摘要

本文結(jié)合雙相不銹鋼在國(guó)際上的發(fā)展歷程，闡述了近年來(lái)中國(guó)雙相不銹鋼在研究、生產(chǎn)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)等方面的發(fā)展情況。調(diào)查表明，近年來(lái)中國(guó)雙相不銹鋼不但在產(chǎn)量上有了較大幅度的增長(zhǎng)，其鋼種組成也逐漸演變?yōu)橐?205為主、多鋼種系列協(xié)同發(fā)展的結(jié)構(gòu)，特別是2010年以后，節(jié)約型雙相不銹鋼和超級(jí)雙相不銹鋼得到快速發(fā)展。

近年來(lái)，中國(guó)雙相不銹鋼的應(yīng)用不但在傳統(tǒng)的石化行業(yè)得以進(jìn)一步拓展，而且，在油氣輸送、化學(xué)品船制造、核電、建筑等領(lǐng)域得以應(yīng)用及拓展。中國(guó)雙相不銹鋼除用于國(guó)內(nèi)項(xiàng)目建設(shè)外，由于其產(chǎn)量、質(zhì)量不斷提高，還在中東、東歐等區(qū)域得以應(yīng)用。

1雙相不銹鋼發(fā)展歷程

自從法國(guó)在1935年獲得第一個(gè)專(zhuān)利，在二十世紀(jì)，雙相不銹鋼的發(fā)展經(jīng)歷了三代。第一代雙相不銹鋼以美國(guó)40年代開(kāi)發(fā)的329鋼為代表，含高鉻、鉬，耐局部腐蝕性能好，但含碳量較高（≤0.1%C），60年代中期瑞典開(kāi)發(fā)的3RE60鋼已經(jīng)是超低碳型雙相不銹鋼。70年代以來(lái)，二次精煉技術(shù)的發(fā)展，以及氮元素對(duì)維持相平衡、提高耐蝕性重要作用的發(fā)現(xiàn)，成為雙相不銹鋼的重要里程碑，發(fā)展了超低碳型含N第二代雙相不銹鋼，其代表鋼種為2205。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步提高合金含量及PREN值，于20世紀(jì)80年代后期發(fā)展了第三代雙相不銹鋼即超級(jí)雙相不銹鋼，其PREN值大于40，代表牌號(hào)有SAF2507、UR52N+、ZERON100等，這類(lèi)鋼較高的鉻、鎳、鉬和氮等合金元素的含量，較好地平衡了鐵素體和奧氏體之間的相比例，使之有更佳的耐腐蝕性及更高的強(qiáng)度。

進(jìn)入二十一世紀(jì)后，特超級(jí)雙相不銹鋼和經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼成為雙相不銹鋼兩個(gè)重要發(fā)展方向。特超級(jí)雙相不銹鋼含有更高的合金元素，獲得更高強(qiáng)度和更加優(yōu)良的耐蝕性。經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼具有低鎳量且不含鉬或僅含少量鉬的成分特點(diǎn)，較低成本使經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼成為304、316奧氏體不銹鋼甚至2205雙相不銹鋼的有力競(jìng)爭(zhēng)者，同時(shí)，也成為雙相不銹鋼重要發(fā)展方向及增長(zhǎng)點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)80余年的發(fā)展，盡管雙相不銹鋼年產(chǎn)量只占不銹鋼產(chǎn)量的不足1％，但雙相不銹鋼己經(jīng)成為不銹鋼家族中不可或缺的，與馬氏體、鐵素體、奧氏體不銹鋼并列的鋼類(lèi)。與此同時(shí)，鑒于雙相不銹鋼奧氏體和鐵素體相各約占一半的組織特點(diǎn)，在成分設(shè)計(jì)上需要奧氏體和鐵素體形成元素的合理匹配，且過(guò)高的合金含量將對(duì)有害相防止、熱加工及冶煉帶來(lái)更高的難度，雙相不銹鋼發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了包括三代雙相不銹鋼、經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼、特超級(jí)雙相不銹鋼等在內(nèi)的相對(duì)完整的系列。

