雙相不銹鋼在正常固溶處理(1020℃~1100℃加熱并水冷)后，鋼中含有大約50%~60%奧氏體和50%~40%鐵素體組織。隨著加熱溫度的，兩相比例變化并不明顯。

雙相不銹鋼具有良好的低溫沖擊韌性，如20mm厚的板材橫向試樣在-80℃時(shí)沖擊吸收功可達(dá)100J以上。在大多數(shù)介質(zhì)中其耐均勻腐蝕性能和耐點(diǎn)腐蝕性能均，但要注意，該類鋼在低于950℃熱處理時(shí)，由于σ相的析出，其耐應(yīng)力腐蝕性能將顯著變壞。由于該鋼Cr當(dāng)量與Ni當(dāng)量比值適當(dāng)，在高溫加熱后仍保留有較大量的一次奧氏體組織，又可使二次奧氏體在冷卻中生成，結(jié)果鋼中奧氏體相總量不低于30%~40%因而使鋼具有良好的耐晶間腐蝕性能。

另外，如前所述，在焊接這種鋼時(shí)裂紋傾向很低，不須預(yù)熱和焊后熱處理。由于母材中含有較高的N，焊接近縫區(qū)不會(huì)形成單相鐵素體區(qū)，奧氏體含量一般不低于30%。適用的焊接有鎢極氬弧焊和焊條電弧焊等，一般為了防止近縫區(qū)晶粒粗化，施焊時(shí)，應(yīng)盡量使用低的線能量焊接。

折疊影響因素
影響雙相不銹鋼焊接的因素主要體現(xiàn)在以下幾方面:

含N量影響

GómezdeSalazarJM等人研究了保護(hù)氣體中N2的不同含量對(duì)雙相不銹鋼性能的影響。結(jié)果表明，隨著混合氣體中N2分壓PN2的，焊縫中氮的分?jǐn)?shù)ω(N)開(kāi)始迅速，然后變化很小，焊縫中的鐵素體相含量φ(α)隨ω(N)呈線性下降，但φ(α)對(duì)抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的影響與ω(N)的影響剛好相反。同樣的鐵素體相含量φ(α)，母材的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均高于焊縫。這是由于顯微組織的不同所造成的。雙相不銹鋼焊縫金屬中含N量后可以接頭的沖擊韌性，這是由于了焊縫金屬中的γ相含量，以及了Cr2N的析出。

熱輸入影響
雙相不銹鋼按其化學(xué)成分分類，可分為Cr18型、Cr23（不含Mo）型、Cr22型和Cr25型四類。對(duì)于Cr25型雙相不銹鋼又可分為普通型和超級(jí)雙相不銹鋼，其中應(yīng)用較多的是Cr22型和Cr25型。我國(guó)采用的雙相不銹鋼以瑞典產(chǎn)居多，具體牌號(hào)有：3RE60（Cr18型），SAF2304（Cr23型），SAF2205（Cr22型），SAF2507（Cr25型）。

雙相不銹鋼分類：

類屬低合金型，代表牌號(hào)UNSS32304（23Cr-4Ni-0.1N），鋼中不含鉬，PREN值為24-25，在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304或316使用。

第二類屬中合金型，代表牌號(hào)是UNSS31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N），PREN值為32-33，其耐蝕性能介于AISI316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間。

第三類屬高合金型，一般含25%Cr，還含有鉬和氮，有的還含有銅和鎢，牌號(hào)UNSS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N），PREN值為38-39，這類鋼的耐蝕性能高于22%Cr的雙相不銹鋼。

第四類屬超級(jí)雙相不銹鋼型，含高鉬和氮，牌號(hào)UNSS32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N），有的也含鎢和銅，PREN值大于40，可適用于苛刻的介質(zhì)條件，具有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性能，可與超級(jí)奧氏體不銹鋼相媲美。

不銹鋼鋼種很多，性能各異，它在發(fā)展中逐步形成了幾大類。

按組織結(jié)構(gòu)分，分為馬氏不銹鋼（包括沉淀硬化不銹鋼）、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類；

按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來(lái)分類，分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等；

按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類，分為耐不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、不銹鋼等；

