概(gai)要(yao): 所(suo)謂(wei)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)是(shi)(shi)在其(qi)固(gu)溶組織(zhi)中鐵素(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)與奧(ao)氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)各占約一半。使雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)兼有(you)鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)和奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)優點，它將奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)所(suo)具有(you)的(de)優良韌性(xing)(xing)和焊接性(xing)(xing)與鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)所(suo)具有(you)的(de)較高強度和耐氯化(hua)物(wu)應(ying)力(li)腐蝕性(xing)(xing)能結(jie)合在一起，正是(shi)(shi)這(zhe)些優越(yue)的(de)性(xing)(xing)能使雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)具有(you)廣泛的(de)用途(tu)
關(guan)鍵詞(ci): 雙相不銹鋼，較(jiao)高強度，耐(nai)氯化(hua)物應力(li)腐(fu)蝕，廣泛用途，一(yi)站式銷售
一．前言:
鐵素體-奧(ao)氏體型雙相不銹鋼已發展成為不銹鋼的一個(ge)新的鋼種。
所謂雙(shuang)相不銹鋼是在其固溶組織(zhi)中鐵素(su)體相與奧氏體相約各占一半，一般量少相的含量也(ye)需要達(da)到(dao)30%。在含C較(jiao)低的情(qing)況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有(you)些鋼還含有(you)Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元(yuan)素。該類(lei)鋼兼(jian)有奧氏(shi)體和(he)鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)特(te)點，與鐵(tie)素體相比(bi)，塑性、韌性更高(gao)，無室溫(wen)脆(cui)性，耐晶間腐蝕(shi)性能和(he)焊(han)接(jie)性能均顯著(zhu)提高(gao)，同時還保持有鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)475℃脆(cui)性以(yi)及導熱(re)系(xi)數高，具有超(chao)塑性等特點。與奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)相比，強度(du)高且耐晶間腐蝕(shi)和耐氯化物(wu)應力腐蝕(shi)有明顯提高。雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有優良的耐孔蝕(shi)性能，也是一種節(jie)鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。
二．雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的性(xing)能特點:
（1）含(han)鉬雙(shuang)相不銹鋼(gang)在低應力(li)下有良好的耐氯化物應力(li)腐蝕(shi)性能。一般18-8型奧氏體不銹鋼在(zai)60°C以上(shang)中性氯(lv)化(hua)物(wu)溶液(ye)中容易發(fa)生應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)，在(zai)微(wei)量氯(lv)化(hua)物(wu)及硫化(hua)氫工(gong)業介質中用(yong)這類不銹鋼(gang)制造的熱交換器、蒸(zheng)發(fa)器等設備(bei)都存在(zai)著產生應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)的傾向，而雙相(xiang)不銹鋼(gang)卻有良好的抵抗能力(li)。
（2）含(han)鉬(mu)雙相不銹鋼有(you)良好的耐孔蝕性能。在具有(you)相同的孔蝕抗力當量值（PRE=Cr% 3.3Mo% 16N%）時，雙相不(bu)銹(xiu)鋼與(yu)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的臨界孔(kong)蝕電位(wei)相仿。雙相不(bu)銹(xiu)鋼與(yu)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼耐(nai)孔(kong)蝕性能與(yu)AISI 316L相當。含25%Cr的(de)(de)，尤其是(shi)含氮的(de)(de)高鉻雙相不銹鋼的(de)(de)耐孔蝕和縫隙腐蝕性(xing)能(neng)超過了(le)AISI 316L。
（3）具有良(liang)好的耐腐(fu)蝕疲(pi)勞和磨損腐(fu)蝕性能。在某些腐(fu)蝕介質的條件下，適用于(yu)制作泵、閥(fa)等動力(li)設備。
（4）綜(zong)合力學性能(neng)好。有較高(gao)的強(qiang)度(du)和疲勞強(qiang)度(du)，屈服強(qiang)度(du)是18-8型(xing)奧氏體(ti)不銹鋼的2倍。固(gu)溶態的延伸率(lv)達(da)到25%，韌性值(zhi)AK（V型槽口）在100J以上(shang)。
（5）可焊(han)(han)性良好，熱(re)裂(lie)傾向小，一(yi)般焊(han)(han)前不(bu)需(xu)預(yu)熱(re)，焊(han)(han)后不(bu)需(xu)熱(re)處理，可與18-8型奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼或碳(tan)鋼等異種焊(han)接。
（6）含低(di)鉻（18%Cr）的(de)雙(shuang)相不銹(xiu)鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)寬(kuan)，抗力(li)小，可(ke)不(bu)經過鍛造，直接軋制開坯生產鋼(gang)板(ban)。含高鉻（25%Cr）的雙(shuang)相不(bu)銹鋼熱加工比奧氏體不(bu)銹鋼略顯困難，可(ke)以生(sheng)產板、管和(he)絲等產品。
（7）冷加(jia)工時(shi)比18-8型奧氏體不銹鋼加工(gong)硬化效應(ying)大(da)，在管、板承受變形初(chu)期，需施加較大(da)應(ying)力才能變形。
（8）與奧氏體不銹(xiu)鋼相(xiang)比(bi)，導熱(re)系(xi)數大，線膨(peng)脹系(xi)數小，適合(he)用作設備的襯里(li)和(he)生產復合(he)板。也適合(he)制作熱(re)交換(huan)器的管芯(xin)，換(huan)熱(re)效率比(bi)奧氏體不銹(xiu)鋼高(gao)。
（9）仍(reng)有(you)高鉻(ge)鐵素體不銹(xiu)鋼的(de)各種(zhong)脆(cui)性(xing)傾向，不宜(yi)用在高于300°C的工(gong)作條件。雙(shuang)相不銹(xiu)鋼中含鉻量愈(yu)低，σ等(deng)脆性相的危(wei)害性也愈小。
