双相不锈钢已成为一种重要的工程材料，广泛应用于石油化工、海上及海岸设施、油田设备、造纸、造船环境保护等领域。
　　2507双相不锈钢是在第二代双相不锈钢2205基础上发展起来的，目前有SAF2507、UR52N+、Zeron100、S32750、00Cr25Ni7Mo4N等牌号。
　　2507组织由奥氏体和铁素体构成，兼有奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢的双重特征，具有比奥氏体不锈钢更低的热膨胀系数和更高的热导率，它的孔蚀系数（PREN）大于40，具有很高的耐孔蚀、耐间隙腐蚀、耐氯化物应力腐蚀开裂性能，同时具有高强度、高抗疲劳强度、低温高韧性等，是一种应用广泛的双相不锈钢。
　　所谓双相高强度钢板是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般量少相的含量也需要达到30%。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相高强度钢板具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
　　近年来，随着双相不锈钢应用领域不断扩大，对焊接技术的需求增加，加速了焊接技术的发展。因此，总结和探讨国内外对2507不锈钢焊接性的研究成果，对于2507双相不锈钢的应用具有重要的工程实用意义。
　　2507双相不锈钢化学成分中很低的C含量可改善该钢焊接性和降低热处理期间碳化物在晶界的析出倾向，增加晶间耐腐蚀性能，高铬、高钼和较高的氮含量，可以提高耐腐蚀能力，使其有很好的抗甲酸、醋酸、氮化物等均匀腐蚀、耐孔蚀、抗应力腐蚀能力。
　　氮作为合金元素加入不锈钢中，可提高奥氏体稳定性、平衡双相钢中相的比例，在不影响钢的塑性和韧性的前提下提高钢的强度，可部分替代不锈钢中的Ni，降低成本，N在双相不锈钢中具有延缓金属间化合物弥散析出和稳定奥氏体的作用。
　　2507双相不锈钢组织由铁素体和奥氏体组成，奥氏体分布在铁素体基体上呈条状分布，较高倍数下观察奥氏体和铁素体界面并不光滑，呈锯齿状，说明通过轧制后冷却过程中，奥氏体形成是在铁素体界面处形核并长大。
　　双相不锈钢组织中奥氏体的存在能够降低高铬铁素体的脆性和晶粒长大倾向，提高了焊接性和韧性，富铬铁素体则可提高不锈钢中奥氏体的屈服强度、抗晶间腐蚀和应力腐蚀能力，即铁素体双相组织具有高强度、高韧性的同时，还保持有高的抗应力开裂、抗点蚀、抗缝隙腐蚀的能力，尤其是氯化物、硫化物中具有高的抗应力腐蚀开裂的能力，因此，可有效地解决长期以来困扰奥氏体不锈钢因局部腐蚀所致的失效问题。
　　2507双相不锈钢焊接方法适用性较广，可以采用多种方法焊接，焊接热输入和冷却速率影响铁素体和奥氏体的相平衡和焊接接头的性能，为保证焊缝组织中具有合适的相比例和良好的力学性能及其腐蚀性能，焊接时应避免过小或者过大的热输入，控制在5～20kJ/cm，焊接薄壁件时取下限，焊接厚壁件时适当增大热输入，道间温度应不超过100℃。
　　双相不锈钢（DSSs）是一种铁铬镍合金，该合金在室温条件下奥氏体和铁素体各占50%左右。
　　双相不锈钢的双相显微组织有机地将使用单相奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢时无法获得的良好性能结合在了一起，如高强度和良好的耐腐蚀性能。
　　双相不锈钢SAF 2507适用于石油天然气领域、热交换器的管道、炼油厂、海水输送用的管道、传动轴以及在海水和其他含氯化物环境中承受较大力学载荷的产品。由于双相不锈钢和低碳钢具有良好的力学和物理性能，是一种用途广泛的材料。
　　在工程应用中和在一些特殊环境中，这两种金属材料间的异钢种焊接必须要遵守强制性焊接标准，确保焊接质量。
　　在焊接这两种钢时采用的不同焊接技术中，人们更加喜欢采用摩擦焊，因为与熔焊工艺相比，摩擦焊工艺具有节省材料、焊接所需时间短、热影响区小的特点，并可把力学性能、物理性能和化学性能差异相当大的同钢种材料和异钢种材料焊接在一起。
　　根据美国焊接协会的分类，摩擦焊接属于固相连接方式，在这种连接方式中，焊接是在低于基体材料熔点的温度完成的。摩擦焊重要的参数是摩擦压力、锻压力、摩擦时间和旋转速度。摩擦焊接分为两类：连续焊和惯性焊。摩擦焊是当界面受到大的力产生摩擦时在固定和旋转部件间进行的。在界面产生的热迅速地在短轴向间距上将材料的温度提高到接近于熔点范围。
　　双相不锈钢是指不锈钢中同时具有奥氏体和铁素体两种金相组织结构的不锈钢。双相钢又称复相钢。一般将铁素体与奥氏体相组织组成的钢称为双相不锈钢，将铁素体与马氏体相组织组成的钢称为双相钢。
　　双相钢是低碳钢或低合金高强度钢经临界区热处理或控制轧制后而获得。典型的双相钢屈服强度σs为310MPa，拉伸强度σb为655MPa。双相钢用于制造冷冲、深拉成型的复杂构件，也可用作管线钢、链条、冷拔钢丝、预应力钢筋等。
　　这类钢具有高强度和高延性的良好配合，已成为一种强度高、成形性好的新型冲压用钢，成功的用于汽车工业等。