中國(guó)早在二十世紀(jì)七十年代開(kāi)始進(jìn)行雙相不銹鋼的研究、開(kāi)發(fā)，并確立了含N雙相不銹鋼的發(fā)展方向，隨著雙相不銹鋼在國(guó)際上的不斷發(fā)展，雙相不銹鋼在中國(guó)也在經(jīng)歷相似的發(fā)展階段，并且不斷與國(guó)際接軌、縮小與國(guó)際間的距離，中國(guó)雙相不銹鋼在產(chǎn)量不斷增加的同時(shí)，在2000年后，在雙相不銹鋼研究、生產(chǎn)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)制定等方面均得到了較大的發(fā)展。

2近年來(lái)中國(guó)雙相不銹鋼的研究進(jìn)展

由于雙相不銹鋼較高的合金含量及奧氏體、鐵素體相各約占一半的兩相組織特點(diǎn)，賦予其較高的強(qiáng)度及優(yōu)良的耐腐蝕性能，也給其加工生產(chǎn)及組織控制帶來(lái)相應(yīng)的難度。

順應(yīng)雙相不銹鋼發(fā)展的潮流，近年來(lái)，雙相不銹鋼的研究在中國(guó)的關(guān)注度不斷提高。對(duì)中國(guó)知網(wǎng)2000~2014年之間與雙相不銹鋼相關(guān)的一千余篇論文及報(bào)道進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，2000年文獻(xiàn)只有不足10篇，2001~2004年文獻(xiàn)數(shù)量為20~40篇/年，2005~2008年文獻(xiàn)數(shù)量為40~60篇/年，2009~2014年間，與雙相不銹鋼相關(guān)的文獻(xiàn)迅速增加，并一直穩(wěn)定在每年100篇以上。

隨著對(duì)雙相不銹鋼認(rèn)識(shí)的不斷深入，中國(guó)雙相不銹鋼工作者的研究也逐漸深入，近年來(lái)在熱塑性、有害析出相及N合金元素控制方面取得了如下的研究進(jìn)展。

2.1 雙相不銹鋼熱塑性研究

由于雙相不銹鋼中的兩相組織高溫下的硬度不同以及在熱變形過(guò)程中具有不同的軟化機(jī)制， 在奧氏體和鐵素體中具有不均衡的應(yīng)力和應(yīng)變分布，在高溫?zé)嶙冃芜^(guò)程中，裂紋在雙相不銹鋼的相界形核和擴(kuò)展[1]。雙相不銹鋼的熱塑性不但與鋼種密切相關(guān)，還受到應(yīng)變速率、變形溫度、奧氏體相的形貌等因素的影響[2]，[3]，[4]，近年來(lái)，熱塑性一直是中國(guó)雙相不銹鋼工作者的研究熱點(diǎn)之一。

采用熱拉伸的方法對(duì)幾種典型雙相不銹鋼（2101、2205、2507）在變形溫度950~1200℃區(qū)間的熱塑性進(jìn)行研究。由圖1可見(jiàn)，隨著變形溫度的升高，雙相不銹鋼的抗拉強(qiáng)度逐漸降低，在同一變形溫度下，合金含量的提高顯著提高鋼的抗拉強(qiáng)度，與此同時(shí)，隨著變形溫度的升高，雙相不銹鋼的斷面收縮率逐漸提高，并在1100~1200℃之間維持在一個(gè)相對(duì)較高的水平。在同一變形溫度下，2507的斷面收縮率顯著低于2101和2205，雖然2205的Cr、Mo含量高于2101，但2101成分中含有約5%的Mn，為此，2101和2205的斷面收縮率基本接近。總體來(lái)講，對(duì)于雙相不銹鋼而言，在1100~1200℃之間具有較好的熱塑性，研究結(jié)果為實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)熱變形方式、加工鋼種及規(guī)格等因素確定合理的熱變形溫度區(qū)間奠定了基礎(chǔ)。