三． 雙相不銹(xiu)鋼與幾種(zhong)奧氏體不銹(xiu)鋼的性能對比:
1, 雙(shuang)相不銹鋼的綜合力學性(xing)能好,有較高(gao)的強(qiang)度和(he)疲(pi)勞強(qiang)度,屈服強度是304(1Cr18Hi9Ti 普通常(chang)用不銹(xiu)鋼) 奧氏體不銹鋼的2 倍。
2,幾(ji)種不銹鋼(gang)材(cai)料機械性(xing)能對比：
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鋼(gang) 種(zhong) 機械(xie)性(xing)能
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雙(shuang)相不銹鋼(gang)
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304
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316L
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σb kg /mm2
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83
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62
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60
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σ0.2 kg /mm2
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62
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31
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30
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δ %
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31
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61
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58
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硬度(du) HRB
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100
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81
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78
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3,幾種不銹鋼材料腐蝕速度對比(bi)：
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鋼種(zhong)
試 驗 介 質(zhi)
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溫度
（0C）
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; 腐蝕(shi)速度 （mm /a）
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雙相不(bu)銹鋼(gang)
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3RE60
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316L
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20cb-3
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硫(liu)酸H2SO4 20 %
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66
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＜ 0.1
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120
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50
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9.3
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鹽酸HCl 2.5 %
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25
|
＜ 0.1
|
20
|
11
|
2.5
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磷酸H3PO4 60 %
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100
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＜ 0.02
|
|
|
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甲酸 80 %
|
100
|
＜ 1.6
|
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2.0
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|
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醋(cu)酸 100 %
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100
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0.00
|
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0.04
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|
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海水(shui)
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室(shi)溫
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0.075
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0.08
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4, 附圖(tu):
幾種(zhong)鋼號的雙相不銹鋼與316不銹鋼(0Cr18Ni12M02Ti)在不同濃度(du)和(he)溫度(du)的(de)硫酸 (H2SO4) 溶液中可以適應(ying)的范圍.
