雙相不銹鋼（Duplex Stainless Steel, DSS）是一種由鐵素體（α）和奧氏體（γ）兩相組成的不銹鋼，兩相比例通常各占約50%（最少相含量不低于30%）。其典型化學(xué)成分以鉻（Cr, 18%~28%）、鎳（Ni, 3%~10%）為主，并添加鉬（Mo）、氮（N）、銅（Cu）等元素以優(yōu)化性能。以下是其核心特性與分類(lèi)的詳細(xì)解析：

?? 一、核心特性

1.  

   力學(xué)性能

    

    

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  高強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度達(dá)400–550 MPa，是普通奧氏體不銹鋼（如304）的2倍，顯著降低材料用量和設(shè)備制造成本。

   

   

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  韌性平衡：延伸率約25%，低溫韌性優(yōu)異（-80℃沖擊功≥100 J），兼具高強(qiáng)度和良好塑性。

   

   

2.  

   耐腐蝕性

    

    

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  耐氯化物應(yīng)力腐蝕（SCC）：優(yōu)于奧氏體不銹鋼（如316L），在含氯離子、硫化氫的介質(zhì)（如海水、化工設(shè)備）中表現(xiàn)突出。

   

   

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  耐點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕：以抗點(diǎn)蝕當(dāng)量（PREN = %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N）衡量，高鉻、鉬、氮含量的牌號(hào)（如SAF2507）性能超越316L。

   

   

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  耐腐蝕疲勞與磨損：適用于泵閥、葉輪等動(dòng)態(tài)載荷部件。

   

   

3.  

   物理與加工性能

    

    

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  導(dǎo)熱性高、熱膨脹系數(shù)低：適合熱交換器管芯及復(fù)合板襯里。

   

   

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  焊接性良好：焊前無(wú)需預(yù)熱，焊后無(wú)需熱處理，但需控制線能量防止晶粒粗化或σ相析出。

   

   

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  冷加工硬化傾向強(qiáng)：變形初期需高應(yīng)力，熱加工溫度范圍較寬（低鉻型更易軋制）。

   

   

?? 二、分類(lèi)與典型牌號(hào)

按合金含量和耐蝕性分為四類(lèi)，PREN值（抗點(diǎn)蝕當(dāng)量）是關(guān)鍵指標(biāo)：

注：我國(guó)常用瑞典牌號(hào)如SAF2205（中合金）、SAF2507（超級(jí)）。

?? 三、應(yīng)用場(chǎng)景

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  能源與化工：油氣管道、反應(yīng)釜、脫硫設(shè)備（耐H?S和氯離子）。

   

   

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  海洋工程：海水淡化裝置、船用泵閥、海上平臺(tái)結(jié)構(gòu)。

   

   

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  環(huán)保與造紙：廢水處理系統(tǒng)、紙漿漂白設(shè)備。

   

   

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  新興領(lǐng)域：橋梁承重結(jié)構(gòu)（高強(qiáng)減重）、核電冷卻系統(tǒng)。

   

   

?? 四、局限性

1.  

   溫度限制：

    

    

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  長(zhǎng)期使用溫度≤300℃，避免475℃脆性及σ相析出（導(dǎo)致韌性下降）。

   

   

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  低溫極限-50℃，超低溫需選專(zhuān)用牌號(hào)。

   

   

2.  

   加工與成本：

    

    

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  高鉻型（如2507）熱加工難度大，冷成型需高能耗。

   

   

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  合金成本高于普通不銹鋼，但壽命周期成本更低。

   

   

?? 五、焊接與熱處理要點(diǎn)

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  焊接保護(hù)：采用富氮?dú)怏w（如Ar+N?）增加焊縫氮含量，抑制單相鐵素體形成。

   

   

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  線能量控制：過(guò)低導(dǎo)致鐵素體過(guò)多，過(guò)高引發(fā)σ相脆化（推薦熱輸入0.5–2.5 kJ/mm）。

   

   

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  固溶處理：1020–1100℃水淬，確保兩相平衡及耐蝕性恢復(fù)。

   

   

雙相不銹鋼通過(guò)優(yōu)化成分與工藝平衡強(qiáng)度、耐蝕性與經(jīng)濟(jì)性，成為苛刻環(huán)境的材料。選型時(shí)需綜合介質(zhì)成分、溫度及力學(xué)要求，并嚴(yán)格管控焊接與熱處理工藝。