　　一般双相钢是指马氏体（贝氏体）加上铁素体基体的组织。马氏体呈岛状分布在铁素体晶粒之间即：10％～20％马氏体加铁素体组织。这种钢具有屈服强度低、延伸率高及形变硬化率高等特性有利于冷拔成型可以通过冷加工硬化提高强度同时还具有良好的塑性和韧性。
　　不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢自本世纪初问世，到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金的重大成就，不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。
　　不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过程中逐步形成了几大类。
　　按组织结构分，分为马氏不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类；
　　按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等；
　　按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等；
　　按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。
　　一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等，或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。
　　奥氏体加铁素体双相不锈钢是指不锈钢中既有奥氏体又有铁素体组织结构的钢种，而且此二相组织要独立存在，含量都较大，一般认为含量应大于15%。
　　而实际工程中应用的奥氏体+铁素双相不锈钢（习惯称α+γ双相不锈钢或双相不锈钢）多以奥氏体为基并含有不小于30%的铁素体，常见的是两相各约占50%的双相不锈钢。双相不锈钢英文简写是DSS（Duplex Stainless Steel）。
　　由于具有α+γ双相组织结构，双相不锈钢兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢相比，α+γ双相不锈钢的韧性高，脆性转变温度低。耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高；
　　同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点，如475℃脆性、导热系数高、线膨胀系数小、具有超塑性、有磁性等。与奥氏体不锈钢相比，α+γ双相不锈钢的强度高，特别是屈服强度显著提高，且耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能有明显的改善。
　　双相不锈钢这类不锈钢的典型钢种为2205，即22%铬和5%镍。这类钢种的特性是：强度佳
　　耐蚀性亦佳，因此常用于石化业管线、压力容器及心轴等。
　　双相不锈钢是在其组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般含量也许要达到30%。 由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
　　1、与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：（1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。
　　（2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。
　　（3）在许多介质中应用普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有的耐腐蚀性，在一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
　　（4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。
　　（5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。
　　（6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。
　　与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下：（1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。
　　（2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。
　　（3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。
　　2、与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：