5,附圖:
TY-5牌(pai)號的(de)雙相不銹鋼(gang)與(yu)幾種鋼(gang)材耐磨耗(hao)損失性(xing)能對比(bi)
TY-5雙相不銹(xiu)鋼的磨耗損失是(shi)304型奧氏體(ti)不銹鋼的約三分之(zhi)一。
四．節約資源(yuan)
金屬中合(he)金元素的多少,直(zhi)接影響該材(cai)料的性能(neng), 雙相不銹(xiu)鋼以相對于(yu)與奧氏體不銹(xiu)鋼相比,其金屬中合金元(yuan)素的(de)含(han)量(liang)在(zai)不(bu)大于奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)狀態下,其綜合性(xing)能比奧氏(shi)體不銹鋼(gang)成倍提高,反之,若以相當(dang)的綜合性能指標來推算,就能夠成(cheng)倍的降(jiang)低合金元素(su)的消耗量。例如: 304型(1Cr18N i 9Ti 普通常用不銹鋼) 奧(ao)氏體不銹鋼含(han)的合金元素量是:Cr18 Ni9 Ti1=28, 相(xiang)對應的雙相(xiang)不銹鋼00Cr18Ni5Mo3Si2含的(de)合金量(liang)是(shi):Cr18 Ni5 Mo3 Si2=28 ,兩(liang)者(zhe)含的合金量是一樣多,而所做產(chan)品的使用壽命可(ke)以成倍提高,由此可以相對降低(di)成本。
五(wu)．與奧氏體不(bu)銹鋼相比，雙相不(bu)銹鋼的優勢(shi)如(ru)下:
①屈服強度比普通奧氏體(ti)不銹鋼(gang)高(gao)一倍多，且具有成型(xing)需(xu)要的足夠(gou)的塑韌性。采用雙相不銹鋼制(zhi)造儲罐或壓力容器(qi)的壁厚要(yao)比常(chang)用(yong)奧氏體不銹鋼減少30%~50%，有利于降低成本。
②具有優異的(de)耐應力(li)腐(fu)蝕破裂的能力，尤其在含氯(lv)離子的環(huan)境(jing)中，即使是(shi)含合金量最低的雙相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼也有比奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼更(geng)高的耐應力(li)腐蝕(shi)破裂(lie)的能力(li)，應力(li)腐蝕(shi)是(shi)普通奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼難以解決的突出問題(ti)。
③在許多(duo)介質中應用(yong)最普(pu)遍的2205雙相(xiang)不銹鋼的(de)耐腐蝕性優于普通(tong)的(de)316L奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼，而超級雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼具有極高的耐腐蝕性，在一(yi)些介質中，如醋(cu)酸、甲酸等甚至(zhi)可以取代高合金(jin)奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼，乃至(zhi)耐蝕合金(jin)。
④具有良好(hao)的耐局部腐蝕性(xing)能(neng)，與(yu)合(he)金(jin)含量相(xiang)(xiang)當的奧氏體不銹鋼(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比，鑒于雙相(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)(gang)的高(gao)強度(du)和良好耐腐(fu)蝕性能，它的耐磨(mo)損腐(fu)蝕和腐(fu)蝕疲勞(lao)性能都優于奧氏體不銹鋼(gang)(gang)。
⑤比奧氏體不(bu)銹鋼的線膨脹系(xi)數低，與(yu)碳鋼(gang)接近，適合與(yu)碳鋼(gang)連接，具有重要(yao)的工程意義，如生產復合板(ban)或襯里(li)等。
⑥不論在(zai)動載(zai)或靜載(zai)條(tiao)件下，比奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)具有更高的能量吸收(shou)能力。這對于結構件應(ying)付突發(fa)事故如沖(chong)撞、爆炸等，雙相(xiang)不銹鋼優勢明顯，有實際應(ying)用(yong)價值(zhi)。
與奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)相比，雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)弱(ruo)勢如下:
①應用的普遍(bian)性和多面(mian)性不如奧氏(shi)體不銹鋼，例(li)如長(chang)期應用其使(shi)用溫度必須控制在250℃以下(xia)。
②其塑(su)韌(ren)性較奧氏(shi)體不銹鋼低(di)，冷(leng)、熱加工(gong)工藝和(he)成型(xing)性能不(bu)(bu)如奧氏體不(bu)(bu)銹鋼。
③存在中(zhong)溫(wen)脆性區，需要嚴(yan)格(ge)控(kong)制(zhi)熱處理(li)和(he)焊接(jie)的(de)工藝(yi)制度(du)，以避免有害(hai)相的(de)出現，損害(hai)性能(neng)。
