雙相不銹鋼力學(xué)性能

 

 

高強(qiáng)度：

雙相不銹鋼力學(xué)性能優(yōu)異，標(biāo)準(zhǔn)雙相不銹鋼牌號的力學(xué)性能見表A。它們在固溶退火狀態(tài)下的室溫屈服強(qiáng)度是未添加氮的標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼的兩倍多，這樣設(shè)計(jì)師在某些應(yīng)用中就可減小壁厚 。圖B比較了室溫到300℃ (570℉) 溫度區(qū)間幾種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼屈服強(qiáng)度。由于鐵素體相有475℃ (885℉) 脆性的危險(xiǎn)，所以雙相不銹鋼不應(yīng)長時間用于溫度高于壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的條件 (見表2)。雙相不銹鋼

 

 

 

表A  ASTM 和EN 雙相不銹鋼板好低力學(xué)性能限值

 

 

 

 

 

 

 

圖B 雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼在室溫到300℃溫度范圍典型屈服強(qiáng)度的對比

 

 

 

鍛軋雙相不銹鋼的力學(xué)性能是高度各向異性的，即性能隨測試樣品的方向而變化。這種各向異性是由拉長了的晶粒和熱軋或冷軋產(chǎn)生的晶體織構(gòu)造成的 (見圖2)。盡管雙相不銹鋼的凝固組織通常是各向同性的，但它經(jīng)過軋制或鍛造及后續(xù)的退火，組織中存在兩相。好終產(chǎn)品兩相的形貌揭示出加工的方向性，雙相不銹鋼垂直于軋制方向的強(qiáng)度比沿軋制方向的強(qiáng)度高。沖擊試樣的缺口垂直于軋制方向時的沖擊韌性高于沿軋制方向時。試樣“縱向” (L－T) 夏比沖擊試樣測得的韌性高于其他方向的試驗(yàn)結(jié)果。一個雙相不銹鋼板橫向試樣的沖擊功一般相當(dāng)于一個縱向試樣的1/2至2/3。

 

 

 

普拉德霍灣垂直支撐架上24英寸2205雙相不銹鋼保溫管道的安裝@ Arco Exploration and Production Tecnnology

 

 

 

 

良好的韌性和延展性：

 

 

 

 

盡管雙相不銹鋼強(qiáng)度高，但它們表現(xiàn)出良好的塑性和韌性。雙相不銹鋼的韌性和延展性明顯優(yōu)于鐵素體不銹鋼和碳鋼，即使在很低的溫度如－40℃/F下仍保持良好的韌性。但還達(dá)不到奧氏體不銹鋼的優(yōu)異程度。

 

 

 

 

 

ASTM 和EN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的雙相不銹鋼好低力學(xué)性能限值

 

 

 

      但是雙相不銹鋼的韌性和塑性通常比奧氏體不銹鋼差。奧氏體不銹鋼一般沒有塑性－脆性轉(zhuǎn)變，在低至深冷溫度的條件下仍保持優(yōu)異的韌性。表D給出了標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼在拉伸試驗(yàn)中好小延伸率的比較。

 

 

 

表D  根據(jù)ASTM A 240和EN 10088-2的要求，雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼延展性的比較

 

 

 

 

 

盡管雙相不銹鋼的高屈服強(qiáng)度允許厚度減薄，但由于彎曲和楊氏模量的限制，在制造過程中也會帶來困難。由于雙相不銹鋼強(qiáng)度較高，其變形需要更大的外力，因此在彎曲操作中的回彈比奧氏體不銹鋼要大，兩種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼回彈的比較見圖C。雙相不銹鋼的延展性比奧氏體不銹鋼差，為避免斷裂需要增加彎曲半徑。

 

 

 

圖C 2毫米（0.08英寸）厚的雙相不銹鋼板與316L奧氏體不銹鋼板回彈的比較 

 

（來源：Outokumpu）

 

 

 

由于雙相不銹鋼較高的硬度和高加工硬化率，與標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼相比，它降低了機(jī)加工操作中工具的壽命或需要更多的機(jī)加工次數(shù)。在成型或彎曲操作之間可能需要退火，因?yàn)殡p相不銹鋼的延展性差不多是奧氏體不銹鋼的一半。冷加工對2205雙相不銹鋼力學(xué)性能的影響見圖E。溫州市中達(dá)閥門管件有限公司 www.fcamq.com

 

 

 

圖E 冷加工對2205雙相不銹鋼力學(xué)性能的影響 （來源：寶鋼）