　　（1）综合力学性能比铁素体不锈钢好，尤其是塑韧性，不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。
　　（2）除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。
　　（3）冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。
　　（4）焊接性能也远优于铁素体不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。
　　（5）应用范围较铁素体不锈钢宽。
　　与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下：合金元素含量高，价格相对高，一般铁素体不含镍。
　　综上所述，可以概括地看出DSS的使用性能和工艺性能的概貌，它以其*的力学与耐腐蚀综合性能赢得了使用者的青睐，已成为既节省重量又节省投资的优良的耐蚀工程材料。
　　双相不锈钢由于其的组织特点，将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能相结合，使得双相不锈钢兼具两相的优点，在石化工业领域内获得越来越广泛的应用，并将随着石化工业的发展和双相钢研发制造技术的不断进步，双相钢在石化工业领域的运用将越来越广泛。
　　1、双相钢在石化工业领域运用的历程
　　双相不锈钢发展与应用开始于20世纪30年代，其发展已经历经三个阶段，代双相不锈钢含高铬、钼，耐局部腐蚀性能好，但含碳量较高，因此焊接时失去相平衡，沿晶界析出碳化物导致耐蚀性及韧性下降，焊后必须经过热处理，一般用于铸件，在应用和发展上受到限制，在此阶段，双相钢尚未在石化工业中得到运用。
　　70年代以来，随着二次精炼技术AOD和VOD等方法的出现和普及以及连铸技术的发展，容易冶炼出超低碳的钢，改进了代双相不锈钢的缺点，开发了新的应用领域，我国开始在炼油装置的常减压、催化裂化等关键部位采用进口双相钢设备，并由此开始，双相钢在我国石化工业领域逐步得到推广和运用。
　　80年代中后期发展的超级双相不锈钢是属于第三代双相不锈钢，这类钢的特点是含碳量低，含高钼和高氮，钢中铁素体含量40%～50%，此类钢具有优良的耐孔蚀性能，较高的机械强度，并在石化工业领域得到广泛地应用。
　　进入21世纪以来，双相不锈钢的发展呈现两种发展趋势。一方面通过进一步提高钢中合金元素含量以获得更高强度和更加优良的耐蚀性；另一方面转向开发低镍含量且不含钼或仅含少量钼的经济型双相不锈钢，以降低双相不锈钢的成本，并显著改善双相不锈钢的热加工性和焊接性，从而增加双相不锈钢与其他类型不锈钢的竞争优势。
　　随着双相不锈钢在国际上的不断发展，以及国内相关技术不断的进步和生产装备的持续改进，双相不锈钢在石化工业领域的运用得到快速的发展，促进了我国双相钢品种、规格、数量和技术进步的快速发展。
　　在常减压装置中的应用：主要用于减压塔一、二级抽空冷却器、塔内构件及常顶空冷器和减顶冷凝冷却器衬里或管束中。
　　在催化裂化装置中的应用：在催化裂化装置的吸收、解析塔以及此部位的换热器采用DSS复合衬里或管束，可以解决HCN-H2S-H2O系的腐蚀问题。
　　在高压加氢装置中的应用：高压加氢装置换热器，解决这些设备处于H2S-H2-NH3-H2O并含有Cl-的腐蚀环境腐蚀问题。
　　多种反应器中的应用：甲醇反应器、氯乙烯氧氯化反应器、给水加热器、已内酰胺厂再热器、对苯二甲酸厂换热器、海水换热器等。在化肥工业中汽提塔工艺管线、泵、阀等关键设备的应用，解决CO2和胺腐蚀的问题。
　　在油气集输和储运方面的运用
　　在石油天然气工业中的应用：用在天然气的工艺管线和输送管道以及天然气净化厂的部分换热器管束上。解决在天然气的加工过程中，介质中所含有大量H2S、CO2和Cl-甚至很高的Cl-酸性环境的腐蚀问题。
　　油气集输：采用双相不锈钢材料，解决Cl-、CO2和部分H2S环境的腐蚀问题。
　　在油气勘探开发方面的运用在油气开采中的应用：22Cr及25Cr双相及超级双相不锈钢油套管，适用于C O 2分压大于0.02MPa、并含有氯化物和H2S的腐蚀油井环境。
　　海洋油气工业中的应用：近海油气开发是双相不锈钢应用的重要领域，双相不锈钢不但被用于海洋采油工业，还被用于海底输送管束及电缆连接管等，其应用前景很大。
　　2、双相钢在石化工业领域运用中需进一步解决的问题
　　标准方面的问题。目前，国内尚未有针对石化工业的双相钢生产、加工、制造、检验、检测标准，双相钢的板、管、锻、棒、焊材的标准不完善，不统一，标准问题制约了双相钢在石化工业领域的推广和运用。
　　国内双相钢生产工艺的稳定性和成材率需进一步提高，品种规格的覆盖率还需进一步拓宽。双相钢焊接工艺技术的研究需进一步加大，双相钢焊缝质量问题已经成为双相钢设备和材料故障的主要成因。适用于石化工业的经济型和复合型双相钢的研发步伐需进一步加快，双相钢性能评价基础数据的积累需进一步加强。
　　3、双相钢在石化工业运用展望
