雙相不銹鋼的發展歷史

雙相不銹鋼（Duplex Stainless Steel，DSS）是指其固溶組織由鐵素體相與奧氏體相組成，而且其中每相的比例約為45-55%（量少相至少占30%）的不銹鋼。由于雙相不銹鋼具有鐵素體和奧氏體的兩相組織結構，因而具有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點，兼具優良的力學性能和耐腐蝕性能從而備受青睞。

雙相不銹鋼的發展與應用開始于20世紀30年代，1936年，名為Uranus50的鋼種在法國獲得第一個雙相不銹鋼專利，迄今為止，雙相不銹鋼已經發展了三代[14]。從圖2.1可以看出雙相不銹鋼的發展歷史。

第一代雙相不銹鋼以20世紀40年代美國開發的AISI 329為代表鋼種，有較高的Cr和Mo，耐局部腐蝕性能好，但因含碳量較高（C>0.1%），故焊接時易失去相的平衡，碳化物沿晶界析出并導致耐蝕性及韌性下降，焊后必須經過熱處理，一般只用于鑄鍛件，在應用上受到了一定限制。50年代前蘇聯發展了含穩定化元素鈦的08X21H5T和08X21H6M2T 鋼，同時德國開發了1.4582鋼，法國開發了Umnus50鋼，英國研制成功了Ferralium255 鋼，以及日本在美國329鋼的基礎上降低碳含量，開發了329J鋼種。

20世紀60年代中期，瑞典開發出了著名的3RE60鋼，它是第一代雙相不銹鋼的典型代表，特點是超低碳，含Cr量為18%，焊接及成型性能良好，可廣泛代替AISI 304L和316L鋼用作耐氯離子應力腐蝕的材料。但是該鋼在焊接熱影響區易出現單相鐵素體組織，從而使耐應力腐蝕及晶間腐蝕性能下降。

70年代后期以來，隨著二次精煉技術的應用和普及，可容易地冶煉出超低碳的鋼，使一系列新型不銹鋼鋼種的產生成為可能。同時發現N作為奧氏體形成元素對雙相不銹鋼有提高耐腐蝕性能的重要作用，改進了第一代雙相不銹鋼的缺點，從而開創了第二代新型的含氫雙相不銹鋼，并開辟了雙相不銹鋼新的應用領域，如石油化工、造紙、化肥、制鹽、造船等行業。第二代雙相不銹鋼不論是18Cr型，還是22Cr或25Cr型大多數屬于超低碳型，已納入了美國的ASTMA789 和A790標準。此外，法國有URANUS系列，英國有ZERON鑄鋼系列。

80年代后期發展的超級雙相不銹鋼屬于第三代雙相不銹鋼，這類鋼的特點是含碳量極低（C0.01-0.02%），含高Mo和高N（Mo1-4%，N0.1-0.3%），鋼中鐵素體含量40-50%，此類鋼具有優良的耐孔蝕性能，抗點蝕當量值大于40。1996年韓國公開的雙相不銹鋼，具有優越的抗熱塑性、耐腐蝕性能、抗高溫氧化性能和沖擊性能。

2010年世界雙相不銹鋼年產量已達到30萬噸，并以每年17%的速率增長；瑞典、芬蘭和法國作為主要生產國家，產品包括管、熱軋卷板和熱軋中板等。我國雙相不銹鋼的研究始于70年代中期，太鋼從20世紀90年代末開始研發2205雙相不銹鋼，2005年推向市場；寶山鋼鐵股份有限公司曾為我國西氣東輸提供了幾百噸的2205雙相不銹鋼鋼管。