在此基礎(chǔ)上，中國(guó)冶金企業(yè)通過(guò)冶煉工藝優(yōu)化，有效地將鋼中氧含量降至30ppm以下，配合以低硫、添加稀土及硼元素等手段，為雙相不銹鋼的熱加工奠定了良好的基礎(chǔ)。

圖1 2101、2205和2507熱拉伸試驗(yàn)結(jié)果

2.2 雙相不銹鋼有害析出相研究

雙相不銹鋼中在300～1000℃溫度區(qū)間，會(huì)形成大量的不受歡迎的二次相，既有奧氏體不銹鋼中常見(jiàn)的σ、M7C3、M23C6等析出相，還有可能析出Cr2N、CrN、χ、R、π、α′相。由于合金元素在鐵素體中的擴(kuò)散速度要較在奧氏體中高得多，而且鐵素體相中富集了鉻和鉬，有利于含有這兩元素的金屬間相在鐵素相中形核，為此，組織轉(zhuǎn)變往往發(fā)生在鐵素體相中，且其析出反應(yīng)要比在奧氏體中快得多。

這些有害相大都含有較高的Cr、Mo和N，其析出不但造成了的耐腐蝕性能的顯著下降，而且給鋼的成形帶來(lái)很大的困難。在這些相中，危害最大的是σ相，除σ、χ、Cr2N和二次奧氏體外，其它相則顯得不很重要[5]，[6]，[7]，[8]。通過(guò)近年來(lái)的研究，進(jìn)一步深刻認(rèn)識(shí)到σ、Cr2N有害相的析出特點(diǎn)及其對(duì)雙相不銹鋼性能的危害。

研究表明，由于Mo的存在對(duì)σ相的析出有明顯的促進(jìn)作用，對(duì)于含Mo的雙相不銹鋼（包括第二代、超級(jí)及特超級(jí)雙相不銹鋼），具有四方結(jié)構(gòu)的σ相是其關(guān)鍵有害相。σ相在奧氏體/鐵素體及鐵素體/鐵素體界面的析出不但對(duì)雙相不銹鋼耐腐蝕性能帶來(lái)不利的影響，而且對(duì)其力學(xué)性能特別是沖擊韌性影響顯著。如圖2所示為在不同固溶溫度σ相析出對(duì)2507及2707雙相不銹鋼塑韌性的影響，由圖2可見(jiàn)，對(duì)于2507雙相不銹鋼，當(dāng)固溶溫度低于1020℃時(shí)，鋼的沖擊韌性急劇惡化，即使固溶溫度達(dá)到1020℃，鋼中依然可以析出約3.2％的σ相，造成了鋼沖擊韌性的降低，相對(duì)于延伸率，雙相不銹鋼的沖擊韌性對(duì)σ相更加敏感。對(duì)于2707雙相不銹鋼而言，即使到1050℃組織中仍有5.4%的σ相，對(duì)材料的沖擊韌性造成極大的危害，1100℃以上固溶時(shí)σ相才能完全溶解，其沖擊韌性才達(dá)到正常水平。

（a） 2507

（b） 2707

圖2  不同固溶溫度σ相析出數(shù)量及其對(duì)2507、2707雙相不銹鋼塑韌性的影響

對(duì)于含Mo雙相不銹鋼而言，其Cr、Mo含量越高，σ相析出敏感性越大，不但表現(xiàn)在σ相的析出數(shù)量及速度上，也表現(xiàn)在σ相的析出溫度上。研究表明，2205雙相不銹鋼的σ相完全溶解溫度為980~1000℃，與其同屬于第二代DSS的00Cr25Ni7Mo3N，其σ相完全溶解溫度達(dá)到1000~1020℃，含有更高M(jìn)o含量的2507和2707的σ相完全溶解溫度分別達(dá)到1040和1070℃。當(dāng)然，在特定的熱處理?xiàng)l件下，含Mo雙相不銹鋼中也可以不析出σ相，而析出其它有害相，對(duì)性能帶來(lái)不利的影響。

