無磁純不鏽鋼和食品級不鏽鋼（不鏽鋼中的不鏽鋼）

2023-09-22 20:25:02

雙相不鏽鋼正變得越來越普遍，而且它的使用範圍也是相當廣泛。而且由於種種原因，那些主要的不鏽鋼工廠都在生產供應這個產品。

強度更強，重量更輕

更大的耐腐蝕性，尤其是它的應力腐蝕開裂

價格相對更穩定

性價比高

每年舉行的關於雙鋼的論壇有許多，人們對雙鋼抱有巨大的好奇與熱情。但是，儘管如此，雙相不鏽鋼的全球市場份額佔比，最好的估計，也只在1%到3%之間。以下會介紹一些雙相不鏽鋼的優點與缺點。

雙相不鏽鋼的原理

雙相不鏽鋼的理念可以追溯到20世紀20年代，第一個雙鋼是1930年在瑞典的Avesta製造的。然而，僅僅在過去的30年裡，雙鋼已經開始以一種重大意義的方式「起飛」。這主要是由於煉鋼技術的進步，特別是對氮含量的控制。

標準的奧氏體鋼如304(1.4301)和像430這樣的鐵素體鋼，相對更容易製造和裝配。正如它們的名字所意指的，它們主要由單相的奧氏體或鐵素體組成。儘管這些類型適用於各種各樣的應用程式，但這兩種類型都有一些重要的技術弱點：

更高的強度。當前雙相不鏽鋼的成績0.2%PS的範圍是400-550MPA，這樣可以通過減少截面厚度，從而減少重量。這種優勢利用的有----壓力容器如儲罐、結構應用的有橋梁等等。

更厚的截面，有良好的可焊接性。雖然不像奧氏體那麼簡單，但是比鐵素體好很多。

良好韌性,比鐵素體低溫，特別是到零下50攝氏度，伸展到零下80攝氏度的時候。

抗應力腐蝕破裂----標準奧氏體鋼特別容易出現這種類型的腐蝕。利用這種優勢的一些很重要的應用包括：熱水箱、釀造罐、制煉廠、遊泳池的結構

奧氏體/鐵氧體如何實現平衡？

不鏽鋼中重要的成分可以分為鐵素體和奧氏體，每個元素都有利於一個結構或另一個。

430級有一個鐵素體的優勢，鐵素體在結構中也是如此。304級能成為奧氏體，主要通過使用約8%鎳。為了達到每一階段大約50%的雙鋼結構，必須在奧氏體和鐵素體之間保持平衡。這就解釋了為什麼雙鋼的鎳含量通常低於奧氏體。

應力腐蝕開裂(SCC)

SCC是一種由多種因素組合而成的腐蝕形式：

拉伸張力

腐蝕環境

足夠高的溫度。正常情況下，在特定的環境下，特別是遊泳池，可以在25度左右的溫度下發生。

不幸的是，標準的奧氏體鋼如304(1.4301)和316(1.4401)是最容易受SCC影響的。下面的一些材料一般不容易出現SCC：

鐵素體不鏽鋼

雙相不鏽鋼

高鎳奧氏體不鏽鋼

由於對SCC的抵抗力，是的雙相不鏽鋼能夠適應許多在高溫下允許的應用，這也是最大的因素，但是值得注意的是：

熱水鍋爐

釀造罐

海水淡化處理

眾所周知的，遊泳池的不鏽鋼結構非常容易出現SCC現象。在此應用程式中禁止使用標準的奧氏體不鏽鋼，如304和316不鏽鋼。能夠用於遊泳池的最好的鋼是高鎳奧氏體鋼，比如6%的鉬。然而，在某些情況下，也可以考慮2205(1.4462)和超雙相不鏽鋼等級的。

使用雙相不鏽鋼過程中的障礙

高強度、廣泛耐蝕性、適度可焊性等特點，真的是非常有吸引力的組合，似乎也為增加雙相不鏽鋼的市場份額提供了巨大的潛力。然而，重要的是，還需要了解雙相不鏽鋼的局限性，以及為什麼它們總是可以成為「利基市場參與者」。

高強度的優點在考慮成形和機械加工的時候會顯得很不利。高強度也有比奧氏體等級更低的延展性。因此，任何需要高度的形式化能力的應用，例如，一個水槽，就被排除在雙相不鏽鋼之外。即使是適當的延性，也需要更高的力來形成材料，例如管子彎曲的時候。只有一個例外，即較差的機械加工能力，等級為1.4162。

雙相不鏽鋼的冶金要比奧氏體或鐵素體複雜得多。這就是為什麼三天的會議討論，都可以專注於雙相不鏽鋼的原因。這一因素意味著在工廠生產和製造這些產品變得更加困難。

除了鐵素體和奧氏體，如果沒有正確的處理方法，祛除一系列不需要的階段，雙相不鏽鋼也可以形成，尤其是熱處理。

在生產或焊接過程中冷卻速度不夠快時，最可能發生sigma相的形成。鋼的合金化程度越高，sigma相形成的概率也就越高。因此，超雙鋼最容易出現這個問題。

475度脆化的形成是由於一個稱為α′(α')的階段。雖然最糟糕的溫度是475 deg C，但它仍然可以在溫度低到300度的溫度下形成，這就導致了對雙鋼的最高溫度的限制。這種限制進一步降低了應用程式的潛在範圍。

在天平的另一端，與奧氏體等級相比，雙相不鏽鋼的低溫使用是有限制的。不像奧氏體鋼，雙相不鏽鋼在衝擊試驗中表現出了延性脆性的轉變。一個典型的測試溫度是- 46 deg C，用於海上石油和天然氣的應用，負80度的deg C是雙相不鏽鋼通常會遇到的最低溫度。

以下總結的是雙相不鏽鋼的特徵：

設計強度是奧氏體與鐵素體不鏽鋼的兩倍

耐腐蝕性能給予它廣泛的運用範圍

良好的韌性，可以降溫至零下80攝氏度，而不是真正的低溫應用

特別的抗應力腐蝕開裂

壁厚部分的可焊接性

形成與機械加工，比奧氏體更難

溫度的最大限制是到300攝氏度