雙相不銹鋼(gang)與奧氏體不銹鋼(gang)相比存在弱勢是由于雙相不銹鋼(gang)中(zhong)有大(da)量鐵素體組織。
與鐵素(su)體(ti)不銹鋼相(xiang)比，雙相(xiang)不銹鋼的(de)優(you)勢如下:
①綜合力學性能比鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼高，尤其是塑韌性。對(dui)脆性不如(ru)鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼那樣敏感。
②除耐應力腐蝕(shi)性能外，其他的耐局(ju)部腐蝕(shi)性能都優于鐵素體不銹鋼。
③冷加工(gong)工(gong)藝性(xing)能和冷成型性(xing)能遠優于鐵素體不銹鋼。
④焊接性能(neng)也遠(yuan)優于鐵素體不(bu)銹鋼，一(yi)般焊前不(bu)需(xu)(xu)預熱，焊后不(bu)需(xu)(xu)熱處理。
⑤應用范圍較(jiao)鐵素體不銹鋼寬。
雙(shuang)相不銹(xiu)鋼與鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼相比存在(zai)優勢是由于雙(shuang)相不銹(xiu)鋼中(zhong)有大(da)量奧(ao)氏體(ti)(ti)組織。
與(yu)鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)相比(bi)，雙相不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)另一(yi)弱勢是合金元素含量高，價格相對高，而且一(yi)般鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中不含鎳。
綜(zong)上所述，可以概括地(di)看出雙(shuang)相不(bu)銹鋼的使用性能(neng)和(he)工藝性能(neng)全貌(mao)，它以其(qi)優(you)越的力學(xue)與耐(nai)腐蝕的綜(zong)合性能(neng)贏得了使用者的青睞，已成(cheng)為既(ji)節省(sheng)重量又節省(sheng)投資的優(you)良的耐(nai)蝕工程材(cai)料。
五．雙相不銹鋼的應用范圍(wei)
雙相不(bu)銹鋼含高(gao)鉻、低(di)鎳、鉬、氮等(deng)元素，其(qi)性能(neng)高(gao)于 1Cr18Ni9Ti （304）和 0Cr18Ni12Mo2Ti（316L） 等(deng)耐腐(fu)蝕(shi)不銹鋼，而成本(ben)價格(ge)較低。在(zai)含(han)氯離子、氟(fu)化物(wu)、各種無(wu)機(ji)(ji)、有機(ji)(ji)酸中具(ju)有優異的抗均勻腐(fu)蝕(shi)、點蝕(shi)、縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)及應力腐(fu)蝕(shi)性能，特別是在(zai)含(han)有固(gu)相顆粒介質中更顯出其優越性能。
可廣泛用(yong)于化工(gong)工(gong)業(ye)(ye)(ye)、造(zao)紙工(gong)業(ye)(ye)(ye)、礦山井下泵、海水泵、油田注水泵、倉儲及運(yun)輸罐，醫藥工(gong)業(ye)(ye)(ye)、化肥工(gong)業(ye)(ye)(ye)、化纖工(gong)業(ye)(ye)(ye)，環保(bao)產業(ye)(ye)(ye)、清洗(xi)工(gong)業(ye)(ye)(ye)等(deng)。
六．廣泛應用實例：
１，海底(di)石(shi)油開采：采油(you)平臺(tai)實施標準化的(de)深海(hai)管(guan)道纜束，以便從油(you)井環(huan)形(xing)通路上(shang)(shang)提供(gong)水源，電(dian)源，減(jian)壓以及井上(shang)(shang)通訊(xun)，深海(hai)回接管(guan)注入(ru)化學藥(yao)劑，東馬來西亞油(you)田深度超過１２００米(mi)的(de)海(hai)底(di)輸油(you)管(guan)線，在(zai)７０００米(mi)深海(hai)底(di)放置設備(bei)和電(dian)纜的(de)容器材料。
２，海水(shui)淡化：多級閃蒸法(fa)用(yong)蒸發(fa)器的冷凝(ning)器管，海水循環泵。
3，煙氣脫(tuo)硫(liu)：（FGD）脫(tuo)硫吸收塔頂部，噴(pen)淋泵
4，化(hua)學(xue)品船：波壁(bi)狀(zhuang)液(ye)貨艙(cang)。
5，汽車、火車液罐：由于它的耐腐(fu)蝕性好，強(qiang)度(du)高，液(ye)罐(guan)重量可(ke)以減輕30%左右，重(zhong)量減(jian)輕(qing)，能耗(hao)降低，節能減(jian)排，減(jian)少大(da)氣升(sheng)溫(wen)，是環保的(de)好產品(pin)。