　　我国石化工业进入了以转型发展、提质增效、绿色发展为主要特征的新的发展阶段，“一带一路”国际产能合作和《中国制造2025》战略的实施必将为双相钢的研发创新带来新动力。原油的劣质化，化工原料的多元化，石化产品的多样性是石化工业的发展趋势，以天然气、煤制气为原料的气化工业将快速发展，天然气、页岩气的开采与集输，现有石化装置的升级改造，煤化工，大型芳烃，精细化工等工程项目的建设以及石化装置安全、环保、长周期的运行将给双相钢的发展带来机遇与挑战。
　　（1）亟待开发强度更高、耐蚀性更优的超级双相不锈钢，以满足海洋环境油气的开采与集输。
　　（2）加大双相钢以及复合管性能评价和基础数据的研究力度，优化生产、加工、制造工艺，提升质量稳定性，满足开采涉酸气田天然气的集输需要。
　　（3）提高双相钢板、管、锻、棒的配套能力与水平，满足原油劣质化、原油深度加工、装置大型化带来的对双相钢的需求。
　　（4）完善双相钢标准体系，加大宣传推广力度，大力推进双相钢在煤化工设备与管道工程建设中的运用。
　　（5）加快研发在CO2和H2S共存的环境下，当温度高于200℃，Cl-含量很高时，用于深井的110级、125级双相不锈钢油井管的研发进程，为西部油气开发奠定装备与材料的保障基础。
　　（6）加快经济性双相钢的研发和推广力度，进一步提升双相钢在石化工业领域的性价比优势，助力我国石化工业竞争水平的提高。
　　SAF2507（UNS S32750）超级双相钢由25%铬、4%钼和7%的镍构成。它的强度及抗腐蚀能力较强，主要用于化学加工、石油化工和海底设备。它具有较强的抗氯化物腐蚀能力，较高的导热性和较低的热膨胀系数。较高的铬、钼及氮含量使得它具有很高的抗点腐蚀、缝隙腐蚀及均匀腐蚀的能力。
　　国内通称：2507，SAF 2507，超级双相钢，SAF 2507双相钢，1。4410。主要成分：25Cr-7Ni-4Mo-0。27N。
　　抗拉强度σb≥116MPa；屈服强度≥80；延伸率≥15；洛氏硬度HC≤32。
　　PREN = [Cr%] + 3。3 [Mo%] + 16 [N%]≥40（同等工况下，PREN值越高，耐腐蚀越好，如254SMO耐腐蚀PREN值为42）。各国标准：UNS S32750、DIN/EN 1。4410、ASTM A240。
　　抗腐蚀能力1、均匀腐蚀。SAF 2507的较高的铬及钼含量使其对有机酸如甲酸、乙酸等具有较强的抗整体腐蚀的能力。SAF2507合金对无机酸尤其是那些包含氯化物的无机酸也具有较强的抗腐蚀能力。
　　和904L相比，SAF2507对稀释的混有氯离子的硫酸具有更强的抗腐蚀能力。904L是奥氏体状态的合金，专用于抗纯硫酸腐蚀。316L不能用于盐酸环境中，它可能会遭到局部腐蚀或整体腐蚀。SAF2507用于稀释的盐酸环境里，具有较强的抗点腐蚀及抗隙腐蚀能力。
　　2、晶间腐蚀。SAF 2507较低的碳含量大大地降低了在热处理时晶间中的碳化物沉淀的风险，因此，这个合金具有很强的抵抗与碳化物相关的晶间腐蚀的能力。
　　3、应力腐蚀龟裂。SAF 2507 的双相结构使其具有较强的抗应力腐蚀龟裂的能力。由于其较高的合金含量，SAF 2507的抗腐蚀能力及强度均优于2205。SAF2507特别适用于海上石油天然气的开采设备。
　　4、点腐蚀。测验钢铁产品在含有氯化物的溶液中的抗点腐蚀能力的方法有很多种， 以上的数据是根据ASTM G61 上所提到电化学技术进行检验得出的。高性能的不锈钢在1M氯化钠溶液中的点腐蚀临界温度是有规定的。实验结果证明了SAF 2507的的抗点腐蚀的能力。
　　机械性能1、机械及物理性能。SAF 2507具有很高的抗拉强度、冲击强度及较低的热膨胀系数和较高的导热性。SAF 2507不宜长期置于高于300°C温度环境下，可能会减弱其韧性。
　　2、热成形。SAF 2507热成形应在1024°C-1233°C这一温度范围内进行，之后应立即固溶退火，迅速水淬。
　　3、冷成形。常用的不锈钢成形方法都适用于SAF 2507。和奥氏体等级不锈钢相比，2507具有更高的屈服强度及更低的延展性。因此，加工时有必要增强成形力度，增大弯曲半径，还要考虑到反弹的因素。和奥氏体等级相比，2507的拉制，拉伸成形等工艺更难操作。当成形需要10%或更多冷变形时，建议对其进行固溶退火和淬火处理。
　　热处理SAF 2507在热成形或冷成形后应进行固溶退火和淬火处理。固溶退火的温度不应低于1052°C，随后应立即进行气冷或水冷淬火。
　　焊接性能SAF 2507 的焊接性很好，可以通过以下方法进行焊接： SMAW， GTAW，PAW， FCW，SAW。焊接SAF 2507时，建议使用2507/P100金属（焊丝ER2594；焊条E2594），它会构成适当的双相结构。
　　不必对SAF 2507 进行预热，除非你想阻止冷金属的浓缩。中间焊接温度不应超过150°C，否则 焊接的完整性就会受到影响，根部应用氩或90%N2/10%H2净化气体加以屏蔽，以便保证抗腐蚀能力，后者效果会更好。
　　如果只对单面进行焊接，焊接后不可能对其进行清洗。我们建议采用GTAW作为根部焊道，如果没有填充金属，GTAW和PAW 无法进行，除非可以在焊接后对其进行清洗。若供热为5-38kJ/in。应采用SMAW或GTAW。若供热为50kJ/in。，应采用SAW。双相不锈钢电焊条简明表
　　A1002双相不锈钢焊条
　　符合 GB E312-16.
