双相不锈钢参数对比
双相不锈钢密度
双相不锈钢密度
双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料，其密度与普通不锈钢略有差异。本文将从以下几个方面详细介绍双相不锈钢的密度。
一、什么是双相不锈钢
双相不锈钢是一种由奥氏体和铁素体组成的混合结构，具有高强度、
高耐腐蚀性和良好的韧性等优良性能。它主要由铬、镍、钼等元素组成，其中镍含量较高，通常在20%以上。
二、双相不锈钢密度
双相不锈钢的密度与普通不锈钢略有差异。根据国际标准ASTM
A240/A240M-18a，在室温下，双相不锈钢的密度为7.8g/cm³左右。而普通不锈钢（如304、316等）的密度也在7.8g/cm³左右。
三、影响双相不锈钢密度的因素
1.化学成分：铬、镍等元素含量对于材料的密度有着很大影响。
2.加工工艺：材料经过冷拔、冷轧等加工过程后，其密度也会有所变化。
3.温度：双相不锈钢在高温下，由于晶格的膨胀，密度会有所降低。
四、双相不锈钢的应用
由于双相不锈钢具有优良的性能和较高的强度，因此在船舶、化工、
石油天然气等领域得到了广泛应用。例如，在海上石油平台上使用的
管道、阀门等设备，往往采用双相不锈钢材料制造。
五、如何判断双相不锈钢
1.外观：双相不锈钢表面呈现出银白色光泽，并且具有较高的光洁度。
2.磁性：由于其结构中含有铁素体成分，因此双相不锈钢是磁性材料。可以使用磁铁来判断材料是否为双相不锈钢。
3.化学成分：通过对材料进行化学成分分析，可以判断其是否为双相不锈钢。一般来说，镍含量在20%以上的材料可以被认为是双相不锈钢。
综上所述，双相不锈钢是一种特殊的不锈钢材料，具有高强度、高耐
腐蚀性和良好的韧性等优良性能。其密度与普通不锈钢略有差异，在
双相不锈钢分类及代表牌号
双相不锈钢分类及代表牌号
双相不锈钢一般可分为四类：
第一类属低合金型，代表牌号是UNSS32304(23Cr-4Ni0.1N)，钢中不含钼，耐点蚀当量，PRE值为24～25，在耐应力腐蚀方面可代替AISI304(0Cr18Ni9)或316(0Cr17Ni12MO2)使用。
第二类属中合金型，代表牌号是UNSS31803(22Cr-5Ni-3MO-0.15N)，PRE值为32～33，他的耐蚀性能介于AISI316L(00Cr17Ni14M02)和6%MO+N奥氏体不锈钢之间。
第三类属高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号有
UNSS32750(25Cr-6Ni-3MO-2Cu-0.2N)，PRE值为38～39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢。
第四类属超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号有UNSS32750(25Cr-7Ni-3.7MO-0.3N)，有的也含钨和铜，PRE值大于40，可适用于苛刻的介质条件，具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。
双相不锈钢的代表牌号见表1。
表 1 双相不锈钢(DSS)代表牌号的主要化学成分和耐点蚀当量值(PREN)
这些牌号主要适用于变形材，与其相当的牌号也可用于铸件。
中国开发研制的双相不锈钢见表2。
表 2 中国开发研制的双相不锈钢
双相不锈钢基本特性
第一类属低合金型，代表牌号UNS S32304（），钢中不含钼，PREN值为24-25，在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用。
第二类属中合金型，代表牌号是UNS S31803（）,PREN值为32-33，其耐蚀性能介于AISI 316L 和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。
第三类属高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号UNSS32550（），PREN值为38-39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢。
第四类属超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号UNS S32750（）,有的也含钨和铜,PREN 值大于40,可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。国内外主要双相不锈钢牌号的近似对照见表2。
表1 双相不锈钢（DSS）代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值