對(duì)不同保溫溫度及時(shí)間的2101雙相不銹鋼進(jìn)行組織及性能研究表明[9]，Cr2N的析出可以導(dǎo)致2101沖擊韌性顯著的下降，但其危害比含Mo雙相不銹鋼中析出的σ相小。圖3給出了經(jīng)不同溫度固溶的2101與2205沖擊韌性的對(duì)比，當(dāng)固溶溫度為900℃時(shí)，2101中少量Cr2N與Cr23C6的析出導(dǎo)致其沖擊韌性有一定程度的下降，但仍然可以維持在約115J左右，但2205中σ相的析出卻導(dǎo)致其沖擊韌性下降至僅有約5J。2101雙相不銹鋼固溶后經(jīng)600~700℃時(shí)效所充分析出的Cr2N（其形貌見(jiàn)圖4）可以導(dǎo)致其沖擊韌性的顯著下降。由于M23C6是面心立方結(jié)構(gòu)，它的滑移系要比六方結(jié)構(gòu)的Cr2N多[10][11]，因此，可以認(rèn)為2101經(jīng)600~700℃時(shí)效沖擊韌性的下降主要由Cr2N析出所致。

圖3 固溶溫度對(duì)2101、2205沖擊韌性的影響

         （a） Cr2N晶內(nèi)析出     （b） Cr2N晶界析出

圖4  經(jīng)670℃保溫50h、Cr2N在2101晶界及晶內(nèi)的析出

總的來(lái)講，對(duì)于含Mo雙相不銹鋼，其影響最大的有害相是σ相，對(duì)于不含Mo的經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼，其影響最大的有害相是Cr2N，在雙相不銹鋼中，具有四方結(jié)構(gòu)的σ相對(duì)雙相不銹鋼的塑韌性危害性大于具有六方結(jié)構(gòu)的Cr2N。

2.3 雙相不銹鋼N合金化及控制

自從20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)N在維持相平衡、提高耐腐蝕性能及力學(xué)性能的重要作用以來(lái)，國(guó)際上所開(kāi)發(fā)的雙相不銹鋼鋼種均為含N鋼，N合金化在雙相不銹鋼發(fā)展歷程中起到至關(guān)重要的作用，N合金化及其精確控制也成為雙相不銹鋼開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的重要因素。結(jié)合含N不銹鋼在中國(guó)的發(fā)展，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中雙相不銹鋼產(chǎn)品規(guī)格、數(shù)量等因素，以及相關(guān)生產(chǎn)廠的實(shí)際裝備及工藝，中國(guó)雙相不銹鋼的冶煉方式涵蓋了真空感應(yīng)、非真空感應(yīng)、電爐+AOD或電爐+VOD等多種冶煉方法，對(duì)常規(guī)、批量雙相不銹鋼的生產(chǎn)以EAF+AOD為主要冶煉方式。

針對(duì)不同的冶煉工藝，N合金化主要采取兩種方式，添加含氮鐵合金及吹氮。通過(guò)對(duì)N在鋼中溶解和脫除規(guī)律以及不同元素對(duì)N在鋼中溶解規(guī)律影響的研究，近年來(lái)，相關(guān)研究院所與冶金企業(yè)結(jié)合實(shí)際的冶煉方法進(jìn)行N合金化工藝開(kāi)發(fā)，并引進(jìn)先進(jìn)的冶煉控制軟件，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙相不銹鋼冶煉過(guò)程中N的偏差精確控制在±100ppm，例如，太鋼通過(guò)建立AOD爐關(guān)于氮?dú)夂辖鸹刂芅含量的數(shù)學(xué)模型，預(yù)報(bào)不同成分雙相不銹鋼在一定溫度下的飽和溶解度，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)雙相不銹鋼成品N含量在500～3200ppm之間的精確控制，控制精度為±50ppm，為中國(guó)雙相不銹鋼組織及性能控制奠定良好的基礎(chǔ)。