　　相当 AWS  E312-16
　　说明： A1002是钛钙型药皮的双相钢焊条，由于熔敷金属中含有40%左右的铁素体，故具有优良的抗裂性能。有良好的焊接工艺性能。
　　用途： 用于高碳钢、工具钢、高温钢、装甲钢、异种钢等的焊接。
　　FY.S2215双相不锈钢焊条
　　符合 GB E2209-15
　　相当 AWS  E2209-15
　　说明： JQ.S2215是碱型药皮的超低碳双相不锈钢焊条，熔敷金属中含有40%-50%的铁素体，具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，特别是具有可靠的耐氯化物腐蚀性能和高的耐点蚀性能。采用直流反接，可全位置焊接。
　　用途： 用于焊接超低碳00Cr22Ni5Mo3N、SAF2205等双相不锈钢。
　　所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般量少相的含量也需
　　要达到30%。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有
　　Mo、Cu、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，
　　塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不
　　锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间
　　副食和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
　　由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使双相不锈钢兼有铁素体不锈
　　钢和奥氏体不锈钢的优点，它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有
　　的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，正是这些*的性能使双相不锈钢作为可焊接
　　的结构材料发展迅速，80年代以来已成为和马氏体型、奥氏体型和铁素体型不锈钢
　　2.机械性能
　　钢号热处理制度σb （Mpa）σs（Mpa）δ%
　　双相钢固溶1060 ℃水淬
　　316L 固溶1050 ℃水淬 从上述结果看出，双相不锈钢强度高于316L钢，屈服强度近是其2倍。
　　3.低倍组织
　　钢号中心疏松（级）一般疏松（级）方形疏松（级）
　　双相钢 0.50.50
　　316L 0.50.50
　　4.纯洁度
　　按ASTM E45A 检验结果如下：
　　钢号
　　A B C D
　　细粗细粗细粗细粗双相钢
　　0 0 0.5 0 0 0 1.0 0
　　0 0 1.0 0 0 0 1.0 0
　　316L
　　0 0 0.5 0.5 0 0 0.5 0
　　0 0 0.5 0 0 0 1.0 0
　　从上表中可以看出A890和316L 两炉钢的低倍组织和纯洁度水平相当。
　　5. 相比例的检验结果
　　炉号
　　代号 铁素体（%） 1号 45 锻棒 2号 46 3号 47
　　VOD
　　TB02-761 热轧穿孔荒管 4号 46
　　表中的数据说明本炉钢的相比例控制比较合理，证明所采用的炼钢工艺能严格准确控制所要求的化学成分。
　　6.耐晶间腐蚀性能
　　为了验证该钢的耐腐蚀性能水平，根据Stbon 对316L （尿素级）的验收标准，进行了00Cr22Ni5Mo3N （双相不锈钢）钢和316L 钢（尿素级）对比试验。其试样均为固溶态，在65 ±0.2% HNO3沸腾溶液中试验5周期，每周期48小时，其结果列如下表：
　　表 10 每个周期的腐蚀量，μm/48h
　　钢种 1周期 2周期 3周期 4周期 5周期 5个周期平均腐蚀量
　　μm/48h
　　双相钢 0.8767 0.8110 1.42732 1.35864 1.119585 1.11865 316L 1.88508 0.90842 0.831655 1.71449 1.70169 1.408267
　　Huey 法是作为尿素用材耐蚀性的各国通用的一个主要检验方法，这个方法要求很严格，一般化学成分控制不当，钢的冶金质量不好，很难通过此法。316L （尿素级）规定5个周期平均腐蚀量≤3.3 μm/48h 为合格。从试验结果来看，00Cr22Ni5Mo3N 钢不但达到了这一要求，而且也达到了25-22-2（2RE69）奥氏体不锈钢的耐蚀标准平均腐蚀量≤1.5 μm/48h ，好于316L （尿素级）的平均腐蚀量，特别是从第5周期开始，00Cr22Ni5Mo3N 钢腐蚀量远远低于316L （尿素级）的腐蚀量，从而说明了00Cr22Ni5Mo3N 钢化学成分理想，冶金质量优良。
　　7.结论 双相不锈钢有以下性能特点：
　　（1）含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能。一般18-8型奥氏体不锈钢在60°C 以上中性氯化物溶液中容易发生应力腐蚀断裂，在微量氯化物及硫化氢工业介质中用这类不锈钢制造的热交换器、蒸发器等设备都存在着产生应力腐蚀断裂的倾向，而双相不锈钢却有良好的抵抗能力。
