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雙相不銹鋼的九十年歷程

1930年的Avesta Ironworks工廠,位于瑞典阿維斯塔

2023年9月是雙相不銹鋼90周年紀(jì)念,我們一起回顧下雙相不銹鋼發(fā)展的歷程。


早期:1930到1970年代


1900年代初期,最早的不銹鋼是純奧氏體,鐵素體或馬氏體。1930年,瑞典的Avesta Ironworks開發(fā)出了首個具有鐵素體相和奧氏體相結(jié)合的雙相不銹鋼。因客戶需要減少晶間腐蝕在鐵素體不銹鋼的影響,Avesta工廠開始向客戶供應(yīng)第一款雙相不銹鋼產(chǎn)品。


在早期,雙相鋼因其良好的耐腐蝕性和可鑄性而被用于制漿,造紙和高溫工況應(yīng)用的鑄件,棒材和板材。到1932年,雙相鋼已占全球5500噸全球不銹鋼市場的6.5%。


在接下來的幾十年中,冶金學(xué)家開發(fā)了降低碳含量并引入氮以控制塑性和可焊性的技術(shù)。第二次世界大戰(zhàn)期間鎳的短缺促使人們對雙相不銹鋼產(chǎn)生了更大的興趣。1950年代的改進(jìn)包括開發(fā)了添加氮的雙相鋼牌號,以減少鑄造和焊接過程中開裂的風(fēng)險(xiǎn)。


第二代雙相不銹鋼

 

雙相鋼的發(fā)展在70年代達(dá)到了高潮,第二代雙相不銹鋼具有更好的抗晶間腐蝕能力,獲得了更多的應(yīng)用和更大的商業(yè)成功。


從冶金學(xué)的角度來看,這些鋼種利用增加的氮來增強(qiáng)奧氏體的形成。這樣可以防止在焊接或熱加工后雙相組織在熱影響區(qū)還原為全鐵素體。氮還有助于鋼材抵抗點(diǎn)腐蝕,并同時提高強(qiáng)度。


超級雙相不銹鋼(Super Duplex)


70年代和80年代的發(fā)展,主要是第三代雙相鋼——更高合金化的超級雙相不銹鋼Forta SDX 2507, Forta SDX 100。這些牌號包含更多的合金元素,因此具有更好的性能,但成本更高。超級雙相不銹鋼滿足了海上石油,天然氣,食品和飲料以及化工行業(yè)的需求。


超級雙相不銹鋼最普遍的定義是其抗點(diǎn)蝕性能(PRE或PREN)至少應(yīng)達(dá)到40。為了達(dá)到這種水平的耐腐蝕性,冶金學(xué)家使用合金元素,例如鉻,鉬,鎢,鎳和銅。當(dāng)然,超級雙相鋼中更多的合金元素也意味著更高的成本,但與奧氏體鋼相比,它們通常在價格上更具有競爭力,可被視為奧氏體鋼的替代品。


低合金雙相鋼(Lean Duplex)


在雙相鋼產(chǎn)品線的另一端,Avesta工廠在80年代中期開發(fā)了低合金雙相不銹鋼(Lean Duplex),以最大程度地降低原材料成本。


當(dāng)使用鎳作為合金元素時尤其如此。多年來,鎳的價格一直在大幅波動。因此,通過減少鎳含量,我們能夠?yàn)榭蛻籼峁﹥r格更穩(wěn)定的不銹鋼產(chǎn)品。


在這些低合金雙相鋼中,F(xiàn)orta LDX 2101尤其受歡迎。它具有較高的錳和氮,以彌補(bǔ)其較低的鎳含量。它具有高強(qiáng)度,良好的耐腐蝕性能和焊接性能。


易成型雙相鋼(Formable Duplex)


在過去的10~15年間,具有改進(jìn)成型性能的雙相鋼得到了進(jìn)一步的發(fā)展。易成型雙相不銹鋼Forta FDX 27的出現(xiàn),解決了因其他雙相鋼不能同時具備延展性和高強(qiáng)度,而無法制造出復(fù)雜而輕便的成型部件的難題。


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