3近年來(lái)中國(guó)雙相不銹鋼的生產(chǎn)及應(yīng)用由于雙相不銹鋼特殊的雙相組織及較高的合金含量，賦予其較高的強(qiáng)度及優(yōu)良的耐點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕性能，國(guó)外雙相不銹鋼已廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域，諸如紙漿和造紙、石油化工、化學(xué)品船、陸上和海上的油氣工業(yè)、制藥和食品工業(yè)以及建筑業(yè)等。

隨著國(guó)內(nèi)對(duì)雙相不銹鋼認(rèn)識(shí)的不斷提高，以及生產(chǎn)水平的不斷提高，近年來(lái)，中國(guó)雙相不銹鋼無(wú)論是在產(chǎn)量、品種還是在應(yīng)用范圍等方面均有較大的發(fā)展。

3.1雙相不銹鋼的生產(chǎn)

表1給出了2005~2014年中國(guó)不銹鋼及雙相不銹鋼粗鋼產(chǎn)量。十年間，中國(guó)不銹鋼的粗鋼產(chǎn)量從316.1萬(wàn)t增長(zhǎng)至2169.2萬(wàn)t，中國(guó)不銹鋼的粗鋼產(chǎn)量在全球不銹鋼粗鋼的占比從12.9%增長(zhǎng)至52%。與此同時(shí)，中國(guó)雙相不銹鋼的產(chǎn)量從2005年的828t增長(zhǎng)至2014年的35741t，提高了3余倍，而1999年，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，雙相不銹鋼在中國(guó)的消費(fèi)量?jī)H約2000t。隨著雙相不銹鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)，其在中國(guó)不銹鋼中的占比也穩(wěn)步提高，從2005~2007年的不足0.1%提高至2008~2014年的0.2%左右。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在2010~2014年間，中國(guó)雙相不銹鋼一直穩(wěn)定在2~4萬(wàn)噸/年， 2014年，太鋼、永興特種不銹鋼股份有限公司、寶鋼的雙相不銹鋼產(chǎn)量已經(jīng)分別達(dá)到約2.5萬(wàn)噸、0.9萬(wàn) 噸和0.6萬(wàn)噸（見(jiàn)表2）。

在產(chǎn)量增加的同時(shí)，中國(guó)雙相不銹鋼在品種上也發(fā)生了較大的變化，其中，板材的產(chǎn)量近年得到較大的增長(zhǎng)，以2205和2101產(chǎn)量增加更為顯著。太鋼是不銹鋼重要的生產(chǎn)企業(yè)，其雙相不銹鋼品種以板材為主，其2011~2014雙相不銹鋼粗鋼產(chǎn)量穩(wěn)定在約1.5~2.5萬(wàn)t。就鋼種而言，雖然中國(guó)雙相不銹鋼仍然以2205雙相不銹鋼為主，但從2010年開(kāi)始，節(jié)約型雙相不銹鋼和超級(jí)相不銹鋼在中國(guó)的生產(chǎn)得到迅速增加。

寶鋼特鋼作為我國(guó)雙相不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品涵蓋雙相不銹鋼圓鋼、管材、板材及其它型材，是具有多品種規(guī)格雙相不銹鋼生產(chǎn)能力的綜合性生產(chǎn)企業(yè)的典型代表，其雙相不銹鋼產(chǎn)品的變化可以反映中國(guó)的總體情況，圖5給出了2006~2014年寶鋼特鋼雙相不銹鋼產(chǎn)量及各鋼種、品種產(chǎn)量情況，自2010年寶鋼特鋼雙相不銹鋼產(chǎn)量突破1000萬(wàn)噸以來(lái)，其雙相不銹鋼產(chǎn)量得到快速增長(zhǎng)，2014年其雙相不銹鋼產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到6201t。與此同時(shí)，從圖5（a） 可知，其節(jié)約型雙相不銹鋼和超級(jí)雙相不銹鋼產(chǎn)量分別從2010年和2012年開(kāi)始迅速增加，從圖5（b） 可知，2010~2014年間，其產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要來(lái)自于板材和管材產(chǎn)量的增長(zhǎng)，從圖5（c） 可知，2010~2014年間，其板材產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要來(lái)自于2205和2101兩個(gè)鋼種產(chǎn)量的增長(zhǎng)，2507板材占比很少，從圖5（d）可知，2010~2014年間，其管材產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要來(lái)自于2205和部分2507產(chǎn)量的增長(zhǎng)，此外，2006~2010年間，尚有第一代雙相不銹鋼00Cr18Ni5Mo3Si2管材的生產(chǎn)，2011年以后不再有00Cr18Ni5Mo3Si2管材的生產(chǎn)。