Representative Duplex Stainless Steel Types,Main
Chemical Analysis and Pitting Resistance Equivalent Number
表2 各国主要双相不锈钢牌号的近似对照
Comparison of Main Duplex Stainless Steels Of Different Countries
工业事业部五分厂2008年8月5日
双相不锈钢是指不锈钢中同时具有奥氏体和铁素体两种金相组织结构的不锈钢。
不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢自本世纪初问世，到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就，不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分，分为马氏不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类；按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等；按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等；按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素
双相不锈钢材料牌号
双相不锈钢材料牌号
双相不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能和高强度的不锈钢材料。常见的双相不锈钢材料牌号包括：
1. 2205：常用的双相不锈钢材料，含有22%铬和5%镍，并添
加了3%钼。具有较高的强度和耐蚀性，能够在广泛的工业应
用中使用。
2. S31803：双相不锈钢的一种标准牌号，含有18-20%铬和4-6%镍。具有较高的耐腐蚀性和强度，常用于化工、海洋工程
和石油行业。
3. S32205：与S31803相似的双相不锈钢材料，含有22%铬和5%镍。具有优异的耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于海洋工程、化工和食品加工等领域。
4. 2507：高合金双相不锈钢，含有25%铬和7%镍，添加了4%钼和0.25%氮等合金元素。具有较高的抗腐蚀性能和耐久性，
常用于海洋工程、石油勘探和化工设备等。
这些双相不锈钢材料牌号多数基于AISI（美国钢铁协会）标
准命名，其他国家或地区也有类似的命名体系。不同牌号的双相不锈钢具有不同的化学成分和性能，选择合适的牌号应根据具体应用需求。
双相不锈钢的分类及代表牌号
双相不锈钢的分类及代表牌号
双相不锈钢的代表牌号见表1。这些牌号主要适用于变形材，与其相当的牌号也可用于铸件。双相不锈钢一般可分为四类：
第一类属低合金型，代表牌号UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N），钢中不含钼，PREN值为24-25，在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用。
第二类属中合金型，代表牌号是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）,PREN值为32-33，其耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。
第三类属高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号UNSS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N），PREN值为38-39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr
的双相不锈钢。
第四类属超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）,有的也含钨和铜,PREN值大于40,可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。国内外主要双相不锈钢牌号的近似对照见表2。
表1 双相不锈钢（DSS）代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值
Representative Duplex Stainless Steel Types,Main
Chemical Analysis and Pitting Resistance Equivalent Number
