双相不锈钢的发展及应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,可编辑,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,可编辑,*,双相不锈钢的发展及应用,宝钢研究院不锈钢技术中心,2012年10月8日,双相不锈钢的发展及应用宝钢研究院不锈钢技术中心,主要内容,2,1,双相不锈钢概述,3,双相不锈钢的生产及应用,宝钢双相不锈钢的应用,主要内容21双相不锈钢概述3双相不锈钢的生产及应用宝钢双相不,一、双相不锈钢概述,一、双相不锈钢概述,高强度,低镍,、氮合金化,节省材料和成本的潜能大,优异的耐腐蚀性,优异的耐应力腐蚀性能,低热膨胀,耐磨性,可焊性好,服役温度范围,-40,300 ,双相不锈钢的典型组织,双相不锈钢的基本特性,高强度双相不锈钢的典型组织双相不锈钢的基本特性,牌号及典型化学成分,Typical,Chemical composition,宝钢牌号,Baosteel,Steel name,标准号,International,steel No,化学成分， 典型值,Chemical composition, %, Typical values,GB,ASTM,EN,C,N,Cr,Ni,Mo,其他,Others,B2205,022Cr22Ni5Mo3N,S31803,1.4462,0.02,0.14,21.5,5.3,3.0,022Cr23Ni5Mo3N,S32205,0.02,0.17,22,5.5,3.1,B2304,022Cr23Ni4MoCuN,S32304,1.4362,0.02,0.12,23,4.8,0.3,Cu,B2101,S32101,0.03,0.20,21.5,1.5,0.3,Mn-4.8,B2507,022Cr25Ni7Mo4N,S32750,1.4410,0.015,0.26,25.5,6.6,3.5,牌号及典型化学成分 Typical Chemical com,ASTM A240 A240M-2010,中双相不锈钢牌号及典型化学成分,ASTM A240 A240M-2010中双相不锈钢牌号及典,强度与耐腐蚀性,500,Type 316,耐腐蚀性,/,Corrosion Resistance,R,p0.2,MPa,2205,SAF2507,双相不锈钢,254 SMO,Type 304,奥氏体不锈钢,250,750,904L,LDX 2101,2304,强度与耐腐蚀性500Type 316耐腐蚀性/Corrosi,各系列产品的,PREN,值及耐腐蚀性能区间,各系列产品的PREN值及耐腐蚀性能区间,各系列产品不同,Zone,内的合金成本比较,各系列产品不同Zone内的合金成本比较,双相不锈钢,的高强度,16,12,8,4,0,mm,Min gauge (stability) = 6 mm, 17 m,m,14,12,10,8,6,4,2,316L,2205,Required gauge 316L,64.9 tons,Required gauge 2205,36.6 tons,双相,不锈钢,(DSS):,大量,节省,用材,(large,saving),(43.6%)!,双相不锈钢的高强度16 12 8 4,双相不锈钢系列合金成本比较,合金编号,成分,生产难度,Cr,Ni,Mo,N,Mn,304,18,8,-,-,-,非常成熟,DSS2101,21,1.5,-,0.22,10,不成熟,316L,17,10,2,-,-,成熟,DSS2304,23,4.0,0.3,0.10,1.5,较成熟,DSS2205,22,5.0,3,0.17,1.5,较成熟,904L,21,24.0,4.5,0.10,2.0,较成熟,DSS2507,25,7.0,4.0,0.28,1.2,较成熟,双相不锈钢系列合金成本比较合金编号成分生产难度CrNiMoN,二、双相不锈钢的生产及应用,二、双相不锈钢的生产及应用,2000,2011,年全球双相不锈钢的产量分布,Market Outlook for Duplex Stainless Steels to 2020,，,Benedikt BLITZ, Senior Market Analyst SMR GmbH,。,2011,产量重回历史次高点,20002011年全球双相不锈钢的产量分布 Marke,2008,与,2011,年全球双相不锈钢生产与消费变化,2008与2011年全球双相不锈钢生产与消费变化,2008,与,2011,年全球双相不锈钢生产与消费变化,2008与2011年全球双相不锈钢生产与消费变化,2008,、,2010,双相不锈钢主要应用领域,建筑、结构,5,供水、水处理,5,运输、储存,15,石油、石化,30,化学工业、造纸、化肥,12,环境保护,能源供应,8,Some past experiencce with stainless steelproductes and market development . Perspectives for the future of the stainless steels activies