雙相、超級(jí)雙相和特超級(jí)雙相不銹鋼由奧氏體和鐵素體組織構(gòu)成,因此稱(chēng)為“雙相”,并歸類(lèi)為不銹鋼。其具有高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、出色的可焊性和優(yōu)異的耐腐蝕性,因此與眾不同。
元素 | C % | Cr % | Ni % | Mo % | N % |
雙相 | <0.03 | ~20 | ~5 | ~3 | 0.08 – 0.22 |
超級(jí)雙相 | <0.03 | ~25 | ~7 | ~4 | 0.15 – 0.4 |
特超級(jí)雙相 | <0.03 | ~30 | ~7,5 | ~4 | 0.3 – 0.6 |
典型雙相、超級(jí)雙相和特超級(jí)雙相鋼的平均化學(xué)成分。
雙相鋼的特點(diǎn)是氮含量高,由于形成了明顯的奧氏體,因此其耐腐蝕性和固溶強(qiáng)化增加。所以雙相鋼很容易通過(guò)氮含量來(lái)識(shí)別。在現(xiàn)場(chǎng),這只能通過(guò)OES技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而在實(shí)驗(yàn)室中,與燃燒方法相比,OES的優(yōu)勢(shì)包括樣品制備更加容易、全元素分析、運(yùn)行成本更低。
如果在不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析的場(chǎng)合(例如笨重物品、石油化工廠(chǎng)),那么可將PMI-MASTER Smart便攜式火花直讀光譜儀與來(lái)自Hitachi High-Tech Analytical Science的UVTouch智能探頭相結(jié)合,用于執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)高性能分析,包括氮的測(cè)量。得益于輕量化結(jié)構(gòu)中的專(zhuān)利光學(xué)技術(shù)、動(dòng)態(tài)光譜評(píng)估以及經(jīng)過(guò)優(yōu)化的激發(fā)參數(shù),人們可實(shí)現(xiàn)接近實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的分析。
在實(shí)驗(yàn)室中,最小的臺(tái)式OES光譜儀,比如Hitachi High-Tech Analytical Science生產(chǎn)的FOUNDRY-MASTER,其工作范圍為0.05-1.2%,其精度可達(dá)到更大型的火花直讀光譜儀的水平。
雙相不銹鋼的關(guān)鍵特性取決于四種合金元素:鉻(Cr)、鉬(Mo)、氮(N)和鎳(Ni)。鉻是一種鐵素體形成元素,即使在高溫下也能提供必要的耐腐蝕性。鉬可支持鉻的作用,同時(shí)可大大提高在含氯環(huán)境中的抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力。雖然它也是一種鐵素體形成元素,但其濃度通常限制為最大7.5%。
盡管氮是一種廉價(jià)的合金元素,但它對(duì)特性具有重大影響。氮可支持雙相不銹鋼的耐腐蝕性,并增加其強(qiáng)度和韌性。其在制造過(guò)程中還具有另一個(gè)重要作用,即延遲金屬間相形成,從而在生產(chǎn)階段保留雙重微結(jié)構(gòu)。作為一種強(qiáng)大的奧氏體形成元素,氮可以替代合金中一些昂貴的鎳。
最后,鎳是促進(jìn)晶體結(jié)構(gòu)從體心立方(鐵素體)變?yōu)槊嫘牧⒎剑▕W氏體)的奧氏體穩(wěn)定劑。雙相不銹鋼(1.4462,S32205)的典型化學(xué)組成為:碳0.03%;鉻22.5%;鎳5.0%;鉬3.25%;氮0.18%。
來(lái)自O(shè)denthal工程辦公室(一家經(jīng)過(guò)認(rèn)證的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室)的Guido Odenthal評(píng)論道:“由于具有更好的耐腐蝕性和更高的強(qiáng)度,因此在過(guò)去幾年中,雙相鋼和超級(jí)雙相鋼越來(lái)越多地用于設(shè)備和管道施工中,無(wú)論是作為基礎(chǔ)材料,還是用于整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)。由于雙相鋼很容易根據(jù)氮含量來(lái)進(jìn)行區(qū)分,因此我們使用來(lái)自Hitachi High-Tech的一款火花直讀光譜儀FOUNDRY-MASTER Optimum來(lái)進(jìn)行測(cè)試。”
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