表2 各国主要双相不锈钢牌号的近似对照
Comparison of Main Duplex Stainless Steels Of Different Countries
常用双相不锈钢牌号与各国牌号对照及耐腐蚀性能
4. 双相不锈钢（DSS）代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值见下表
双相不锈钢（DSS）代表牌号的主要化学成分和孔蚀抗力当量值
5.双相钢(00CrNi5Mo3N)在海水中的耐蚀特性及阴极保护的必要性
1）腐蚀特性分析
双相钢(00CrNi5Mo3N)在40度以上浓海水中，金属的五种腐蚀类型均有可能发生，包括全面腐蚀、应力腐蚀、晶间腐、蚀点腐蚀以及缝隙腐蚀。以下按腐蚀类型，说明双相钢(00CrNi5Mo3N)在40度以上浓海水中环境下的耐蚀能力。（说明：00CrNi5Mo3N基本与2205双相钢等同，以下不再说明）。
A.全面腐蚀
全面腐蚀(又称均匀腐蚀) 是指在整个合金材料表面上以比较均匀的方式所发生的腐蚀现象。就双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)在此方面的应用来讲，其抗全面腐蚀能力基本没有问题。
B.应力腐蚀
机械设备零件在应力(拉应力) 和腐蚀介质的联合作用下，将出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，导致设备和零件失效，这种现象称为应力腐蚀开裂。双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)因其含有连续稳定的铁素体，不易发生相应腐蚀。
C.晶间腐蚀
沿着材料晶粒间界先行发生的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的局部破坏现象，称为晶间腐蚀。由于双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)的含碳量都很低的缘故，基本不发生晶间腐蚀或者腐蚀程度几乎可以忽略。
D.点腐蚀
图1 双相不锈钢2205的点腐蚀与温度及Cl-离子浓度的关系如果腐蚀仅仅集中在设备的某些特定点域，并在这些点域形成向深处发展的腐蚀小坑，而金属的大部分表面仍保持钝性的腐蚀现象，称为点腐蚀。由图1可知，仅就点腐蚀而言，双相不锈钢(00CrNi5Mo3N)的点腐蚀与温度及Cl-离子浓度存在一定相关性。一般认为：双相钢(00CrNi5Mo3N)则可用于较低离子浓度环境(Cl- 低于18 g/ L) ，而正常海水中Cl-浓度为19.673 g/L(参考：《海洋手册》，郭琨编著，海洋出版社，1984年)，用于滨海电厂的循环水泵，特别是循环水是非直排循环使用情况下，Cl-会反复被富集，其浓度大大超出普通海水中Cl-浓度19.673 g/L，同时温度也会高于正常的自然气候下的海水温度。因此双相钢(00CrNi5Mo3N)存在较大的点蚀可能性，如果使用此材料要引起注意，需要采用阴极保护手段防腐。
双相不锈钢316性能对比
双相不锈钢和奥氏体316L不锈钢的各项性能对比试验
所谓双相不锈钢是在其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%。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有
Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，
塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不
锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间
副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使双相不锈钢兼有铁素体不锈
钢和奥氏体不锈钢的优点，它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有
的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，正是这些优越的性能使双相不锈钢作为可焊接
的结构材料发展迅速，80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢并列的一个钢
类。
我们选择了沈阳天宝制钢公司冶炼的00Cr22Ni5Mo3N（双相不锈钢）和316L钢做为试验钢
种，进行双相不锈钢和奥氏体不锈钢的各项性能对比试验。以便在了解316L钢的基础上，加深
对双相不锈钢的力学性能、耐腐蚀性能的了解。
1.化学成分（％）
