成分見(jiàn)表7-2,中外雙相不銹鋼牌號(hào)對(duì)照見(jiàn)表7-3。
表7-2中的標(biāo)準(zhǔn)名稱說(shuō)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(yǔ)。
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(yǔ)。
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(yǔ)。
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(yǔ)。
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(wú)縫鋼管》的縮略語(yǔ)。
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(wú)縫鋼管》的縮略語(yǔ)。
⑦. ASTM A276-05a《不銹鋼棒材和型材》。
⑧. ASTM A789/A789M-05b《一般用無(wú)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(hào)說(shuō)明
JIS(Japanese Industrial Sandard)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
DIN(Deutsche Industria Norm)德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
AISI 美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)
ASTM 美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)
SAE 美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)
ASME 美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)
AWS 美國(guó)焊接學(xué)會(huì)
UNS 美國(guó)金屬與合金牌號(hào)統(tǒng)一數(shù)字系統(tǒng)的簡(jiǎn)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(guó)焊接研究委員會(huì)
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(kāi)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(jí)雙相不銹鋼
SAF2507 超級(jí)奧氏體-鐵素體不銹鋼,25%Cr-7%Ni
SAF2205 超級(jí)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