雙相不銹鋼（duplex stainless steel，DSS）是固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，或較少相的含量最少也需要達(dá)到30％的一類不銹鋼。由于雙相不銹鋼含有約各占一半的奧氏體相和鐵素體相的兩相組織特點(diǎn)，通過(guò)正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，將奧氏體

  不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起。

  雙相不銹鋼不僅在煉油、化工、石化領(lǐng)域使用，還用于紙漿和造紙、化肥、食品和飲料、制藥及建筑、樓房和結(jié)構(gòu)等工業(yè)領(lǐng)域。但其最重要的應(yīng)用是化工、化肥、石化、電力和紙漿、造紙工業(yè)中反應(yīng)容器和其他工業(yè)裝備。隨著雙相不銹鋼及能源、建筑等行業(yè)的發(fā)展，雙相不銹鋼在油氣輸送、化學(xué)品船制造、核電、建筑、海洋工程等領(lǐng)域的應(yīng)用得以不斷拓展，并逐漸拓展至航天、航空、高速輕型客車及信息技術(shù)（如軟磁高強(qiáng)雙相不銹鋼）等新領(lǐng)域。

  1927年Bain和Griffiths首先發(fā)現(xiàn)了雙相組織，1930年J．Hochmann 偶然發(fā)現(xiàn)提高奧氏體不銹鋼中的鉻含量不僅使鋼具有磁性，而且提高了鋼的耐晶間腐蝕性能。自從法國(guó)在1935年獲得第一個(gè)雙相不銹鋼的專利以來(lái)，在20世紀(jì)，雙相不銹鋼的發(fā)展經(jīng)歷了三代。70年代以來(lái)，隨著二次精煉技術(shù)AOD和VOD等方法的出現(xiàn)和普及以及連鑄技術(shù)的發(fā)展，氮作為奧氏體形成元素對(duì)雙相不銹鋼重要作用的發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)了雙相不銹鋼在國(guó)際上的快速發(fā)展。其中，2205雙相不銹鋼和2507雙相不銹鋼分別作為第二代雙相不銹鋼和第三代超級(jí)雙相不銹鋼的典型代表，獲得了廣泛的應(yīng)用。

  進(jìn)入21世紀(jì)后，特超級(jí)雙相不銹鋼和經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼成為雙相不銹鋼兩個(gè)重要發(fā)展方向。特超級(jí)雙相不銹鋼含有更高的合金元素，獲得更高強(qiáng)度和更加優(yōu)良的耐蝕性。經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼具有低鎳量且不含鉬或僅含少量鉬的成分特點(diǎn)，與304和316類型奧氏體不銹鋼相比，這種類型鋼具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力和更好的耐其他腐蝕性能，以及較高的機(jī)械強(qiáng)度、較低成本，使其成為304、316奧氏體不銹鋼甚至2205雙相不銹鋼的有力競(jìng)爭(zhēng)者，同時(shí)，也成為雙相不銹鋼重要發(fā)展方向及增長(zhǎng)點(diǎn)。

  經(jīng)過(guò)80余年的發(fā)展，盡管雙相不銹鋼年產(chǎn)量只占不銹鋼產(chǎn)量的不足1％，但雙相不銹鋼已經(jīng)成為不銹鋼家族中不可或缺的，與馬氏體、鐵素體、奧氏體不銹鋼并列的鋼類。雙相不銹鋼發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了包括三代雙相不銹鋼、經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼、特超級(jí)雙相不銹鋼等在內(nèi)的相對(duì)完整的系列。

  我國(guó)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始進(jìn)行雙相不銹鋼的研究、開(kāi)發(fā)，鋼鐵研究總院最早從事這方面的工作。80年代初期在分析國(guó)外雙相不銹鋼發(fā)展的基礎(chǔ)上，研究了氮元素在改善雙相不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕和孔蝕的機(jī)制，并且結(jié)合國(guó)內(nèi)各特殊鋼廠生產(chǎn)含氮不銹鋼的成熟經(jīng)驗(yàn)，確立了我國(guó)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)含氮雙相不銹鋼的發(fā)展方向。

  鋼鐵研究總院先后研制了 00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr22Ni5Mo3N、00Cr25Ni6Mo2N、00Cr25Ni6Mo3CuN、00Cr25Ni7Mo3WCuN等數(shù)個(gè)雙相不銹鋼牌號(hào)。