按鋼的功能特點(diǎn)分類，分為低溫不銹鋼、無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。常用的分類是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)以及兩者相結(jié)合的分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等，或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。

雙相不銹鋼按型態(tài)分為：雙相不銹鋼卷、雙相不銹鋼板、雙相不銹鋼帶、雙相不銹鋼管、雙相不銹鋼棒、雙相不銹鋼絲、雙相不銹鋼彎頭、雙相不銹鋼法蘭、雙相不銹鋼三通、雙相不銹鋼大小頭、雙相不銹鋼管件、雙相不銹鋼焊絲焊條等。常見(jiàn)的雙相不銹鋼主要是2205雙相不銹鋼和2507雙相不銹鋼。
與焊縫區(qū)不同，焊接時(shí)熱影響區(qū)的ω(N)是不會(huì)發(fā)生變化的，它就是母材的ω(N)，所以此時(shí)影響組織和性能的主要因素是焊接時(shí)的熱輸入。根據(jù)文獻(xiàn)，焊接時(shí)應(yīng)選擇的線能量。焊接時(shí)如果熱輸入太大，焊縫熱影響區(qū)范圍增大，金相組織也趨于晶粒、紊亂，造成脆化，主要為焊接接頭的塑性指標(biāo)下降。如焊接熱輸入太小，造成淬硬組織并易產(chǎn)生裂紋，對(duì)HAZ的沖擊韌性同樣不利。此外，凡影響冷卻速度的因素都會(huì)影響到HAZ的沖擊韌性，如板厚、接頭形式等。

σ相脆化

國(guó)外文獻(xiàn)介紹了再熱引起的雙相不銹鋼及其焊縫金屬的σ相脆化問(wèn)題。母材和焊縫金屬的再熱中，先由α相形成的二次奧氏體γ*，然后析出σ相。結(jié)果表明，脆性開(kāi)裂都發(fā)生于σ相以及基體與σ相的界面處，對(duì)母材斷口觀察表明，在σ相周?chē)鷧^(qū)域內(nèi)都為韌窩，由于α相區(qū)寬，大量生成的σ相才會(huì)使韌性，然而在焊縫中α相區(qū)是的，斷口仍為脆性斷裂，只要少量的σ相生成就足以引起焊縫金屬韌性的，因此，焊縫金屬中的σ相脆化傾向比母材要大得多。

氫致裂紋

雙相不銹鋼焊接接頭的氫脆通常發(fā)生于α相，且氫脆的性隨焊接時(shí)峰值溫度的升高而。其微觀組織的變化為:峰值溫度，γ相含量，α相含量，同時(shí)由α相邊界和內(nèi)部析出的Cr2N量，故極易發(fā)生氫脆。

應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂

母材和焊縫金屬中的裂紋都起始于α/γ界面的α相一側(cè)，并在α相內(nèi)擴(kuò)展。奧氏體(γ)由于其固有的低氫脆性，因此，可起到阻擋裂紋擴(kuò)展的作用。由于DSS中含有一定量的奧氏體，所以其應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向性較小。

點(diǎn)蝕問(wèn)題

耐點(diǎn)蝕是雙相不銹鋼的一個(gè)重要特性，與其化學(xué)成分和微觀組織有著密切關(guān)系。點(diǎn)蝕一般產(chǎn)生于α/γ界面，因此被認(rèn)為是產(chǎn)生于γ相和α相之間的γ*相。這意味著γ*相中的含Cr量低于γ相。γ*相與γ相的成分不同，是由于γ*相中的Cr和Mo含量低于初始γ相中的Cr、Mo含量。進(jìn)一步研究表明，含N量較低的鋼，其點(diǎn)蝕電位對(duì)冷卻速度較為。因此，在焊接含N量較低的雙相不銹鋼時(shí)，對(duì)冷卻速度的控制要求更加嚴(yán)格。在雙相不銹鋼焊接中，合理控制焊接線能量是高雙相不銹鋼接頭的關(guān)鍵。線能量過(guò)小，焊縫金屬及熱影響區(qū)的冷卻速度過(guò)快，奧氏體來(lái)不及析出，從而使組織中的鐵素體相含量增多;如線能量過(guò)大，盡管組織中能形成足量的奧氏體，但也會(huì)引起熱影響區(qū)內(nèi)的鐵素體晶粒長(zhǎng)大以及σ相等有害相的析出。一般情況下，焊條電弧焊(ShiededMetalArcWelding，AW)、鎢極氬弧焊(GasTungstenArcWelding，GTAW)、藥芯焊絲電弧焊(Flux-CoredWireArcWelding，F(xiàn)CAW)和等離子弧焊(PlasmaArcWelding，PAW)等焊接均可用于雙相不銹鋼的焊接，且在焊前一般不需要采取預(yù)熱措施，焊后也不需進(jìn)行熱處理。