圖5  2006~2014年寶鋼特鋼雙相不銹鋼生產(chǎn)情況

對(duì)于雙相不銹鋼管材生產(chǎn)而言，圖6和圖7給出了中國(guó)雙相不銹鋼管材生產(chǎn)企業(yè)久立特材和武進(jìn)不銹的實(shí)際生產(chǎn)情況，總體來(lái)講，久立特材的雙相不銹鋼管材中焊管和無(wú)縫管各約占50%，而武進(jìn)不銹的雙相不銹鋼管材以無(wú)縫管為主。從2010年開(kāi)始，其超級(jí)雙相不銹鋼S32750的產(chǎn)量開(kāi)始增加，并于2012~2014年開(kāi)始進(jìn)行了S32760管材的生產(chǎn)。

圖8 2011~2014年久立特材雙相不銹鋼生產(chǎn)情況

圖9 2010~2014年武進(jìn)雙相不銹鋼生產(chǎn)情況

此外，作為國(guó)內(nèi)最大的雙相不銹鋼管坯生產(chǎn)企業(yè)，永興特鋼于2015年開(kāi)始嘗試特超級(jí)雙相不銹鋼2707的冶煉及生產(chǎn)，其采用電爐+AOD+LF冶煉的2707雙相不銹鋼成分滿(mǎn)足了標(biāo)準(zhǔn)的要求（見(jiàn)表3）。

3.2雙相不銹鋼的應(yīng)用

中國(guó)雙相不銹鋼在經(jīng)歷產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，其應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展，在鞏固和提高雙相不銹鋼在石化等主要應(yīng)用領(lǐng)域使用的同時(shí)，近年來(lái)，中國(guó)雙相不銹鋼在油氣輸送、化學(xué)品船制造、核電、建筑等領(lǐng)域得以不斷拓展。在石化裝置中的多種還原性、強(qiáng)氧化性及含鹵素離子、H2S、CO2介質(zhì)等溫度較高的腐蝕介質(zhì)中，特別適合采用雙相不銹鋼解決其點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕與應(yīng)力腐蝕破裂問(wèn)題，石化行業(yè)仍是雙相不銹鋼最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。我國(guó)早期開(kāi)發(fā)的00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不銹鋼首先用于煉油廠常減壓塔、焦化分餾塔、汽提塔、催化裂化吸收塔和穩(wěn)定塔的內(nèi)襯[12]。

目前，中國(guó)的2205、2507等雙相不銹鋼已經(jīng)在石化裝置中的甲醇反應(yīng)器、氯乙烯（VCM）氧氯化反應(yīng)器、換熱器、常減壓冷凝器、給水加熱器、催化裂化、加氫裂化等裝置上得到廣泛的應(yīng)用[13]，[14]，[15]。

此同時(shí)，近年來(lái)，中國(guó)雙相不銹鋼在油氣輸送、化學(xué)品船、核電、海洋工程等領(lǐng)域得到拓展及應(yīng)用。

2003~2004年，新疆塔里木盆地克拉2氣田等西氣東輸工程采用了寶鋼特鋼和久立特材生產(chǎn)的2205雙相不銹鋼管材[16]，[17]。

在我國(guó)的化學(xué)品船建造上，2002年湖北青山船廠建造的載重為18500t的化學(xué)液貨船首制船用S31803板材是由法國(guó)阿塞洛公司提供，2003年續(xù)建的第二艘同型船所需板材由瑞典阿維斯塔（AvestaAS.Sweden）公司提供。2009年，由川東造船廠制造的“重慶號(hào)”9000t不銹鋼化學(xué)品船液貨艙內(nèi)膽則首次采用太鋼2205雙相不銹鋼[18]，[19]。