Si S P Cr Ni Mo N
Mn
钢号分析单位 C
双相钢辽特钢质检0.029 1.00 0.25 0.0020.02721.19 5.91 2.66 0.131
双相不锈钢的性能特点与结构类型
双相不锈钢的性能特点与结构类型
性能特点：
1.高强度：双相不锈钢具有较高的强度，其屈服强度通常能达到
450MPa以上，比一般的奥氏体不锈钢高出约50%。
2.良好的塑性：双相不锈钢具有良好的塑性和韧性，能够轻松进行冷加工和热加工，可用于制造复杂的构件和零件。
3.耐腐蚀性：双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，可以抵抗常见的腐蚀介质，如酸、碱、盐等，尤其适用于海洋环境中的应用。
4.抗应力腐蚀开裂：双相不锈钢具有较好的抗应力腐蚀开裂性能，在高温和高应力环境下依然能保持较高的强度和耐蚀性。
5.良好的焊接性能：双相不锈钢具有良好的焊接性能，可以采用大多数常用的焊接方法，如电弧焊、激光焊、等离子焊等进行连接，焊后性能优良。
6.低磁性：双相不锈钢具有较低的磁性，尤其适用于对磁性要求较高的应用场合。
结构类型：
1.低铁素体型（LD型）：奥氏体的含量较高，铁素体的含量较低，该结构类型具有较高的强度和韧性，适用于高强度要求的结构件制造。
2.中铁素体型（MD型）：奥氏体和铁素体的含量接近，既保持了奥氏体不锈钢的高塑性和良好的韧性，又具有较高的强度和耐腐蚀性能。
3.高铁素体型（HD型）：铁素体的含量较高，奥氏体的含量较低，
该结构类型具有较高的强度和硬度，适用于耐磨、耐蚀等特殊环境的使用。
1.4462双相不锈钢密度
1.4462双相不锈钢密度
①密度密度(20℃)/kg/dm3:7.8
②熔点/℃:1420~1462
③比热容(0~100℃)/kg/(kg.k):0.5
④热导率/w/(m.k)100℃-:19,⑸热导率/w/(m.k)500℃-:23
⑥线胀系数/(10-6/k)0~100℃:13.7
⑦线胀系数/(10-6/k)0~561℃:14.7
⑧电阻率（20℃）/（Ω.mm2/m):0.88
⑨纵向弹性模量（20℃）/GPa:186
⑩磁性:有。
304不锈钢与双相钢硬度
304不锈钢与双相钢硬度
304不锈钢与双相钢硬度的比较
不锈钢是一种常见的金属材料，以其良好的抗腐蚀性能而广泛应用于各个领域。其中，304不锈钢以其高强度、良好的可塑性和较高的耐腐蚀性受到了众多行业的青睐。然而，近年来双相钢逐渐进入人们的视野，它在硬度方面较304不锈钢有所突破，成为了一种备受关注的材料。本文将对这两种材料的硬度进行比较，并探讨其在不同应用场景中的适用性，以供读者参考。
首先，我们来了解一下304不锈钢的硬度特点。304不锈钢是一种奥氏体不锈钢，其硬度通常在HRC20-25之间。这种材料由于其成分中的铬和镍元素，具有良好的耐腐蚀性和可塑性。这种硬度范围使得304不锈钢在一些要求对表面硬度不高的领域得到了广泛应用，比如食品加工、医疗器械等。
而双相钢则是一种由奥氏体和铁素体相组成的复合结构材料。在制造过程中通过适当的加热处理，使得奥氏体和铁素体能够达到比较理想的平衡状态。相对于304不锈钢，双相钢的硬度通常要高一些，一般在HRC30-40之间。双相钢的硬度提高主要得益于其铁素体相，而在奥氏体相的存在下，仍然保持着良好的可塑性和耐腐蚀性。这种硬度的提升使得双相钢在一些对强度要求较高的行业得到了广泛应用，比如石油化工、航空航天等。
当我们需要选择一种材料时，除了考虑硬度因素外，还需要考虑
具体的使用环境和要求。在一些常见的应用场景中，比如普通建筑结构、船舶制造等，304不锈钢已经能够满足需求，并且以其价格相对较低、可靠性较高受到了普遍青睐。而在一些对强度要求较高的场景中，双相钢则可能成为更好的选择，因其在相对较高硬度的基础上依然保
双相不锈钢
1）合金元素和冷却速度
实验和理论计算表明：临界区加热后获得双相组织所需的临界冷却速率与钢中锰含量具有一定关系。其根钢 中存在的合金元素，就可估算获得双相组织所需要的临界冷却速率，为热处理双相钢生产时，选择适当的冷却方 法提供依据。
当钢的化学成分一定时，应在保证获得双相组织的前提下，尽可能采用较低的冷却速度，使铁素体中的碳有 充分的时间扩散到奥氏体中，从而降低双相钢的屈服强度，提高双相钢的延性。如果钢中合金元素含量较4，临界 冷却速度过高，冷却后铁素体中含有较高的固溶碳，不利于获得优良性能的双相钢，这时应改变钢的化学成分， 增加钢中的合金元素含量，从而降低临界冷却速度，或者在双相钢的生产工艺中，加入补充回火工序，降低铁素 体中的固溶碳，改善双相钢的性能。如果钢中含有强的碳化物形成元素，当估算临界冷却速率时，应考虑到这些 元素对临界区加热时所形的奥氏体淬透性和有利影响，V和Ti的碳化物粒子可以通过相界面的钉扎作用提高奥氏 体的淬透性，降低临界冷却速度.
