双相不锈钢的独特习性与冷热成形的工艺对策

1 双相不锈钢:是奥氏体和铁素体共存相比例约各占一半的不锈钢,简称双相钢。早先有的称“二重钢”,也有叫“复相钢”。实际相比例是铁素体占45~55%,相应奥氏体占55~45%。它综合了许多铁素体和奥氏体最有益的性能,显示了独特的有别于常规用不锈钢的特性。

 2 使用场合:一般使用在含Cl-介质,中温的场合。尿素级双相钢已在日本东洋公司ACES尿素工艺流程的设备上使用。

 3 独特的习性:

  (1) 316L型的奥氏体不锈钢相比:

    a.具有良好的耐应力腐蚀破裂性能。

    b. 具有良好的耐孔蚀,耐缝隙腐蚀性。

    c.强度高,韧性低。

   (2)焊接性能良好。

   (3)线热膨胀系数低,与碳素钢相近。

   (4)几个温度区呈现脆化,有σ,α,χ等相析出。

    4 独特习性与冷热成形的工艺对策

习性与影响

对策与工艺

A、强度高,表面应力大。

  成形作用力大,表面缺陷诱发开裂;一半铁素体相,冷成形仍具有方向性成形后直边余量不等。                                      

a、下料尺寸比常规不锈钢略大,表面作放射性抛光;增加压边接触面,在加大副油缸压力的同时,坯料滑移阻滞增大,簿壁封头不易产生鼓包,也弥补成形余量不均造成的切割量不足。

B、强度高,回弹大。

封头成型后直边外倾超标  压鼓成形时难以变形。                 

b、坏料在封头小r区或整个坯料预热后成型,预热温度应有所控制。封头成形后直边端部先不切割,将直边部位热处理定形后再切割。

C、冷作硬化倾向强烈。

成型变形率受限制,否则将开裂。                                   

c多次成型封头,中间增加热处理工序,热处理前应清洗工件。

D4750C左右的脆化区。

   在此温度加工将使材料开裂。                      

d 4750C脆化会在3500C~5250C 出现,热成型严格禁止在此温度区内作业。

E、散热快,9500C左右有脆化区。

坯料加热出炉温度下降迅速,很快到达脆化区。           

e、坯料加热和冲压力,用三明治夹板式进行,出炉至冲压应尽量缩短时间,封头成形后脱模不低于9500C

F、热成形会失去各占一半的相平衡。

影响耐腐蚀性能。                              

f、热成形后应固溶热处理,加热最高温度有上限,急冷时间尽量缩短,如封头有开孔,应开孔后固溶。如无开孔,应增加排汽装置。

G、线热膨胀系数与碳钢相近。             

G、热压模具间隙等同碳素钢要求。

5 我国市场上的双相不锈钢 

    我国已开发出5种双相钢,都属于第二代钢种,目前只有0Cr18Ni5Mo3Si2钢纳标并大量生产,其他都按厂标生产,产量不大,钢材市场大量进口国外产品。

    按双相钢生产技术要求,各国知名企业都打出自已牌号.例如瑞典AVESTA,SANDVIK公司的SAF系列,日本住友公司的DP系列,法国CLI公司UR系列.这些牌号相互对照如下表:

标准

系列

UNS

DIN

JIS

SAF

系列

DP

UR系列

中国牌号

S31500

1.4417

 

SAF1805

DP1

 

00Cr18Ni5Mo3Si2

S31260

 

SUS329J2L

 

DP3

 

00Cr25Ni7Mo3WCuN

S31803

1.4462

 

SAF2205

DP8

URANUS45N

00Cr22Ni5Mo3N

S32304

1.4362

 

SAF2304

 

 

 

S32750

1.4410

 

SA2507

 

 

 

S32550

1.4507

 

 

 

URANUS52N

 

S32760

1.4501

 

 

 

URANUS76N

 

    6.订购双相不锈钢钢板时应注意的事项:

    (1) 板材应经固溶处理,质保书中应有加热温度和冷却方式,不能用“迅速冷却”这类含糊的词语表达,这点很重要,最好明确说明“固溶水淬”,国外订货往往如此。

    (2) 订货时应考虑把Ni适当提高到中上限水平。同时要综合考虑NiN关系,因为它们都是奥氏体形成元素,如果NiN都在上限,可能导致奥氏体相数量过高,影响耐SCC的性能。

    (3)力学性能中,屈服点不能过高,硬度不能超标,否则给冷成形带来困难。

    (4) 中国GB150-1998规定双相钢的伸长率应不小于25%

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