折疊工藝
1)合金元素和冷卻速度

實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算表明:臨界區(qū)加熱后雙相組織所需的臨界冷卻速率與鋼中錳含量具有一定關(guān)系。其根鋼中存在的合金元素，就可估算雙相組織所需要的臨界冷卻速率，為熱處理雙相鋼生產(chǎn)時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s提供依據(jù)。

當(dāng)鋼的化學(xué)成分一定時(shí)，應(yīng)在保證雙相組織的前提下，盡可能采用較低的冷卻速度，使鐵素體中的碳有充分的時(shí)間擴(kuò)散到奧氏體中，從而雙相鋼的屈服強(qiáng)度，雙相鋼的延性。如果鋼中合金元素含量較4，臨界冷卻速度過(guò)高，冷卻后鐵素體中含有較高的固溶碳，不利于優(yōu)良性能的雙相鋼，這時(shí)應(yīng)改變鋼的化學(xué)成分，鋼中的合金元素含量，從而臨界冷卻速度，或者在雙相鋼的生產(chǎn)工藝中，加入補(bǔ)充回火工序，鐵素體中的固溶碳，雙相鋼的性能。如果鋼中含有強(qiáng)的碳化物形成元素，當(dāng)估算臨界冷卻速率時(shí)，應(yīng)考慮到這些元素對(duì)臨界區(qū)加熱時(shí)所形的奧氏體淬透性和有利影響，V和Ti的碳化物粒子可以通過(guò)相界面的釘扎作用奧氏體的淬透性，臨界冷卻速度.

2)兩階段冷卻工藝

當(dāng)鋼中合金元素含量較低時(shí)，冷卻速度較慢會(huì)鐵素體加珠光體組織;冷卻速度較快時(shí)，則鐵素體中保留固溶碳較高，不利于屈服強(qiáng)度和延性。采用兩階段冷卻可以雙相鋼的性能，即從臨界區(qū)加熱溫度緩冷到某一溫度，然后快冷。緩冷可以使鐵素體中的碳向未轉(zhuǎn)變的奧氏體富聚。而快冷則可以避免未轉(zhuǎn)變的奧氏體等溫分解，保證所需的雙相組織和性能。例如0.08%C-1.4%Mn鋼，從800℃;加熱到水冷的力學(xué)性能為:σ0.2=365PMa，σb=700MPa，σ0.2/σb=0.52，eu=18%，et=21%。如采用兩階段冷卻工藝，即在800℃;加熱后，空冷到600℃;，然后水冷，其性能為:σ0.2=280MPa，σb=600MPa，σ0.2/σb=0.47，eu=21%，et=29%。兩階段冷卻使雙相鋼的屈服強(qiáng)度，延性。

3)雙相鋼板熱軋后盤(pán)卷溫度的影響

對(duì)于一個(gè)給定成分的鋼，臨界區(qū)加熱時(shí)奧氏體的淬透性可以通過(guò)鋼板熱軋后高溫卷來(lái)修正。高溫盤(pán)卷可使碳、錳等合金元素在第二組(珠光體或貝氏體)中明顯富集。有利隨后臨界區(qū)處理時(shí)雙相鋼的綜合性能。以0.049%C-1.99%Mn-0.028%Al-0.0019%N鋼的試驗(yàn)結(jié)果為例，采用兩種工藝:一種為普通扎制工藝，終軋溫度900℃;→油冷到600℃;盤(pán)卷→吹風(fēng)冷到室溫→冷軋70%→連續(xù)退火。兩種盤(pán)卷工藝的碳和錳分布的分析結(jié)果可見(jiàn)高溫盤(pán)卷可使碳和錳在第二相中明顯富集，而普通的軋制工藝錳基本無(wú)富集趨勢(shì)。

