双相不锈钢性能及锻造

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锻造作业要领1
开锻前，将加热后的废钢放砧具上预热，吊钳（或叉具）放
炉门口预热。锻件出炉后应尽快送到砧上。因锻造温度区间 很窄，气温较低时更容易使锻件温度迅速下降，塑性变劣、 变形抗力提高，而含Mo 高达3﹪的钢种对温度更敏感，温 度稍降，热强度就迅速提高。对大直径、小高度的饼形件来 说，当变形到最后尺寸时，由于直径大，散热表面增大，温 降很快，而高度变小的同时使上下砧接触处摩擦区（不变形 及粘滞区）加大，锻件只能在锤击下艰难变形，表面可能会 出现大量细小龟裂，上下表面甚至会出现成群的网状裂纹； 另外，压不动时反复加热会导致晶粒羽状粗化；外缘冷中心 热的非对称变形会产生混晶现象等。 杨向东
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双相不锈钢合金元素
双相不锈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。 元素含量表
C Si Mn P S Ni Cr Mo N
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热处理要领2
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热处理前应将大部分冷加工工作量完成，若仍有许 多余量放固溶后加工的话，会产生较大残余应力，不 利于腐蚀项目的检验。 4 应避免应力集中现象的出现。所有热处理件的棱角 应倒成R 或斜角；凹角应加工成R过渡。不要打钢印。 磨光表面缺陷后应PT 确认无裂后再进炉处理。
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热处理要领3
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原则上不允许黑皮固溶。 6 冬天气温较低时，出炉前最好先把吊具靠炉 门预热半小时。 7 固溶后表面硬度约HB175-235。
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机加工要领
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按图粗加工交货：单面余量—5mm。 2 低倍试样或小锻件本体实样做低倍时的粗糙度 Ra0.8μm。 3 锻件表面缺陷可能较多，加工时及时借余量。 未经用户许可不能焊补。
≦0.030
≦1.00
≦2.00
≦0.030
≦0.015
4.50~6.50
21.00~23.00 2.90~3.50
0.14~0.20
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主要机械性能特点
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，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯 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。
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双相不锈钢锻造工艺参数
这类钢的锻造工艺参数是： 始锻温度为1150℃， 终锻温度为≥950℃。 测温点在离边缘或端面50～100mm
处。 双相不锈钢2205推荐热处理工艺为： 1 000 ℃×2 h-淬火-空冷+600 ℃×2 h+550 ℃×2 h 空冷。
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性能——用途
2）含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。
在具有相同的孔蚀抗力当量值 （PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）时，双 相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电 位相仿。双相不锈钢与奥氏体不锈钢耐 孔蚀性能与AISI 316L相当。含25%Cr的， 尤其是含氮的高铬双相不锈钢的耐孔蚀 和缝隙腐蚀性能超过了AISI 316L。
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性能——用途
（1）含钼双相不锈钢在低应力下有良好
的耐氯化物应力腐蚀性能。一般18-8型 奥氏体不锈钢在60°C以上中性氯化物 溶液中容易发生应力腐蚀断裂，在微量 氯化物及硫化氢工业介质中用这类不锈 钢制造的热交换器、蒸发器等设备都存 在着产生应力腐蚀断裂的倾向，而双相 不锈钢却有良好的抵抗能力。
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性能——用途
（3）具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。
在某些腐蚀介质的条件下，适用于制作泵、阀 等动力设备。 （4）综合力学性能好。有较高的强度和疲劳 强度，屈服强度是18-8型奥氏体不锈钢的2倍。 固溶态的延伸率达到25%，韧性值AK（V型槽 口）在100J以上。
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双相不锈钢法兰
法兰又叫法兰盘或突缘。
是管子与管子相互连接的零 件。连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰 紧连。法兰间用衬垫密封。法兰连接由一对法兰、一个 垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之 间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产 生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。 有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。 法兰连接是管道施工的重要连接方式。 双相不锈钢法兰，顾名思议，是以双相不锈钢棒材 \钢 锭 或板材之类的为原材料而生产出来的法兰，简称双 相钢法兰。
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用途
（8）与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀
系数小，适合用作设备的衬里和生产复合板。也 适合制作热交换器的管芯，换热效率比奥氏体不 锈钢高。 （9）仍有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向， 不宜用在高于300°C的工作条件。双相不锈钢中 含铬量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。
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锻造作业要领3
锻中、锻后均应及时清理表面缺陷，防止尖端裂
缝沿晶（或位错方向）发展开裂，尤其是一些与 打击方向一致的（和变形方向垂直的细长裂纹） 表面缺陷更应立即停锻清理，碳刨后马上打磨或 直接打磨。清理时将凹坑磨成1：5 的摊角。
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热处理要领1
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焊接性能
（5）可焊性良好，热裂倾向小，
一般焊前不需预热，焊后不需 热处理，可与18-8型奥氏体不 锈钢或碳钢等异种焊接。
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加工性能
（6）含低铬（18%Cr）的双相不锈钢热加工温度
范围比18-8型奥氏体不锈钢宽，抗力小，可不经 过锻造，直接轧制开坯生产钢板。含高铬 （25%Cr）的双相不锈钢热加工比奥氏体不锈钢 略显困难，可以生产板、管和丝等产品。 （7）冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工硬化 效应大，在管、板承受变形初期，需施加较大应 力才能变形。
2.5~3.5
余量
0.08～0.2
31803化学成份和著名的双相不锈钢2205化学材料成分相差
不多，价格相差不高。所以一般采用2205双相不锈钢代替 31803双相不锈钢，但31803双相不锈钢不可以代替2205双相 不锈钢。
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双相不锈钢牌号：
F44（s31254） F51（S31803） F60（S32205） F53（S32750） F55（S32760）
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基本用途
双相不锈钢由于其特殊的优点，
广泛应用于石油化工设备、海 水与废水处理设备、输油输气 管线、造纸机械等工业领域， 近年来也被研究用于桥梁承重 结构领域，具有很好发展前景。
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发展概况
双相不锈钢从20世纪40年代在美国诞生以
来，已经发展到第三代。它的主要特点是 屈服强度可达400-550MPa，是普通不锈钢 的2倍，因此可以节约用材，降低设备制造 成本。在抗腐蚀方面，特别是介质[wiki]环 境[/wiki]比较恶劣（如海水，氯离子含量较 高）的条件下，双相不锈钢的抗点蚀、缝 隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优 于普通的奥氏体不锈钢，可以与高合金奥 氏体不锈钢媲美。
加热时全功率升温，因中温区（尤其是700-900℃区 域）易使少量碳、氮化合物、特别是金属间相析出沉 淀，所以要快速通过中温区。 2 固溶温度1050-1070℃，过高易促使铁素体加快形 成、数量增多，过低要影响固溶效果（如σ相不能干 净地溶解到奥氏体基体中去）。保温时间一般为 2．5h/100mm，按拼炉情况而定。出炉淬水速度要 快。入水水温不大于40℃。