在AP1000核電站中，S32101被用于換料通道、乏燃料水池、換料水池、反應(yīng)堆腔室等處[20]，2010年，太鋼供應(yīng)的S32101雙相不銹鋼板用于國(guó)內(nèi)首座內(nèi)陸核電站桃花江項(xiàng)目結(jié)構(gòu)模塊[21]。

在沿海建筑橋梁方面，太鋼的雙相不銹鋼螺紋鋼筋、連接件、折彎件組合產(chǎn)品通過(guò)了權(quán)威的英國(guó)CARES認(rèn)證，建立了不銹鋼鋼筋標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，其生產(chǎn)的8000余噸雙相不銹鋼螺紋鋼筋在世界最長(zhǎng)、設(shè)計(jì)壽命超過(guò)120年的港珠澳跨海大橋得到成功應(yīng)用。

此外，中國(guó)雙相不銹鋼還在紙漿與造紙、海水淡化、脫硫吸收裝置、城市軌道交通等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

中國(guó)雙相不銹鋼在滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)工程需求、替代進(jìn)口的同時(shí)，還在國(guó)外工程項(xiàng)目得到應(yīng)用，例如，久立特材的2205焊管用于制作PDO（阿曼國(guó)家石油公司）天然氣集氣管線，太鋼生產(chǎn)的2205雙相不銹鋼冷板用于迪拜標(biāo)志性建筑——ADIC工程（阿布扎比移民局大樓）2098個(gè)遮陽(yáng)傘（23980m2）支撐架的制作。

總之，隨著對(duì)雙相不銹鋼的認(rèn)識(shí)以及生產(chǎn)水平的不斷提高，近年來(lái)中國(guó)雙相不銹鋼在產(chǎn)量、鋼種、品種等方面均有較大的發(fā)展與進(jìn)步，中國(guó)雙相不銹鋼已經(jīng)擺脫2000年左右時(shí)的產(chǎn)量小、品種單一的狀況，在產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，品種逐漸多樣化，與此同時(shí)，節(jié)約型雙相不銹鋼和超級(jí)雙相不銹鋼的比重越來(lái)越大。

在此基礎(chǔ)上，中國(guó)雙相不銹鋼的市場(chǎng)拓展也有顯著的發(fā)展，中國(guó)雙相不銹鋼已經(jīng)擺脫主要用于石化等單一行業(yè)，逐漸拓展為在石化、化學(xué)品運(yùn)輸、核電、海洋等多領(lǐng)域應(yīng)用的情況，而且，中國(guó)雙相不銹鋼也正在不斷走出中國(guó)，開(kāi)拓海外市場(chǎng)。

4中國(guó)雙相不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

由于雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼較高強(qiáng)度及耐氯化物應(yīng)力腐蝕和奧氏體不銹鋼優(yōu)良韌性及焊接性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，順應(yīng)國(guó)際趨勢(shì)，雙相不銹鋼在中國(guó)的生產(chǎn)發(fā)展非常迅速，在用量不斷增加及逐漸替代進(jìn)口的同時(shí)，其應(yīng)用范圍也得到不斷拓展。