用高溫盤(pán)卷以修正合金含量較低的鋼在隨后臨界區(qū)處理時(shí)的淬透性，并熱處理雙相鋼的屈服強(qiáng)度，其延性的技術(shù)，已在有關(guān)工廠用于熱處理雙相鋼的生產(chǎn)，所的熱處理雙相鋼板綜合性能良好，板材各部位的性能均勻，縱向、橫向性能一致。例如對(duì)0.09%C-0.44Si-1.54%Mn-0.023%Al鋼。

折疊要求
1.需要對(duì)相比例進(jìn)行控制，的比例是鐵素體相和奧氏體相約各占一半，其中某一相的數(shù)量多不能超過(guò)65%，這樣才能保證的綜合性能。如果兩相比例失調(diào)，例如鐵素體相數(shù)量過(guò)多，很容易在焊接HAZ形成單相鐵素體，在某些介質(zhì)中對(duì)應(yīng)力腐蝕破裂。

2.需要雙相不銹鋼的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律，熟悉每一個(gè)鋼種的TTT和CCT轉(zhuǎn)變曲線，這是正確指導(dǎo)制定雙相不銹鋼熱處理，熱成型等工藝的關(guān)鍵，雙相不銹鋼脆性相的析出要比奧氏體不銹鋼的多。

3.雙相不銹鋼的連續(xù)使用溫度范圍為-50~250℃，下限取決于鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，上限受到475℃脆性的，上限溫度不能超過(guò)300℃。

4.雙相不銹鋼固溶處理后需要快冷，冷卻會(huì)引起脆性相的析出，從而鋼的韌性，特別是耐局部腐蝕性能的下降。

5.高鉻鉬雙相不銹鋼的熱加工與熱成型的下限溫度不能低于950℃，超級(jí)雙相不銹鋼不能低于980℃低鉻鉬雙相不銹鋼不能低于900℃，避免因脆性相的析出在加工造成表面裂紋

6.不能使用奧氏體不銹鋼常用的650-800℃的應(yīng)力處理，一般采用固溶退火處理。對(duì)于在低合金鋼的表面堆焊雙相不銹鋼后，需要進(jìn)行600-650℃整體消應(yīng)處理時(shí)，必須考慮到因脆性相的析出所帶來(lái)的韌性和耐腐蝕性，尤其是耐局部腐蝕性能的下降問(wèn)題，盡可能縮短在這一溫度范圍內(nèi)的加熱時(shí)間。低合金鋼和雙相不銹鋼復(fù)合板的熱處理問(wèn)題也要同此考慮。

7.需要熟悉了解雙相不銹鋼的焊接規(guī)律，不能全部套用奧氏體不銹鋼的焊接，雙相不銹鋼的設(shè)備能否安全使用與正確鋼的焊接工藝有很大關(guān)系，一些設(shè)備的失效往往與焊接有關(guān)。關(guān)鍵在于線能量和層間溫度的控制，正確選擇焊接材料也很重要。焊接接頭(焊縫金屬和焊接HAZ)的兩相比例，尤其是焊接HAZ維持必要的奧氏體數(shù)量，這對(duì)保證焊接接頭具有與母材同等的性能很重要。

8.在不同的腐蝕中選用雙相不銹鋼時(shí)，要注意鋼的耐腐蝕性總是相對(duì)的，盡管雙相不銹鋼有的耐局部腐蝕性能，就某一個(gè)雙相不銹鋼而言，他也是有一個(gè)適用的介質(zhì)條件范圍，包括溫度、壓力、介質(zhì)濃度、pH值等，需要慎重加以選擇。從文獻(xiàn)和手冊(cè)中獲取的數(shù)據(jù)很多是實(shí)驗(yàn)室的腐蝕試驗(yàn)結(jié)果，往往與工程的實(shí)際條件有差距，因此在選材時(shí)需要注意，必要時(shí)需要進(jìn)行在實(shí)際介質(zhì)中的腐蝕試驗(yàn)或是現(xiàn)場(chǎng)條件下的掛片試驗(yàn)，甚至模擬裝置的試驗(yàn)

nv5cGCFX