　　（2）含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。在具有相同的孔蚀抗力当量值（PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）时，双相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电位相仿。双相不锈钢与奥氏体不锈钢耐孔蚀性能与AISI 316L 相当。含25%Cr 的，尤其是含氮的高铬双相不锈钢的耐孔蚀和缝隙腐蚀性能超过了AISI 316L 。
　　（3）具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。在某些腐蚀介质的条件下，适用于制作泵、阀等动力设备。
　　（4）综合力学性能好。有较高的强度和疲劳强度，屈服强度是18-8型奥氏体不锈钢的2倍。
　　固溶态的延伸率达到25%，韧性值AK（V型槽口）在100J以上。
　　（5）可焊性良好，热裂倾向小，一般焊前不需预热，焊后不需热处理，可与18-8型奥氏体不锈钢或碳钢等异种焊接。
　　（6）含低铬（18%Cr）的双相不锈钢热加工温度范围比18-8型奥氏体不锈钢宽，抗力小，可不经过锻造，直接轧制开坯生产钢板。含高铬（25%Cr）的双相不锈钢热加工比奥氏体不锈钢略显困难，可以生产板、管和丝等产品。
　　（7）冷加工时比18-8型奥氏体不锈钢加工硬化效应大，在管、板承受变形初期，需施加较大应力才能变形。
　　（8）与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀系数小，适合用作设备的衬里和生产复合板。也适合制作热交换器的管芯，换热效率比奥氏体不锈钢高。
　　（9）仍有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，不宜用在高于300°C的工作条件。双相不锈钢中含铬量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。
　　双相不锈钢（Duplex Stainless Steel，简称DSS），指铁素体与奥氏体各约占50%,，一般较少相的含量需要达到3O%的不锈钢。
　　双相不锈钢从20世纪40年代在美国诞生以来，已经发展到第三代。它的主要特点是屈服强度可达400-550MPa，使普通不锈钢的2倍，因此可以节约用材，降低设备制造成本。在抗腐蚀方面，特别是介质环境比较恶劣（如海水，氯离子含量较高）的条件下，双相不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢，可以与高合金奥氏体不锈钢媲美。
　　双相不锈钢具有良好的焊接性能，与铁素体不锈钢及奥氏体不锈钢相比，它既不像铁素体不锈钢的焊接热影响区，由于晶粒严重粗化而使塑韧性大幅降低，也不像奥氏体不锈钢那样，对焊接热裂纹比较敏感。
　　双相不锈钢由于其特殊的优点，广泛应用于石油化工设备、海水与废水处理设备、输油输气管线、造纸机械等工业领域，近年来也被研究用于桥梁承重结构领域，具有很好的发展前景。
　　双相不锈钢管具有良好的焊接性能，与铁素体不锈钢及奥氏体不锈钢相比，它既不像铁素体不锈钢的焊接热影响区，由于晶粒严重粗化而使塑韧性大幅降低，也不像奥氏体不锈钢那样，对焊接热裂纹比较敏感。
　　双相不锈钢由于其特殊的优点，广泛应用于石油化工设备、海水与废水处理设备、输油输气管线、造纸机械等工业领域，近年来也被研究用于桥梁承重结构领域，具有很好的发展前景。
　　双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般含量也许要达到30%。
　　双相不锈钢管安全使用限制和要求
　　1.需要对相比例进行控制，合适的比例是铁素体相和奥氏体相约各占一半，其中某一相的数量不能超过65%，这样才能保证综合性能。如果两相比例失调，例如铁素体相数量过多，很容易在焊接HAZ形成单相铁素体，在某些介质中对应力腐蚀破裂敏感。
　　2.需要掌握双相不锈钢管的组织转变规律，熟悉每一个钢种的TTT和CCT转变曲线，这是正确指导制定双相不锈钢热处理，热成型等工艺的关键，双相不锈钢脆性相的析出要比奥氏体不锈钢敏感的多。
　　3.双相不锈钢管的连续使用温度范围为-50～250℃，下限取决于钢的脆性转变温度，上限受到475℃脆性的限制，上限温度不能超过300℃。
　　4.双相不锈钢管固溶处理后需要快冷，缓慢冷却会引起脆性相的析出，从而导致钢的韧性，特别是耐局部腐蚀性能的下降。
　　5.高铬钼双相不锈钢管的热加工与热成型的下限温度不能低于950℃，超级双相不锈钢不能低于980℃低铬钼双相不锈钢不能低于900℃，避免因脆性相的析出在加工过程造成表面裂纹