雖然中國(guó)雙相不銹鋼的研究開(kāi)發(fā)起始于20世紀(jì)70年代，但在2008年以前，并沒(méi)有雙相不銹鋼的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，只有00Cr18Ni5Mo3N、1Cr18Ni11Si4AlTi、1Cr21Ni5Ti、0Cr26Ni5Mo2等4個(gè)鋼種列入了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在2007年10月份新頒布的《不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分》（標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：GB/T20878-2007）中，有11個(gè)雙相不銹鋼牌號(hào)列入新標(biāo)準(zhǔn)，包括部分超級(jí)雙相不銹鋼牌號(hào)（如022Cr25Ni7Mo4N、022Cr25Ni7Mo4WCuN），但在《不銹鋼棒》（GB/T1220-2007）中仍然只有6個(gè)雙相不銹鋼牌號(hào)，且沒(méi)有超級(jí)雙相不銹鋼，在YB/T2008-2007《不銹鋼無(wú)縫鋼管圓管坯》中也僅僅列出了1個(gè)雙相不銹鋼牌號(hào)，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)在雙相不銹鋼牌號(hào)數(shù)量、質(zhì)量指標(biāo)等方面已經(jīng)不能滿(mǎn)足實(shí)際需要。為了適應(yīng)雙相不銹鋼生產(chǎn)及應(yīng)用在中國(guó)的快速發(fā)展，有必要制訂及拓展雙相不銹鋼專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

為此，在充分了解國(guó)內(nèi)外奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的生產(chǎn)現(xiàn)狀、技術(shù)水平、使用要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力和用戶(hù)的使用需要，參照、對(duì)比了ISO、美國(guó)、日本、歐洲等標(biāo)準(zhǔn)資料，在規(guī)格尺寸方面則主要參照了中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際國(guó)情，開(kāi)展了中國(guó)雙相不銹鋼專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，目前已經(jīng)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)有《奧氏體－鐵素體雙相不銹鋼無(wú)縫鋼管》（GBT21833-2008）及《奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼焊接鋼管》（GBT21832-2008），已經(jīng)通過(guò)審定、待發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)有《奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼棒》（GBT31303-2014）。

在所制訂的幾個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)實(shí)際品種及發(fā)展時(shí)期的不同，收入了不同的雙相不銹鋼牌號(hào)，其中，《奧氏體－鐵素體雙相不銹鋼無(wú)縫鋼管》（GBT21833-2008）及《奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼焊接鋼管》（GBT21832-2008）分別列入12和7個(gè)雙相不銹鋼牌號(hào)，其中包括2個(gè)超級(jí)雙相不銹鋼牌號(hào)022Cr25Ni7Mo4N（相當(dāng)于S32750）及022Cr25Ni7Mo4WCuN（相當(dāng)于S32760），《奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼棒》（GBT31303-2014）標(biāo)準(zhǔn)列入15個(gè)雙相不銹鋼牌號(hào)。根據(jù)雙相不銹鋼的發(fā)展及實(shí)際生產(chǎn)、應(yīng)用需要，增加了超級(jí)雙相不銹鋼022Cr29Ni5Mo2N（相當(dāng)于S32950）及經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼03Cr21Ni1MoCuN（相當(dāng)于S32101）、022Cr20Ni3Mo2N（S32003）等牌號(hào)。

5中國(guó)雙相不銹鋼未來(lái)發(fā)展方向設(shè)想結(jié)合雙相不銹鋼在國(guó)際及中國(guó)的發(fā)展，根據(jù)中國(guó)實(shí)際情況（產(chǎn)能過(guò)剩情況，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈），探討未來(lái)發(fā)展幾個(gè)方向：

1）高品質(zhì)化，通過(guò)提高鋼的純凈度及產(chǎn)品質(zhì)量，不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；2）低成本化，通過(guò)工藝優(yōu)化及成分的精細(xì)化控制，控制成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；3）鋼種設(shè)計(jì)的多元合金化及定制化；4）研究更加深入與精細(xì)。在前期研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行更加深入的第二相析出及控制研究，逐步實(shí)現(xiàn)相比例及形態(tài)精細(xì)化控制；5）根據(jù)國(guó)家戰(zhàn)略，不斷拓展中國(guó)雙相不銹鋼的應(yīng)用。

（作者：鋼鐵研究總院宋志剛     不銹鋼分會(huì)整理）參考閱讀：

近年中國(guó)雙相不銹鋼的發(fā)展（上）

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