  1999年，由吳玖教授主筆編寫了我國(guó)第一部雙相不銹鋼專業(yè)技術(shù)書籍《雙相不銹鋼》，這是我國(guó)介紹雙相不銹鋼的第一本專業(yè)技術(shù)書籍，啟蒙了我國(guó)科研、生產(chǎn)、使用、設(shè)計(jì)等單位的眾多科技人員，促進(jìn)了雙相不銹鋼在我國(guó)的傳播。受中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)委托，2006年，寶山鋼鐵股份有限公司、中國(guó)鋼研科技集團(tuán)公司、江蘇武進(jìn)不銹鋼管廠集團(tuán)有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司、江蘇銀環(huán)精密鋼管股份有限公司等單位啟動(dòng)了《奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無(wú)縫鋼管》（GB/T21833）起草工作，該標(biāo)準(zhǔn)于2008年5月13日發(fā)布，2008年11月1日正式實(shí)施，這是我國(guó)第一個(gè)專門的雙相不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)，極大促進(jìn)了我國(guó)雙相不銹鋼的生產(chǎn)和使用。2013年，由永興特種不銹鋼股份有限公司、寶鋼特鋼有限公司、四川六合鍛造股份有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、鋼鐵研究總院等單位還共同制定了《奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼棒》（GB/T 31303），2014年12月5日發(fā)布，2015年9月1日實(shí)施。隨著雙相不銹鋼在我國(guó)的大量應(yīng)用，越來(lái)越多的雙相不銹鋼牌號(hào)被納入了我國(guó)不銹鋼的國(guó)標(biāo)體系（GB/T20878）。

  隨著雙相不銹鋼在國(guó)際上的不斷發(fā)展，雙相不銹鋼在中國(guó)也在經(jīng)歷相似的發(fā)展階段，并且不斷與國(guó)際接軌、縮小與世界的距離。中國(guó)雙相不銹鋼在產(chǎn)量不斷增加的同時(shí)，在2000年后，在雙相不銹鋼研究、生產(chǎn)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面均得到了較大的發(fā)展。

  隨著對(duì)雙相不銹鋼認(rèn)識(shí)的不斷深入，我國(guó)雙相不銹鋼工作者的研究也逐漸深入，在熱塑性、有害析出相及氮合金元素控制等影響雙相不銹鋼生產(chǎn)及應(yīng)用方面取得的研究進(jìn)展，促進(jìn)了我國(guó)雙相不銹鋼的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼是一種高性能低成本的氮合金化不銹鋼（鎳含量一般低于4％、鉻含量約為21％、氮含量大于0.15％），具有典型的鐵素體-奧氏體雙相組織。利用氮取代鎳元素的奧氏體化作用，降低成本的同時(shí)獲得優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼03Cr22Mn5Ni2MoCuN（2101）、2003、2202等，已用于核電、橋梁、建筑、熱交換器等行業(yè)，取代傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼304和316不銹鋼。由于經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼具有高強(qiáng)度和優(yōu)良耐蝕性，同時(shí)鎳、鉬等貴金屬的含量都較低，已成為未來(lái)不銹鋼發(fā)展的方向之一。

  表2-1-9給出了2005-2020年間中國(guó)不銹鋼及雙相不銹鋼粗鋼產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。十幾年間，中國(guó)不銹鋼的粗鋼產(chǎn)量從316.1萬(wàn)噸增長(zhǎng)至3014萬(wàn)噸，中國(guó)不銹鋼的粗鋼產(chǎn)量在全球不銹鋼粗鋼的占比從12.9％增長(zhǎng)至50％以上。與此同時(shí)，中國(guó)雙相不銹鋼的產(chǎn)量從2005年的828噸增長(zhǎng)至2020年的19.14萬(wàn)噸。隨著雙相不銹鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)，其在中國(guó)不銹鋼中的占比也穩(wěn)步提高，從2005年至2007年的不足0.1％提高至2020年的0.6％左右。

  在產(chǎn)量增加的同時(shí)，中國(guó)雙相不銹鋼在品種上也發(fā)生了較大的變化，其中，板材的產(chǎn)量近年得到較大的增長(zhǎng)，以022Cr23Ni5Mo3N和03Cr22Mn5Ni2MoCuN產(chǎn)量增加更為顯著。太鋼是不銹鋼重要的生產(chǎn)企業(yè)，其雙相不銹鋼品種以板材為主，永興特材和太鋼是主要的雙相不銹鋼管坯生產(chǎn)企業(yè)。生產(chǎn)雙相不銹鋼管材企業(yè)較多，多集中在江浙一帶，尤以久立特材和武進(jìn)不銹產(chǎn)量較大。就鋼種而言，中國(guó)雙相不銹鋼鋼種組成也逐漸演變?yōu)橐?22Cr23Ni5Mo3N為主、多鋼種系列協(xié)同發(fā)展的結(jié)構(gòu)，特別是2010年以后，節(jié)約型雙相不銹鋼和超級(jí)雙相不銹鋼在中國(guó)的生產(chǎn)得到迅速增加。

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