1、雙相不銹鋼的發展及應用,雙相不銹鋼的發展及應用,寶鋼研究院不銹鋼技術中心 2012年10月8日,雙相不銹鋼的發展及應用,主要內容,雙相不銹鋼概述,雙相不銹鋼的生產及應用,寶鋼雙相不銹鋼的應用,雙相不銹鋼的發展及應用,一、雙相不銹鋼概述,雙相不銹鋼的發展及應用,高強度 低鎳、氮合金化 節省材料和成本的潛能大 優異的耐腐蝕性 優異的耐應力腐蝕性能 低熱膨脹 耐磨性 可焊性好 服役溫度范圍-40300,雙相不銹鋼的典型組織,雙相不銹鋼的基本特性,雙相不銹鋼的發展及應用,牌號及典型化學成分 Typical Chemical composition,雙相不銹鋼的發展及應用,ASTM A240 A240M

2、-2010中雙相不銹鋼牌號及典型化學成分,雙相不銹鋼的發展及應用,強度與耐腐蝕性,500,Type 316,耐腐蝕性/Corrosion Resistance,Rp0.2 MPa,2205,SAF2507,雙相不銹鋼,254 SMO,Type 304,奧氏體不銹鋼,250,750,904L,LDX 2101,2304,雙相不銹鋼的發展及應用,各系列產品的PREN值及耐腐蝕性能區間,雙相不銹鋼的發展及應用,各系列產品不同Zone內的合金成本比較,雙相不銹鋼的發展及應用,雙相不銹鋼的高強度,Min gauge (stability) = 6 mm,17 m,m 14 12 10 8 6 4 2,3

3、16L,2205,雙相 不銹鋼 (DSS): 大量 節省 用材 (large saving) (43.6%),雙相不銹鋼的發展及應用,雙相不銹鋼系列合金成本比較,雙相不銹鋼的發展及應用,二、雙相不銹鋼的生產及應用,雙相不銹鋼的發展及應用,20002011年全球雙相不銹鋼的產量分布,Market Outlook for Duplex Stainless Steels to 2020，Benedikt BLITZ, Senior Market Analyst SMR GmbH,2011產量重回歷史次高點,雙相不銹鋼的發展及應用,2008與2011年全球雙相不銹鋼生產與消費變化,雙相不銹鋼的發展及應

4、用,2008與2011年全球雙相不銹鋼生產與消費變化,雙相不銹鋼的發展及應用,2008、2010雙相不銹鋼主要應用領域,Some past experiencce with stainless steelproductes and market development . Perspectives for the future of the stainless steels activies J.Charles,雙相不銹鋼的發展及應用,Pulp Digesters - 2205,大型壓力容器 1,000 tons 2205 2205 was chosen due to: - excellent

5、 corrosion resistance - high strength - reduced wall thickness,Pulp &Paper Industry Milestone: The biggest solid duplex stainless steel pressure vessel in the World in 2004,- 化工容器,雙相不銹鋼的發展及應用,- 移動罐車,瀝青罐車（雙相不銹鋼2101,油罐車（雙相不銹鋼2101,雙相不銹鋼的發展及應用,Marine Chemical Tankers - 2205,青山造船廠建造的18500噸級化學品船，用雙相不銹鋼220

6、5共1200噸,- 化學品船,雙相不銹鋼的發展及應用,- 海水淡化,多級閃蒸（MSF-FISIA,低溫多效（MED-SIDEM,雙相不銹鋼的發展及應用,Concept view courtesy of Maeda-Hitachi-Yokogawa-Hsin Chong J.V,香港昂船洲大橋：1600米雙相不銹鋼2205用量 2,000 噸,- 跨海大橋,雙相不銹鋼的發展及應用,蘋果公司展廳,新的世貿大廈入口,- 建筑結構,雙相不銹鋼的發展及應用,同時，雙相不銹鋼在線材，焊管、接頭、鋼絲、鋼筋，鑄造或鍛造法蘭等方面的用量持續上升,雙相不銹鋼的發展及應用,三、寶鋼的雙相不銹鋼產品,雙相不銹鋼的發

7、展及應用,寶鋼雙相不銹鋼熱軋板卷和冷軋板卷生產工藝流程,初軋機 Rough Rolling,熱軋中板 Plate,熱軋卷,爐卷軋機或熱連軋,冷軋卷,冷軋機組,冷軋薄板 sheet,冶煉： 采用爐外精煉和立式連鑄； 熱軋板卷：通過粗軋機和爐卷軋機/熱連軋軋制 冷卷板卷：采用冷軋機組軋制冷軋鋼卷,制造流程,雙相不銹鋼的發展及應用,牌號及典型化學成分 Typical Chemical composition,2.1 寶鋼雙相不銹鋼板材產品,雙相不銹鋼的發展及應用,力學性能 Mechanical properties,雙相不銹鋼的發展及應用,鷺翔化工PTA項目 雙相不銹鋼2205共608噸 張家港化工

