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双相不锈钢的九十年历程

1930年的Avesta Ironworks工厂,位于瑞典阿维斯塔

2020年9月是双相不锈钢90周年纪念,我们一起回顾下双相不锈钢发展的历程。


早期:1930到1970年代


1900年代初期,最早的不锈钢是纯奥氏体,铁素体或马氏体。1930年,瑞典的Avesta Ironworks开发出了首个具有铁素体相和奥氏体相结合的双相不锈钢。因客户需要减少晶间腐蚀在铁素体不锈钢的影响,Avesta工厂开始向客户供应第一款双相不锈钢产品。


在早期,双相钢因其良好的耐腐蚀性和可铸性而被用于制浆,造纸和高温工况应用的铸件,棒材和板材。到1932年,双相钢已占全球5500吨全球不锈钢市场的6.5%。


在接下来的几十年中,冶金学家开发了降低碳含量并引入氮以控制塑性和可焊性的技术。第二次世界大战期间镍的短缺促使人们对双相不锈钢产生了更大的兴趣。1950年代的改进包括开发了添加氮的双相钢牌号,以减少铸造和焊接过程中开裂的风险。


第二代双相不锈钢

 

双相钢的发展在70年代达到了高潮,第二代双相不锈钢具有更好的抗晶间腐蚀能力,获得了更多的应用和更大的商业成功。


从冶金学的角度来看,这些钢种利用增加的氮来增强奥氏体的形成。这样可以防止在焊接或热加工后双相组织在热影响区还原为全铁素体。氮还有助于钢材抵抗点腐蚀,并同时提高强度。


超级双相不锈钢(Super Duplex)


70年代和80年代的发展,主要是第三代双相钢——更高合金化的超级双相不锈钢Forta SDX 2507, Forta SDX 100。这些牌号包含更多的合金元素,因此具有更好的性能,但成本更高。超级双相不锈钢满足了海上石油,天然气,食品和饮料以及化工行业的需求。


超级双相不锈钢最普遍的定义是其抗点蚀性能(PRE或PREN)至少应达到40。为了达到这种水平的耐腐蚀性,冶金学家使用合金元素,例如铬,钼,钨,镍和铜。当然,超级双相钢中更多的合金元素也意味着更高的成本,但与奥氏体钢相比,它们通常在价格上更具有竞争力,可被视为奥氏体钢的替代品。


低合金双相钢(Lean Duplex)


在双相钢产品线的另一端,Avesta工厂在80年代中期开发了低合金双相不锈钢(Lean Duplex),以最大程度地降低原材料成本。


当使用镍作为合金元素时尤其如此。多年来,镍的价格一直在大幅波动。因此,通过减少镍含量,我们能够为客户提供价格更稳定的不锈钢产品。


在这些低合金双相钢中,Forta LDX 2101尤其受欢迎。它具有较高的锰和氮,以弥补其较低的镍含量。它具有高强度,良好的耐腐蚀性能和焊接性能。


易成型双相钢(Formable Duplex)


在过去的10~15年间,具有改进成型性能的双相钢得到了进一步的发展。易成型双相不锈钢Forta FDX 27的出现,解决了因其他双相钢不能同时具备延展性和高强度,而无法制造出复杂而轻便的成型部件的难题。


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