　　6.不能使用奥氏体不锈钢常用的650-800℃的消除应力处理，一般采用固溶退火处理。对于在低合金钢的表面堆焊双相不锈钢后，需要进行600-650℃整体消应处理时，必须考虑到因脆性相的析出所带来的韧性和耐腐蚀性，尤其是耐局部腐蚀性能的下降问题，尽可能缩短在这一温度范围内的加热时间。低合金钢和双相不锈钢复合板的热处理问题也要同此考虑。
　　7.需要熟悉了解双相不锈钢管的焊接规律，不能全部套用奥氏体不锈钢的焊接，双相不锈钢的设备能否安全使用与正确掌握钢的焊接工艺有很大关系，一些设备的失效往往与焊接有关。关键在于线能量和层间温度的控制，正确选择焊接材料也很重要。焊接接头（焊缝金属和焊接HAZ）的两相比例，尤其是焊接HAZ维持必要的奥氏体数量，这对保证焊接接头具有与母材同等的性能很重要。
　　8.在不同的腐蚀环境中选用双相不锈钢时，要注意钢的耐腐蚀性总是相对的，尽管双相不锈钢有较好的耐局部腐蚀性能，就某一个双相不锈钢而言，他也是有一个适用的介质条件范围，包括温度、压力、介质浓度、pH值等，需要慎重加以选择。从文献和手册中获取的数据很多是实验室的腐蚀试验结果，往往与工程的实际条件有差距，因此在选材时需要注意，必要时需要进行在实际介质中的腐蚀试验或是现场条件下的挂片试验，甚至模拟装置的试验。
　　与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势
　　（1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。
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　　（3）在许多介质中应用普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
　　（4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。
　　（5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。
　　（6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。
　　与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势
　　（1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250℃以下。
　　（2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。
　　（3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。
　　与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势
　　（1）综合力学性能比铁素体不锈钢好，尤其是塑韧性，不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。
　　（2）除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。
　　（3）冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。
　　（4）焊接性能也远优于铁素体不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。
　　（5）应用范围较铁素体不锈钢宽。
　　与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势
　　合金元素含量高，价格相对高，一般铁素体不含镍。
　　双相钢法兰，顾名思义是以双相钢棒材、钢锭或板材之类的为原材料而生产出来的法兰，简称双相钢法兰，法兰又叫法兰盘或突缘。 是管子与管子相互连接的零件。连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰连接由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰连接是管道施工的重要连接方式。
　　双相钢法兰使用双相钢为原材料进行生产，所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般量少相的含量也需要达到30%。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
　　常用双相钢材料介绍
　　通常法兰生产厂家所生产的双相钢材料有的超级双相钢S32205 S31803 S32750 S32760等等。
　　双相钢S31803 俗称F51 其化学成份为
　　牌号
　　碳
　　锰
　　硅
　　磷
　　硫
　　铬
　　镍
　　钼
　　铁
　　其它
　　S31803
　　≤0.030
　　≤2.00
　　≤1.00
　　≤0.030
　　≤0.020
　　21.0~23.0
　　4.5~6.5
　　2.5~3.5
　　余量
　　N0.08～0.2
　　31803化学成份和的双相钢2205化学材料成分相差不多，价格相差不高。所以一般采用2205双相钢代替31803双相钢，但31803双相钢不可以代替2205双相钢。