8、機械設備有限公司,屈服強度為316L的2倍； 優異的耐Cl-腐蝕性能； 優良的耐應力腐蝕性能,雙相不銹鋼材料的優勢,產品與應用業績,雙相不銹鋼的發展及應用,ANDRITZ的造紙設備 雙相不銹鋼2205、2304共722噸 南京寶色股份有限公司,雙相不銹鋼材料的優勢,屈服強度為316L的2倍； 優異的耐Cl-腐蝕性能； 優良的耐應力腐蝕性能,產品與應用業績,雙相不銹鋼的發展及應用,龐巴迪軌道車輛結構件 雙相不銹鋼2205共102噸 南車股份有限公司,雙相不銹鋼材料的優勢,屈服強度為316L的2倍； -40沖擊功200J； 使用壽命超過20年,產品與應用業績,雙相不銹鋼的發展及應用,電站大壩結構件

9、(復合板） 雙相不銹鋼2205共152噸 四川驚雷股份有限公司,雙相不銹鋼材料的優勢,強度高，耐沖刷腐蝕； 熱膨脹系數與碳鋼相當,產品與應用業績,雙相不銹鋼的發展及應用,沖擊韌性 Impact strength,雙相不銹鋼的發展及應用,臨界腐蝕溫度 （CPT,參照ASTM G150測試材料的臨界點蝕溫度（CPT）。 The critical pitting corrosion temperature (CPT) is measured according ASTM G150,雙相不銹鋼的發展及應用,應力腐蝕（stress corrosion,雙相不銹鋼的發展及應用,雙相不銹鋼焊接性能,雙相不銹

10、鋼典型接頭組織,焊接特性,焊接性良好，幾乎可針對所有的電弧焊接方法 接頭性能與焊接方法、焊材種類、焊接熱循環、焊接 過程保護及焊后處理密切相關 接頭修補一般有特殊要求,雙相不銹鋼的發展及應用,雙相不銹鋼焊接性能,2205焊縫接頭DBTT曲線,接頭典型力學性能,注：MMA：焊條電弧焊；TIG：鎢極氬弧焊；MIG：熔化極氣體保護焊； SAW：埋弧焊，均選用對應Avesta 2209焊材,雙相不銹鋼的發展及應用,雙相不銹鋼焊接性能,FeCl3浸泡失重法（GB/T 17897-1999,焊接接頭耐點腐蝕性能,2205焊接接頭點腐蝕速率（ASTM A923-06C,2205接頭點腐蝕試驗后形貌,雙相不銹

11、鋼的發展及應用,產品成分及典型力學性能,產品特點,B2204焊接熱影響區組織,相對于2205，降Mo增N，節省成本， 同時還保持較好的耐蝕性； 接頭熱影響區兩相比例合理，耐蝕性 與母材相當,寶鋼研發的新產品(優異的焊接性能,雙相不銹鋼的發展及應用,寶鋼研發的新產品(優異的成形性能,產品成分及典型力學性能,產品特點,雙相不銹鋼的發展及應用,鍛造管坯,電爐冶煉,模注鋼錠,電渣爐 ESR,模注電極,熱擠壓,中間熱處理,成品檢驗,冷軋（拔,寶鋼不銹鋼管產品工藝流程,產線特點： 產品制造過程實行一貫制質量管理，確保了產品質量受控； 采用爐外精煉、電渣重溶、復合鍛造、熱擠壓等工藝，確保鋼質純凈度、產品成分

12、、偏析控制及組織均勻性的高要求,2.2 寶鋼雙相不銹鋼管產品,雙相不銹鋼的發展及應用,產品與應用業績,生產和研發中的寶鋼特種不銹鋼管牌號,雙相不銹鋼的發展及應用,質保體系-體系認證,PED認證,雙相不銹鋼的發展及應用,小結（體會,1、亞洲成為雙相不銹鋼最重要的增長點,雙相不銹鋼就產量而言只占不銹鋼總量的1%，但已經成為公認的技術水平高、附加值高的戰略產品。亞洲的不銹鋼生產商逐漸加入雙相不銹鋼生產和推廣的行列，包括太鋼、POSCO、日新、寶鋼、鋼管制造商久立、武進等，中國已成為雙相不銹鋼最重要的市場增長點（2010年用量6.8萬噸，占全球的30%，其中5萬噸以上依靠進口,2.裝備和制造技術的提高是雙相不銹鋼生產的關鍵 雙相不銹鋼由于特殊的兩相結構和高的氮含量，因此煉鋼、軋制和退火酸洗技術難度極大，如何提高鋼液純凈度、降低邊裂和表面缺陷發生的程度，是雙相不銹鋼產品制造的關鍵,雙相不銹鋼的發展及應用,3.經濟型雙相不銹鋼開發成為熱點 經濟型雙相不銹鋼是成本更低但是附加值更高的產品，其Ni、Mo等貴金屬的含量都較低、但性能卻更優，因