全球雙相不銹鋼應(yīng)用 - 機(jī)遇與挑戰(zhàn)

返回列表 來源：厚壁鋼管發(fā)布日期： 2022.09.05

一、全球雙相不銹鋼的發(fā)展背景

氮合金化獲得雙相不銹鋼于1970年市場應(yīng)用以來，一直在探索諸多技術(shù)問題：問題之一：最低N含量需要提高，如2205最低N為0.08%，需要提高至0.14%；問題之二：減少板材表面缺陷；問題之三：如何生產(chǎn)熱軋盤條；問題之四：與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼酸洗更困難；問題之五：掌握冷，熱成型及焊接工藝。

經(jīng)過多年發(fā)展，雙相不銹鋼品種開發(fā)也已取得許多進(jìn)展，開發(fā)的雙相不銹鋼的品種繁多，有比2205耐腐蝕性能低的低經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼，也有比2205耐腐蝕性高的牌號等。這些雙相不銹鋼已納入相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如今標(biāo)準(zhǔn)和牌號也近于完善。

目前雙相不銹鋼牌號有：經(jīng)濟(jì)型/低成本、常規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)型、超級雙相不銹鋼、特超級雙相不銹鋼。

雙相不銹鋼生產(chǎn)穩(wěn)定增長，按照全球不銹鋼生產(chǎn)比例，雙相不銹鋼之前產(chǎn)量占比曾達(dá)1.6%，且預(yù)計(jì)占比會達(dá)2%之上（也有人預(yù)計(jì)占比會高達(dá)4%），而實(shí)際情況，現(xiàn)在雙相不銹鋼產(chǎn)量占比甚至不到1%。

今天和大家探討為什么雙相不銹鋼增長和發(fā)展會滯后于其他不銹鋼種類。

二、全球雙相不銹鋼的應(yīng)用機(jī)遇

相比于奧氏體和鐵素體不銹鋼，雙相不銹鋼具有非常獨(dú)特性能/優(yōu)勢：1)高屈服和抗拉強(qiáng)度，可有效減少設(shè)備/材料壁厚；2)-40℃或更低溫下的良好韌性；3)優(yōu)異的抗氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性能SCC（SCC性能不及鐵素體不銹鋼，但明顯優(yōu)于奧氏體不銹鋼）；4)良好的抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能；5)許多化學(xué)物質(zhì)環(huán)境下優(yōu)良的均勻腐蝕性能；6)良好的抗沖刷腐蝕（抗腐蝕磨損）性能；7)運(yùn)動部件的良好腐蝕疲勞性能；8)遍布全球的生產(chǎn)商；9)低成本合金元素。

由于雙相不銹鋼的優(yōu)異性能，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。近年來，在鞏固石油、石化等主要應(yīng)用領(lǐng)域的同時(shí)，在化學(xué)品船、海上工程、化學(xué)容器、醫(yī)藥和造紙等許多工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用:

石油天然氣

為什么雙相不銹鋼沒有獲得更多應(yīng)用?我們認(rèn)為至少有：用戶、加工制造商、合金生產(chǎn)商、合金本身元素等主要影響因素。

1、用戶

1）雙相不銹鋼確實(shí)可解決許多應(yīng)用問題，但用戶需要確保雙相不銹鋼能夠正確加工制造，以及從分銷商或廠家采購到合適的板、帶、棒、管、接頭等。這會涉及到諸多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范（須滿足特定應(yīng)用要求）以及檢測檢驗(yàn)。這不僅會增加成本，也要求檢驗(yàn)人員具備相關(guān)知識，技能和資質(zhì)等。

2）采購更傾向于低價(jià)中標(biāo)。而投標(biāo)方經(jīng)常對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求缺乏相關(guān)知識和全面深刻理解，從而會低估生產(chǎn)制造的實(shí)際要求和工作量。

3）缺乏雙相不銹鋼腐蝕數(shù)據(jù)，部分原因?yàn)殡p相不銹鋼種類較多。

4）用戶大多希望材料及設(shè)備性能既好也易于安裝，使用，免維護(hù)。同時(shí)在他們需要改造設(shè)備時(shí)易于改造或維修，如給設(shè)備增加新的噴嘴等。而雙相不銹鋼很難滿足所有特殊要求。