　　双相钢2205也叫S32205 俗称F60 对应国内牌号：00Cr22Ni5Mo3N 其化学成份为
　　牌号
　　碳
　　锰
　　硅
　　磷
　　硫
　　铬
　　镍
　　钼
　　铁
　　其它
　　S32205
　　≤0.030
　　≤2.00
　　≤1.00
　　≤0.030
　　≤0.020
　　22.0～23.0
　　4.5～6.5
　　3.0～3.5
　　余量
　　N0.14～0.2
　　双相钢S32750也叫2507 俗称F53 00Cr25Ni7Mo4N 其化学成份为
　　牌号
　　碳
　　锰
　　硅
　　磷
　　硫
　　铬
　　镍
　　钼
　　铜
　　铁
　　其它
　　S32750
　　≤0.030
　　≤1.20
　　≤0.80
　　≤0.035
　　0.020
　　24.0～26.0
　　6.0～8.0
　　3.0～5.0
　　≤0.50
　　余量
　　N0.24～0.2
　　双相钢S32760 俗称F55 其化学成份为
　　牌号
　　碳
　　锰
　　硅
　　磷
　　硫
　　铬
　　镍
　　钼
　　铜
　　铁
　　其它
　　S32760
　　≤0.030
　　≤1.20
　　≤0.80
　　≤0.035
　　≤0.020
　　24.0～26.0
　　6.0～8.0
　　3.0～4.0
　　0.50～1.0
　　余量
　　N0.20~0.30 W 0.50～1.0
　　生产标准
　　法兰类型
　　代号
　　标准
　　板式平焊
　　PL
　　国标GB/T9119-2000、机械部标准JB81-94、化工部标准HGJ45-91、HG20593-97、HG5010-58突面。
　　HG5011-58榫槽、HG5012-58凹凸、电力部标准GD0506~0507、德标DIN2573、德标DIN2576
　　带颈平焊
　　SO
　　国标GB/T9116-2000、化工部标准HGJ46~49-91（46RF，47MFM）、HG20594-97、美HG20616-97、石油部SH3406-96、美标ASME/ANSI B16.5
　　对焊
　　WN
　　国标GB/T9115-2000、机械部标准JB/T82-94、化工部标准HGJ50~53-91（50RF,51MFM,53RJ）、
　　HG5014~16-58（14RF,15TG,16MFM）、HG20595-97、电力部标准GD0508~0509、
　　德标DIN2628~2638-1975、美HG20617-97、石油部SH3406-96 、美国标准ASME/ANSI B16.5
　　大直径对焊
　　美标ASME B16.47 B系列=API605-81（HG20623） 、ASME B16.47 A系列=MSS SP44
　　整体
　　IF
　　HG20596、美HG20618、JB/T79-94、GB/T9113-2000、德标DIN2543~2549-1977
　　承插
　　SW
　　HG20597、美HG20619、GB/T9117-2000、美国标准ASME/ANSI B16.5
　　螺纹
　　Th
　　HG20598、HG20620、GB/T9114-2000、美标ASME B16.5、JB/T2769-1992、德标DIN2566
　　压力容器
　　JB/T4700～4707-2000
　　对焊松套
　　PJ/SE
　　国标GB/T9120-2000、机械部标准JB84-94、化工部标准HG20599-97、美标ASME/ANSI B16.5
　　平焊松套
　　PJ/RJ
　　HG20600、JB/T83-94、GB/T9121-2000
　　法兰盖
　　BL
　　国标GB/T9123-2000、机械部JB86-94、化工部HGJ61~65-91、HG20601-97 美HG20622-97
　　电力部标准GD0511~0517、美标ASME/ANSI B16.5
　　衬里法兰盖
　　BL（S）
　　HG20602
　　性能和特点
　　1.屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。
　　2.具有优异的耐应力腐蚀破裂能力，尤其在氯离子环境中。
　　3.超级双相钢具有的耐腐蚀性，在一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至更高可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
　　4.具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢 。
　　应用领域
　　由于双相钢法兰的这些优点。被广泛使用在，各种污水处理管道深海做业。海水淡化。造纸工业设备，食品工业加工设备，海上石油平台（热交换器管，水处理和供水系统）脱盐（淡化）设备，油田管道和设备，各类酸碱环境。由于良好的耐磨耐腐蚀性能。使用帮命比一般不锈钢多四到五年时间，如在海水中的管道，使用双相钢法兰，由于寿命长，可以极大的减少产品更换的成本。人工成本。相对来说性价比还是相当的高的 。