根据耐腐蚀性、接头韧性的要求不同来选择与母材化学成分相匹配的焊条，如焊接Cr22型双相不锈钢，可选 用Cr22Ni9Mo3型焊条，如E2209焊条。采用酸性焊条时脱渣优良，焊缝成形美观，但冲击韧性较低，当要求焊缝 金属具有较高的冲击韧性，并需进行全位置焊接时，应采用碱性焊条。当根部封底焊时，通常采用碱性焊条。当 对焊缝金属的耐腐蚀性能具有特殊要求时，还应采用超级双相钢成分的碱性焊条。
双相不锈钢分类 牌号及标准
双相不锈钢分类、牌号及标准
双相不锈钢一般可分为四类：第一类低合金型，代表牌号UNSS32304，钢中不含钼，PREN：24-25，耐应力腐蚀方面可代替AISI 304或是316使用。第二类中合金型，代表牌号UNSS31803，PREN：32-33耐蚀性能介于AISI316L和6%MO+N奥氏体不锈钢之间。第三类高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号有UNSS32550，PREN：38-39耐蚀性能高于22%Cr双相不锈钢。第四类超级双相不锈钢型，含高钼和氮，标准牌号有UNSS32750，有的也含钨和铜，PREN>40可使用于苛刻的介质条件，具有良好的耐蚀与力学综合性能，可与超级奥氏体不锈钢相媲美。（注：PREN：孔蚀抗力当量值）
化学成分双相钢的最主要合金元素是Cr、Ni、Mo和N。其中Cr、Mo为增加铁素体含量，而Ni、N为奥氏体稳定元素。有些钢种还有Mn、Cu、W等元素。Cr、Ni、Mo能改进抗腐蚀性。在含氯化物的环境中其抗点蚀及裂缝腐蚀的性能特别好。
1．化学成分（％）
表1
牌号 C Cr Ni Mo N P S SAF2205 0.030 21.0-23 4.5-6.5 2.5-3.5 0.08-0.2 0.030 0.030 SA2507 0.030 24.0-26 6.0-8.0 3.0-5.0 0.32 0.035 0.020 2．机械性能双相钢机械性能取决于产品形式及最终热处理，下表列出了规定的极限
表2
项目牌号试验温度℃RP0.2N/mm2RM0.2N/mm2A5%
双相不锈钢执行标准
双相不锈钢执行标准
一、化学成分
双相不锈钢的化学成分应符合以下要求：
1.铬（Cr）含量：≥18%，且≤25%。
2.镍（Ni）含量：≥4.5%，且≤7.5%。
3.钼（Mo）含量：≥3.0%，且≤6.0%。
4.氮（N）含量：≥0.1%，且≤0.3%。
5.钛（Ti）含量：≤0.1%。
6.铝（Al）含量：≤0.1%。
7.碳（C）含量：≤0.2%。
8.磷（P）含量：≤0.03%。
9.硫（S）含量：≤0.02%。
二、力学性能
双相不锈钢应满足以下力学性能要求：
1.抗拉强度：≥520 MPa。
2.屈服强度：≥290 MPa。
3.断后伸长率：≥25%。
4.断面收缩率：≥40%。
5.冲击功：≥88 J。
6.硬度范围：HRB 89~115。
三、耐腐蚀性能
双相不锈钢应具有较好的耐腐蚀性能，特别是耐氯离子腐蚀性能。在不同浓度和温度的氯化物溶液中，应满足以下耐腐蚀性能要求：
1.20%浓度的氯化物溶液，耐应力腐蚀破裂性能应满足NACE要求。
2.在全浸、差压和套压试验条件下，耐应力腐蚀破裂性能应满足ASTM G48-
92标准要求。
3.在氯化物点蚀实验条件下，耐点蚀性能应满足ASTM G48-92标准要求。
4.在腐蚀疲劳试验条件下，耐腐蚀疲劳性能应满足ASTM G21-92标准要求。
5.在高温高湿试验条件下，耐腐蚀性能应满足ASTM G67-95标准要求。
6.在海水全浸、差压和套压试验条件下，耐腐蚀性能应满足ISO 9227标准要
求。
7.在高温高压水试验条件下，耐腐蚀性能应满足ASTM G67-95标准要求。
8.在常温至高温各种温度的氢氧化物溶液中，耐全面腐蚀性能应满足ASTM
双相不锈钢
双相不锈钢
双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占
50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，
Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、
N等合金元素。
1、不锈钢为什么不会生锈？
不锈钢的耐腐蚀性能一般随着铬含量的增加而提高，当钢中的铬含量Cr≥12%，会在钢的表面形成一层非常薄，但很致密的氧化膜(通称钝化膜)，保护基体不再被氧化或腐蚀，不锈钢因此具有优良的耐蚀性能。
2、双相不锈钢的组成
双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%，
一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
图:双相不锈钢的组成
图：双相不锈钢的微观组织
3、双相不锈钢的分类
第一类属低合金型，代表牌号UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N），钢中不含钼，PREN 值为24-25，在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用。
第二类属中合金型，代表牌号是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）,PREN 值为32-33，其耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间。
第三类属高合金型，一般含25%Cr，还含有钼和氮，有的还含有铜和钨，标准牌号UNSS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N），PREN值为38-39，这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的双相不锈钢。
双相不锈钢参数对比
双相不锈钢参数对比 Last updated on the afternoon of January 3, 2021
双相钢介绍
双相不锈钢(Duplexstainlesssteel)