6，橋梁與混凝土鋼筋：該鋼的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)強度和較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)伸(shen)長率賦予它優良的(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)疲勞性能，尤其是那些對氯化物誘導(dao)腐蝕敏感(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)結構。英國、瑞典、挪威(wei)、紐約(yue)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)橋(qiao)，香港的(de)(de)(de)(de)(de)昂船洲(zhou)大(da)橋(qiao)，武漢天(tian)興洲(zhou)大(da)橋(qiao)都有利用。
7，建筑設施(shi)：西(xi)班牙建(jian)(jian)的(de)面粉(fen)倉庫(ku)，美國為卡塔爾多哈(ha)國際機(ji)場建(jian)(jian)世(shi)界上最大(da)的(de)不銹鋼屋頂，孟買街(jie)道過街(jie)天橋的(de)扶手(shou)。
8，制鹽工業(ye)：
我國煉制(zhi)含(han)鹽，含(han)硫(liu)高的(de)原(yuan)油數量較多(duo)，原(yuan)油中(zhong)含(han)有的(de)無機(ji)鹽（NaCl,CaCl2）及硫化物形成了HCl-H2S- H2O腐(fu)蝕(shi)環境，南(nan)京(jing)煉(lian)油(you)廠(chang)采(cai)用雙相不銹鋼(gang)制作減頂增濕(shi)空冷(leng)器(qi)效果很好。
鹽化工裝置真空制鹽蒸發罐(guan)采用雙相不銹(xiu)鋼制作，用于湖北化工廠、應(ying)城鹽礦(kuang)和(he)出口泰國，獲(huo)得經濟效益甚豐。
9，化工(gong)工(gong)業：
上海石化一廠乙烯裝置的催(cui)化劑再(zai)生氣(qi)體冷卻器,該設備管程介質為海水,原使(shi)用鋁黃銅,三(san)個月運行即發生管子穿孔(kong)腐蝕,而用(yong)雙相不銹鋼制作,已使用(yong)五年仍(reng)在安全服役。
化機廠為青海(hai)鉀(jia)肥廠在提鉀(jia)生(sheng)產設備(bei)上制作的砂泵(beng)配件葉輪(φ280),使用一年后檢(jian)查結果該(gai)葉輪(lun)表(biao)面(mian)毫無腐(fu)蝕跡象(xiang)。
由鋼廠為湖北化工(gong)廠制鹽(yan)分廠制作(zuo)的循環泵使用(yong)多年沒有出現(xian)腐蝕現(xian)象。
10，清洗行業：
,經電(dian)力(li)科研單位(wei)用(yong)幾種不銹(xiu)鋼標樣做試驗，用(yong)304 、316L 、20Cb和雙相不銹鋼試片，同(tong)時做(zuo)耐(nai)氫氟酸腐蝕試驗，結果,雙相不銹鋼耐氫氟(fu)酸腐蝕性(xing)能(neng)最佳。選用此(ci)材質為東北電科(ke)院(yuan)和楊柳青電廠制造鍋爐清洗用輸送氫氟(fu)酸的(de)多(duo)級式離心(xin)泵 DF80-30×9 ， 流量(liang)Q=30 m3/h， 揚(yang)程H=270 m,泵使用(yong)效果很好，德國清洗專家(jia)翹指稱好。
鍋(guo)爐清洗用低(di)濃度(du)鹽酸,選用雙相不銹鋼材質制作化學清洗循環(huan)泵(beng),耐腐蝕情況良好,已經(jing)使用十年以上,還(huan)在服役。至今全(quan)國90%以上的電廠清洗(xi)鍋爐(lu)用的化學清洗(xi)循(xun)環泵并配套成清洗(xi)平臺
綜上簡(jian)述，雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)開發(fa)利用前景廣闊，工業、民用，都可以充分的(de)開發(fa)利用雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)制作。
隨著鎳(nie)(nie)價(jia)居高不(bu)(bu)下，近(jin)來國際鉻系不(bu)(bu)銹鋼和低鎳(nie)(nie)系不(bu)(bu)銹鋼如200系、400系等發展加(jia)快，預計(ji)未(wei)來鉻系不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)品種和低鎳(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)品種的(de)需求量都將(jiang)進一步增(zeng)加(jia)。雙相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)品種是一種高(gao)鉻低鎳(nie)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)品種，不(bu)僅(jin)具有良好的(de)韌性和可焊性，且(qie)具有較高(gao)屈服強度(du)和耐氯化物應力(li)腐(fu)蝕性能。
業界人士(shi)認為，雙相不銹(xiu)鋼(gang)的發展將(jiang)會促進高鎳價(jia)的理(li)性回歸，減(jian)小不銹(xiu)鋼(gang)生產商的成本壓力，同時也將(jiang)給制品(pin)生產企業解(jie)壓。
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