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锻造作业要领-加热
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加热温度≤1180℃，加热保温时间一般为 2h/100mm。加热温度过高、保温时间过长 时会出现超量铁素体，使双相不锈钢性能上的优势 丧失殆尽，并将出现高温脆性相δ相。千万注意不 要使火焰直射锻件或使它长时间在高温区保温。
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双相不锈钢的锻造性能
奥氏体/铁素体双相不锈钢的热塑性比奥氏体不锈钢
差，因此锻造性能差。这是由于δ铁素体与奥氏体变 形能力的不同，受外力作用时，δ铁素体与奥氏体变 形程度不均匀，产生附加应力并降低了晶粒间的结合 力。此外，铁素体在大约950℃以下保温时，有析出 σ相等脆性相的危险，从而降低钢的塑性，导致变形 困难。在锻造双相不锈钢工件时，必须严格控制锻造 工艺，且在初始1~2次锻造时，变形量不能太大，只 能轻轻拍打。
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源自文库
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法兰常用双相不锈钢材料介绍
通常法兰生产厂家所生产的双相不锈钢材料有著名的超级双
相不锈钢S32205 、S31803 、S32750 、S32760等等。 双相不锈钢S31803 俗称F51 其化学成份为 碳 锰 硅 磷 硫 铬 镍 钼 铁 其它

≤0.030 ≤2.00 ≤1.00 ≤0.030 ≤0.020 21.0~23.0 4.5~6.5
双相不锈钢性 能及法兰锻造
山西管家营法兰锻造集团有限公司 QC攻关小组学习资料 双相不锈钢锻造工艺
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双相不锈钢定义
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3O%的不锈钢。 元素： 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。
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锻造作业要领2
钢锭开锻时要轻击快打，消除皮下缺陷，“弥合”表面
细晶薄层和里面的柱状晶间显微非融合区，逐步加大锤 击力量，另外，大压下量镦粗时最好分步压下，中间停 一会，因高温下重击易在中心区产生热效应，导致锻件 中心区域开裂；镦扁后可在转台上均匀转动、反复“剥 边”，将外缘压下后再打击中间区域——两个好处：外 缘趁热打铁，减少裂纹；中心一般是等轴晶的疏松区， 外缘成形后再打会产生“模壳效应”，在三向压应力下 提高塑性、有利压实、打碎粗晶。整个变形应强调温度 监控。每火的有效临界变形量≥20﹪。锻后空冷，表面 杨向东 无缺陷的可水冷。