双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。
1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。
双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型：
1、不含Mo的低级双相不锈钢2304；
2、标准双相不锈钢2205（德标），占双相钢总量的80%以上；
3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢；
4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下：
1、Cr铬
钢中最少含有%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。Cr是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。
双相不锈钢2205（00Cr22Ni5Mo3N,S31803）介绍
给水管材---薄壁不锈钢管
双相不锈钢2205的用途：用于炼油, 化肥,造纸,石油,化工等耐海水耐高温浓硝酸等的热交换器和冷
淋器及器件。
双相不锈钢的主要代表牌号
DSS一般可分为四类:
低合金型--代表牌号是UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N）
PREN值24～25
中合金型--代表牌号是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）,
PREN 值32～33
高合金型--标准牌号有UNS S32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）,
PREN 值38～39
超级双相不锈钢型--标准牌号有UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）,
PREN值＞40
(※ PREN 耐孔蚀指数PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%)
低合金型UNS S32304不含钼, 在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用.
中合金型UNS S31803的耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间.
高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的
双相不锈钢.
超级双相不锈钢型,含高钼和氮,有的也含钨和铜, 可适用于苛刻的介质条件,具有良好的
耐腐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相比美.
代表牌号的主要化学成分
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从表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的钢种, 在ASTM A 240/240M-99a标准中是在1999年才纳标的,它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一半), 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接性能,多用于性能要求较高和需要焊接
常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照
常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照
双相不锈钢的热膨胀与碳钢接近，这使双相钢与奥氏体不锈钢相比，具有明显的优势。金相组织我公司使用于西气东输的UNSS31803双相不锈钢的微观组织图如下，其铁素体含量54%
双相不锈钢优势
1、与奥氏体不锈钢相比
1）服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的厚度要比常用奥氏体不锈钢减少30-50%，有利于降低成本。
2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中，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断裂的能力，应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。 3）在许多介质中应用最普通的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，在一些介质中，如醋酸、甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相发的奥氏本不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和腐蚀疲劳性能都优于奥氏体不锈钢。
5）比奥氏体不锈钢线膨胀系数低，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。
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双相钢介绍
双相不锈钢(Duplex stainless steel)
双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。
1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。
双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型：
1、不含Mo的低级双相不锈钢2304；
2、标准双相不锈钢2205（德标），占双相钢总量的80%以上；
