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双相钢2205弯头 高压2507 海水淡化 R=1.5D 国标弯头

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双相不锈钢是集优良耐腐蚀性、高强度和易于制造加工等诸多优异性能于一身的钢类。其物理性能介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间,但更接近于铁素体不锈钢和碳钢   

【西班牙梅诺卡Cala Galdana 采用双相不锈钢2205建造的桥】

双相不锈钢历史

双相不锈钢已有近80年的历史,其显微组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半。早期的牌号是铬、镍和钼的合金。第一批锻轧双相不锈钢于1930年在瑞典生产,并用于亚硫酸盐造纸工业。这些钢种是高碳双相不锈钢,其最初的开发目的是为了减少晶间腐蚀问题。1930年芬兰生产出双相不锈钢铸件,1936年法国获得专利钢种,就是后来著名的Uranus50。二战后,AISI329不锈钢成为成熟的牌号并广泛用于硝酸装置的热交换器管道。3RE60是专为提高耐氯化物应力腐蚀断裂(SCC)性能而开发的第一代双相不锈钢牌号之一;后来,锻造和铸造双相不锈钢牌号均用于各种加工工业,包括容器、热交换器和泵。

【2205 T形法兰】

第一代双相不锈钢具有良好的性能,但在焊接状态下有局限性。焊缝的热影响区(HAZ)由于铁素体过多而韧性低,并且耐腐蚀性明显低于母材。这些局限性限制了第一代双相不锈钢的应用,通常仅限于非焊接状态使用。1968年不锈钢精炼和氩氧脱碳(AOD)工艺的发明,使一系列新不锈钢钢种的产生成为可能。AOD所带来的诸多进步之一便是氮作为合金元素的刻意添加。双相不锈钢的氮合金化使得焊接状态下HAZ的韧性和耐腐蚀性接近于母材成为可能。随着奥氏体稳定性的提高,氮也降低了有害金属间相的形成速率。

【提高石油回收率的设备采用2507不锈钢】

第一代双相不锈钢具有良好的性能,但在焊接状态下有局限性。焊缝的热影响区(HAZ)由于铁素体过多而韧性低,并且耐腐蚀性明显低于母材。这些局限性限制了第一代双相不锈钢的应用,通常仅限于非焊接状态使用。1968年不锈钢精炼和氩氧脱碳(AOD)工艺的发明,使一系列新不锈钢钢种的产生成为可能。AOD所带来的诸多进步之一便是氮作为合金元素的刻意添加。双相不锈钢的氮合金化使得焊接状态下HAZ的韧性和耐腐蚀性接近于母材成为可能。随着奥氏体稳定性的提高,氮也降低了有害金属间相的形成速率。

【提高石油回收率的设备采用2507不锈钢】

第二代双相不锈钢具有氮合金化的特征。这一新的商品化进展始于上世纪70年代后期,正好与北海海上油气田的开发以及对具有优异耐氯离子腐蚀性能、良好的加工性能和高强度的 不锈钢的需求相吻合。2205成为第二代双相不锈钢的主要牌号并广泛用于海上石油平台集气管线和处理设施。由于这类钢的强度高,允许在平台上进行减小壁厚和减重,使其应用有很大的吸引力。

【大型桥面上安装双相不锈钢钢筋】

双相不锈钢一直在不断发展,双相不锈钢包含一系列腐蚀特性各不相同的牌号,其腐蚀性能取决于它们的合金成分。现代双相不锈钢可分为五种类型:

* 不添加钼的经济型双相不锈钢如2304;
* 标准双相不锈钢如2205,是主要的钢种,占双相钢用量的80%以上;
* 25Cr双相不锈钢如合金255,PREN值小于40;
* 超级双相不锈钢(PREN值40~ 45),含25%~26%Cr,比25Cr双相不锈钢更高的钼和氮的含量,如2507;
* 特超级双相不锈钢,PREN值超过45的高合金化双相不锈钢。
双相不锈钢的应用
烟气脱硫

燃煤电力设施为进一步降低SO2的排放,而烟气脱硫(FGD)是达到SO2低排放的一种方法。利用石灰或石灰石泥浆 "湿法洗涤"烟气中的SO2是一种成熟技术,自从上世纪70年代以来就作 为基本方法用于电站锅炉系统。

【用2205双相不锈钢制造的烟气脱硫装置】

现代化洗涤装置目前能去除废气中90%的SO2。现代化FGD装置由具有不同温度、氯化物含量和pH的几个区 组成。2205不锈钢(S32205)由于与奥氏体不锈钢相比成本更低,耐腐蚀性更好,已经在欧洲和亚洲用于FGD装置。最近,北美已经接受双相不锈钢的应用,由于其焊后的高强度、良好的耐腐蚀性能和高韧性,已成为较受欢迎的FGD吸收塔选材。

海水淡化

海水淡化由于其高氯化物含量、高温的腐蚀性工艺环境,使材料经受了最严格的一种考验。海水淡化的历史基本上是材料发展的历史,因为海水淡化业的客户需要在满足耐腐蚀性要 求与将投资控制在可承受范围的要求之间寻求平衡。早期的海水淡化项目中,多级闪蒸(MSF)和多效(MED)海水淡化设备的蒸发器使用碳钢制造。后来,MSF蒸发器一般用316L(EN1.4404)奥氏体不锈钢包覆。MED蒸发室先是采用环氧树脂涂层,后来用不锈钢包覆。

【用S32101和S32205双相不锈钢制造的多级闪蒸海水淡化装置© Outokumpu】


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