5）出現(xiàn)問題后會帶來糟糕的經(jīng)驗(yàn)，而大多情況，這是由不良生產(chǎn)安裝帶來的后果。

2、加工制造商

1）盡管板材相對易于采購，但有時(shí)會難于購得數(shù)量較少的棒材，或非常規(guī)尺寸的管，接頭和法蘭等。另外，這些材料會比相當(dāng)規(guī)格的奧氏體不銹鋼貴很多。

2）有些雙相不銹鋼，如經(jīng)濟(jì)型，無法獲得某些部件，這種情況下，就不得不選擇其他牌號的經(jīng)濟(jì)型或高合金型的雙相不銹鋼，這會給制造商帶來更多工作量。

3）制造商需要認(rèn)真研讀并理解客戶的技術(shù)規(guī)范，并理解技術(shù)規(guī)范和要求對生產(chǎn)成本等影響。而使用標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼則不需要類似復(fù)雜的技術(shù)規(guī)范，從而會比較容易。

4）必須培訓(xùn)焊工避免使用不合適的焊接奧氏體不銹鋼的工藝來焊接雙相不銹鋼。TIG (GTAW) 修整焊道，用TIG焊接平整焊道；修復(fù)焊接時(shí)確保焊接低熱輸入。

5）用酸洗（硝酸、氫氟酸）來清理標(biāo)準(zhǔn)和超級雙相不銹鋼焊接回火色的。標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼建議做酸洗，但對高合金的雙相不銹鋼則是必要的處理。

3、合金生產(chǎn)商

1）無縫鋼管廠家希望量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)合金，而不希望小批量生產(chǎn)需要更多關(guān)注和投入的特殊牌號鋼。

2）雙相不銹鋼高的氮含量通常會導(dǎo)致更多的材料表面缺陷，因而可能帶來更多返工生產(chǎn)。

3）市場和銷售人員通常希望自己產(chǎn)品獨(dú)特且少有他供應(yīng)商，這樣一旦產(chǎn)品獲得規(guī)范，更利于市場銷售。基于此，可能導(dǎo)致市場存在太多雙相不銹鋼牌號。

4）無縫鋼管廠家通常沒有足夠的知識和精力對技術(shù)規(guī)范細(xì)節(jié)，成型和焊接技術(shù)等提供培訓(xùn)給加工制造商和用戶。特別是當(dāng)雙相不銹鋼牌號是由多家無縫鋼管廠家生產(chǎn)供應(yīng)時(shí)。

5）另外，質(zhì)量不過關(guān)的雙相不銹鋼在苛刻應(yīng)用服役時(shí)很容易失效。這類情況經(jīng)常是由不完美的熱處理造成的。

4、合金因素

雙相不銹鋼使用的一些限制：氫脆（如硫化氫）、低溫服役、有限的抗氯致應(yīng)力腐蝕考慮、還原性化學(xué)環(huán)境下的高腐蝕率、在成型制造中高強(qiáng)度是缺點(diǎn)；對薄壁罐，容器，結(jié)構(gòu)件扣壓性能可能更為關(guān)鍵，高強(qiáng)度不一定體現(xiàn)出優(yōu)勢；在退火溫度，雙相不銹鋼會變得脆弱，因此，可對薄壁鏈接部件等帶來一些問題。確保用戶了解雙相不銹鋼應(yīng)用的局限和優(yōu)缺點(diǎn)。

四、全球雙相不銹鋼發(fā)展的展望

發(fā)展雙相不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域，建議從以下三個方面著手:

1、在全球減少重復(fù)的雙相不銹鋼牌號種類，同時(shí)確保需要時(shí)，各種材質(zhì)的雙相不銹鋼產(chǎn)品覆蓋各種產(chǎn)品形式，如管，接頭和法蘭等。讓客戶更易于選用。

2、無縫鋼管廠家要禁止未經(jīng)基本質(zhì)量水平檢測的雙相不銹鋼流入市場，即使采購規(guī)范中沒有要求。如必要的最低氮含量的要求。

3、對加工制造商和最終用戶的必要培訓(xùn)，包括確保使用合適的技術(shù)規(guī)范等。

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