3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢；
4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下：
1、Cr铬
钢中最少含有%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。Cr是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。
2、Mo钼
Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT公式)。Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。因此，通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于%，双相钢中小于4%。
3、N氮
N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显着地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。在提高钢强度的同时，N元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性，延缓金属间相的形成，使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造，还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成σ相的倾向，N是强烈的奥氏体元素，在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。双相不锈钢中一般加入几乎接近溶解度极限的N和用以调整达到相平衡的Ni。铁素体元素Cr和Ni与奥氏体形成元素Ni和N需要达到平衡，才能获得期望的双相组织。
4、Ni镍
Ni是稳定奥氏体组织的元素。铁基合金中添加Ni可促使不锈钢从体心立方晶体结构(铁素体)转化为面心立方晶体结构(奥氏体)。
Ni可以延缓金属间相的形成，但效果远不如N有效。
下面介绍双相不锈钢，帮助了解其性能。
1：标准双相不锈钢（00Cr22Ni5Mo3N）
一、引言
是一种加N双相不锈钢。N的加入明显地改善了的耐腐蚀性能，尤其是焊接的情况。早期的双相不锈钢可以耐中等强度的均匀腐蚀和氯应力腐蚀断裂，但是在焊接情况下使用时，其性能就会大大下降。为了改善这种情况，N元素就加入了2205双相不锈钢，这样不仅使耐腐蚀性能上升，而且焊接使用情况也很良好。德国标准对2205双相钢的含N量要求是，Cr、Mo、Ni的含量也有要求，所以双相钢的点蚀当量PREN值达到了，进一步提高了耐蚀性能。
当有恰当的热处理时，中22%的Cr和%的Ni、3%的Mo、%的N就会产生包括奥氏体相和铁素体相平衡的显微组织结构，这种结构和化学成分让不锈钢有比316和317不锈钢更好和更广泛的耐蚀性能，同时还有比普通奥氏体不锈钢两倍还高的屈服强度。
是使用最广泛的双相不锈钢材料，在出厂前的所有不锈钢都要金相检验，以防止加工过程中产生σ相。最常见的应用形式是焊管和
管件，在有较强的均匀腐蚀和应力腐蚀的情况下，板材应用也很广泛。
二、化学成分和机械试验数据
三、耐蚀性能
1、氯化物应力腐蚀断裂
不含镍的铁素体钢对氯化物的应力腐蚀断裂有天生的免疫力，即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此，从另一方面来说，含镍的奥氏体不锈钢则很容易受到氯离子应力腐蚀断裂的影响。奥氏体和铁素体不锈钢对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗取决于合金中镍的含量。
从某种意义上说，双相合金是奥氏体相和铁素体相的合成，但在双相合金中的成分都会倾向于某一相。例如，铁素体相中的Ni要比奥氏体相中的Ni含量少的多，因此，双相合金对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗性要比传统300系列不锈钢好的多。
下表是是304和在几种沸腾溶液中的腐蚀性能试验结果。
2、点蚀和缝隙腐蚀
对氯离子的点蚀和缝隙腐蚀的评定可以使用ASTM标准G-48试验方法(10%FeCl3-6H2O)，并且逐渐提高温度直到发现缝隙腐蚀发生为止。则首先发现缝隙腐蚀发生的温度称为临界缝隙腐蚀温度，可以用来衡量材料耐缝隙腐蚀的能力，但在氯化溶液中不必要标明合金的限制使用温度。
下表是退火钢板材和316L、317L等合金的缝隙腐蚀温度试验对比情况。
10%FeCl3溶液中的缝隙腐蚀数据
3、均匀腐蚀
对稀的还原性酸和高浓度的氧化性酸有抵抗性，对低浓度的有机酸也有抵抗性，但在高温高浓度下要小心使用。下表是316L和普通状态和焊接状态的腐蚀试验对比情况。
腐蚀对比试验数据
四、物理性能
五、力学性能
高温下的拉力性能
双相钢在ASME锅炉与压力容器规范中被允许使用在316℃以下温度。其强度可以通过ASME锅炉与压力容器标准中的许用应力来表示。下表是典型316和的许用应力对比情况。焊接管件的焊缝系数取。
如此大的许用应力可以和有很利地使用在过程装备设计中。
最大许用应力(依据ASME规范)
冲击性能
双相钢可以从高温塑性破坏向低温脆性断裂转变，此塑性-脆性的转变温度可以通过在343-538°C长时间的保温来充分地提高。不恰当的焊接工艺，例如使用纯粹的Cr不锈钢填料，可以提高焊缝向冲击脆性转变的敏感性。
高温对力学性能的影响
ASME锅炉与压力容器规范中明确规定双相钢的使用温度上限是316℃，因为双相钢有一个“475℃脆化”的问题，主要是由于铁素体相在343-538℃之间加热时会出现脆化现象。但这种脆化是可逆的，只要通过在593℃以上加热就可以还原。然而，另外一个脆化温度区间是538-1000℃，因为有有害于冲击性和腐蚀性的中间相析出。整体退火和快速冷却处理可以消除脆性相，同时也是消除成形应力和“475℃脆化”首选方案。
六、成形和热处理