雙相不銹鋼

雙相不銹鋼（Duplex Stainless Steel，簡(jiǎn)稱DSS），指鐵素體與奧氏體各約占

50%，一般較少相的含量最少也需要達(dá)到30%的不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr

含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元

素。

歷史發(fā)展

雙相不銹鋼從20世紀(jì)40年代在美國(guó)誕生以來，已經(jīng)發(fā)展到第三代。它的主要特點(diǎn)

是屈服強(qiáng)度可達(dá)400-550MPa，是普通不銹鋼的2倍，因此可以節(jié)約用材，降低設(shè)

備制造成本。在抗腐蝕方面，特別是介質(zhì)環(huán)境比較惡劣（如海水，氯離子含量較

高）的條件下，雙相不銹鋼的抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕及腐蝕疲勞性能明顯

優(yōu)于普通的奧氏體不銹鋼，可以與高合金奧氏體不銹鋼媲美。 [1] 

材料介紹

性能特點(diǎn)

由于兩相組織的特點(diǎn)，通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝，使雙相不銹鋼兼有

鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊

接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐

氯化物應(yīng)力腐蝕性能結(jié)合在一起，正是這些優(yōu)越的性能使雙相不銹鋼作為可焊接

的結(jié)構(gòu)材料發(fā)展迅速，80年代以來已成為和馬氏體型、奧氏體型和鐵素體型不銹

鋼并列的一個(gè)鋼類。雙相不銹鋼有以下性能特點(diǎn)：

（1）含鉬雙相不銹鋼在低應(yīng)力下有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能。一般18-8型

奧氏體不銹鋼在60°C以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂，在微量氯

化物及硫化氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著

產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的傾向，而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。

（2）含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當(dāng)量值

（PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）時(shí)，雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相

仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與AISI 316L相當(dāng)。含25%Cr的，尤其

是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了AISI 316L。

（3）具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。在某些腐蝕介質(zhì)的條件下，適用

于制作泵、閥等動(dòng)力設(shè)備。

（4）綜合力學(xué)性能好。有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度是18-8型奧氏體不

銹鋼的2倍。固溶態(tài)的延伸率達(dá)到25%，韌性值A(chǔ)K（V型槽口）在100J以上。

（5）可焊性良好，熱裂傾向小，一般焊前不需預(yù)熱，焊后不需熱處理，可與18-

8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。

雙相不銹鋼

（6）含低鉻（18%Cr）的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18-8型奧氏體不銹鋼寬，

抗力小，可不經(jīng)過鍛造，直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板。含高鉻（25%Cr）的雙相不銹

鋼熱加工比奧氏體不銹鋼略顯困難，可以生產(chǎn)板、管和絲等產(chǎn)品。

（7）冷加工時(shí)比18-8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應(yīng)大，在管、板承受變形初

期，需施加較大應(yīng)力才能變形。

（8）與奧氏體不銹鋼相比，導(dǎo)熱系數(shù)大，線膨脹系數(shù)小，適合用作設(shè)備的襯里

和生產(chǎn)復(fù)合板。也適合制作熱交換器的管芯，換熱效率比奧氏體不銹鋼高。

（9）仍有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向，不宜用在高于300°C的工作條

件。雙相不銹鋼中含鉻量愈低，σ等脆性相的危害性也愈小。

用途

用于煉油、化肥、造紙、石油、化工等耐海水耐高溫濃硝酸等熱交換器和冷淋器

及器件。 [1] 

結(jié)構(gòu)與類型

雙相不銹鋼由于具有奧氏體+鐵素體雙相組織，且兩個(gè)相組織的含量基本相當(dāng)，

故兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)。屈服強(qiáng)度可達(dá)400Mpa ~ 550MPa，

是普通奧氏體不銹鋼的2倍。與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的韌性高，脆性

轉(zhuǎn)變溫度低，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高；同時(shí)又保留了鐵素體不銹

鋼的一些特點(diǎn)，如475℃脆性、熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)小，具有超塑性及磁性

等。與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的強(qiáng)度高，特別是屈服強(qiáng)度顯著提高，且

耐孔蝕性、耐應(yīng)力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能也有明顯的改善。

　　雙相不銹鋼按其化學(xué)成分分類，可分為Cr18型、Cr23（不含Mo）型、Cr22型

和Cr25型四類。對(duì)于Cr25型雙相不銹鋼又可分為普通型和超級(jí)雙相不銹鋼，其中

應(yīng)用較多的是Cr22型和Cr25型。我國(guó)采用的雙相不銹鋼以瑞典產(chǎn)居多，具體牌號(hào)

有：3RE60（Cr18型），SAF2304 （Cr23型），SAF2205 （Cr22型），

SAF2507（Cr25型）。 [1] 

分類

雙相不銹鋼

第一類屬低合金型，代表牌號(hào)UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N），鋼中不含鉬，

PREN值為24-25，在耐應(yīng)力腐蝕方面可代替AISI304或316使用。

第二類屬中合金型，代表牌號(hào)是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N），PREN值為

32-33，其耐蝕性能介于AISI 316L和6%Mo+N奧氏體不銹鋼之間。

第三類屬高合金型，一般含25%Cr，還含有鉬和氮，有的還含有銅和鎢，標(biāo)準(zhǔn)牌

號(hào)UNSS32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N），PREN值為38-39，這類鋼的耐蝕性能

高于22%Cr的雙相不銹鋼。

第四類屬超級(jí)雙相不銹鋼型，含高鉬和氮，標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)UNS S32750（25Cr-7Ni-

3.7Mo-0.3N），有的也含鎢和銅，PREN值大于40，可適用于苛刻的介質(zhì)條件，具

有良好的耐蝕與力學(xué)綜合性 能，可與超級(jí)奧氏體不銹鋼相媲美。

不銹鋼

不銹鋼鋼種很多，性能各異，它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。

按組織結(jié)構(gòu)分，分為馬氏不銹鋼（包括沉淀硬化不銹鋼）、鐵素體不銹鋼、奧氏

體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類；

按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來分類，分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹

鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等；

按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類，分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹

鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等；

按鋼的功能特點(diǎn)分類，分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不

銹鋼等。常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)以及兩者相

結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相

不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等，或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。 [1]