雙相鋼介紹：所謂雙相不銹鋼是在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半，

一般最少相的含量也許要達(dá)到30%。

由于兩相組織的特點，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，使DSS兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點。

1、與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下：

（1）屈服強度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%，有利于降低成本。

（2）具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。

（3）在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的316L奧氏體不銹鋼，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，再一些介質(zhì)中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。

（4）具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當(dāng)?shù)膴W氏體不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。

（5）比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復(fù)合板或襯里等。

（6）不論在動載或靜載條件下，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力，這對結(jié)構(gòu)件應(yīng)付突發(fā)事故如沖撞，爆炸等，雙相不銹鋼優(yōu)勢明顯，有實際應(yīng)用價值。

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下：

（1）應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。  

  （2）其塑韌性較奧氏體不銹鋼低，冷，熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。

（3）存在中溫脆性區(qū)，需要嚴(yán)格控制熱處理和焊接的工藝制度，以避免有害相的出現(xiàn)，損害性能。

2、與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下：

（1）綜合力學(xué)性能比鐵素體不銹鋼好，尤其是塑韌性，不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。  

  （2）除耐應(yīng)力腐蝕性能外，其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

（3）冷加工工藝性能和冷成型性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

（4）焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理。

（5）應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。

與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下：

合金元素含量高，價格相對高，一般鐵素體不含鎳。

00Cr25Ni5Mo3雙相不銹鋼有較高的屈服強度，可以冷成型和熱成型。冷成型一般不需熱處理，但當(dāng)變形量超過20%時則應(yīng)采用固溶熱處理。該鋼在350～975℃加熱之后會產(chǎn)生Cr2N、σ、χ相等有害組織，這些組織都屬于脆性相，會影響鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。為了避免這些相的析出，該鋼焊接時應(yīng)盡可能采用快速焊接法且成型后在1020～1100℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶熱處理，之后快速冷卻才能得到鐵素體體積分?jǐn)?shù)約為40%～50%的雙相組織，從而獲得比較高的強度、塑性及綜合性能。 

國產(chǎn)00Cr25Ni5Mo3N雙相不銹鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為：C≤0.03，Si≤1.0，Mn≤1.0，Cr24.0～26.0，Ni5.0～8.0，Mo2.5～3.5，N≤0.2。 

焊接工藝參數(shù)直接影響著焊后設(shè)備的質(zhì)量，因此要經(jīng)過多次焊前試驗才能最后予以確定。焊接熱輸入、層間溫度、預(yù)熱以及材料厚度等都會影響到焊接時的冷卻速度，從而影響焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能。當(dāng)焊后要進(jìn)行熱處理時可以不限制層間溫度。正常情況下雙相鋼焊接時不需要預(yù)熱。但焊后必須盡快冷卻，以順利通過危險的脆化溫度帶。 

實踐證明，在保證焊接質(zhì)量的前提下盡量采用小的焊接電流和較快的焊接速度；采用窄焊縫薄層焊，層間溫度小于100℃，施焊過程中焊條不允許作橫向擺動。目的是為了減少和防止焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生單相或較多的鐵素體組織和晶粒粗大。在為某廠焊接設(shè)備主焊縫時采用了表1所示的參數(shù)（焊條電弧焊），取得了較為滿意的效果。 

表1 某系列雙相不銹鋼設(shè)備筒體的焊接參數(shù)

在中、厚壁設(shè)備的焊接中，應(yīng)采用多層焊。但根據(jù)多年試驗和經(jīng)驗表明，層數(shù)過多不但影響施工效率，還易帶來負(fù)面影響，主要是焊縫區(qū)受到焊接熱循環(huán)作用次數(shù)過多易導(dǎo)致性能劣化、引發(fā)弧波裂紋。事實是，在保證材料晶粒度細(xì)小及應(yīng)力較小的前提下，盡可能地減少焊接層數(shù)。 

在為化工廠制作的設(shè)備中，某換熱器殼體規(guī)格Φ800mm×10mm，熱加工后對其焊縫進(jìn)行固溶熱處理，在1050～1100℃保溫1h，然后立即水冷。固溶熱處理后相關(guān)試樣的力學(xué)性能見表2。從表2可知，固溶熱處理后雙相不銹鋼材料的鐵素體體積分?jǐn)?shù)為56.13%，滿足奧氏體和鐵素體共存相比例約各占一半的要求。

力學(xué)性能指標(biāo)也較為理想。金相檢驗及晶間腐蝕試驗表明，無σ相、α相等有害相析出，材料試樣無晶間腐蝕傾向。

表3 00Cr25Ni5Mo3N 雙相不銹鋼接頭固溶熱處理結(jié)果