J.Charles.,2008、2010双相不锈钢主要应用领域建筑、结构 5,Pulp Digesters - 2205,大型压力容器,1,000 tons 2205,2205 was chosen due to:,- excellent corrosion resistance,- high strength,- reduced wall thickness,Pulp &Paper Industry Milestone:,The biggest solid duplex stainless steel pressure vessel in the World in 2004.,- -,化工容器,Pulp Digesters - 2205 大型压力容器 1,- -,移动罐车,沥青罐车（双相不锈钢,2101,）,油罐车（双相不锈钢,2101,）,- - 移动罐车沥青罐车（双相不锈钢2101）油罐车（双相不,Marine Chemical Tankers - 2205,青山造船厂建造的,18500,吨级化学品船，用双相不锈钢,2205,共,1200,吨,- -,化学品船,Marine Chemical Tankers - 2205,- -,海水淡化,多级闪蒸（,MSF-FISIA),低温多效（,MED-SIDEM),- - 海水淡化多级闪蒸（MSF-FISIA)低温多效（ME,Concept view,courtesy of,Maeda-Hitachi-Yokogawa-Hsin Chong J.V,香港昂船洲大桥：,1600米双相不锈钢2205用量 2,000 吨,- -,跨海大桥,Concept view courtesy of Maeda,苹果公司展厅,新的世贸大厦入口,- -,建筑结构,苹果公司展厅新的世贸大厦入口- - 建筑结构,同时，双相不锈钢在线材，焊管、接头、钢丝、钢筋，铸造或锻造法兰等方面的用量持续上升。,同时，双相不锈钢在线材，焊管、接头、钢丝、钢筋，铸造或锻造法,THANK YOU,SUCCESS,2024/8/28,24,可编辑,THANK YOUSUCCESS2023/9/424,三、宝钢的双相不锈钢产品,三、宝钢的双相不锈钢产品,宝钢双相不锈钢热轧板卷和冷轧板卷生产工艺流程,板坯,Slab,初轧机,Rough Rolling,热轧中板,Plate,热轧卷,炉卷轧机或热连轧,冷轧卷,冷轧机组,冷轧薄板,sheet,冶炼： 采用炉外精炼和立式连铸；,热轧板卷：通过粗轧机和炉卷轧机,/,热连轧轧制,冷卷板卷：采用冷轧机组轧制冷轧钢卷,制造流程,宝钢双相不锈钢热轧板卷和冷轧板卷生产工艺流程板坯初轧机热轧中,牌号及典型化学成分,Typical,Chemical composition,宝钢牌号,Baosteel,Steel name,标准号,International,steel No,GB,ASTM,EN,B2205,022Cr22Ni5Mo3N,S31803,1.4462,022Cr23Ni5Mo3N,S32205,B2304,022Cr23Ni4MoCuN,S32304,1.4362,B2101,S32101,B2507,022Cr25Ni7Mo4N,S32750,1.4410,2.1,宝钢双相不锈钢板材产品,牌号及典型化学成分 Typical Chemical com,力学性能,Mechanical properties,牌号,(Grades),力学性能（典型值）,Mechanical Properties(Typical value),厚度,(mm,）,Thickness,屈服强度（,MPa),Yield strength,抗拉强度（,MPa),Tensile strength,延伸率,(%),Elongation,硬度,(HB),Hardness,B2205,15,550,768,46,225,4,570,815,30,225,0.6,630,889,30,250,B2304,15,470,680,50,220,4,505,735,38,229,B2101,15,480,695,47.5,220,B2507,20,685,875,39,力学性能 Mechanical properties牌号(G,鹭翔化工,PTA,项目,双相不锈钢,2205,共,608,吨,张家港化工机械设备有限公司,屈服强度为,316L,的,2,倍；,优异的耐,Cl,-,腐蚀性能；,优良的耐应力腐蚀性能,双相不锈钢材料的优势,产品与应用业绩,鹭翔化工PTA项目 屈服强度为316L的2倍；双相不锈钢材,ANDRITZ,的造纸设备,双相不锈钢,2205,、,2304,共,722,吨,南京宝色股份有限公司,双相不锈钢材料的优势,屈服强度为,316L,的,2,倍；,优异的耐,Cl-,腐蚀性能；,优良的耐应力腐蚀性能,产品与应用业绩,ANDRITZ的造纸设备双相不锈钢材料的优势 屈服强度为3,庞巴迪轨道车辆结构件,双相不锈钢,2205,共,102,吨,南车股份有限公司,双相不锈钢材料的优势,屈服强度为,316L,的,2,倍；,-40,冲击功,200J,；,使用寿命超过,20,年,产品与应用业绩,庞巴迪轨道车辆结构件双相不锈钢材料的优势 屈服强度为316,电站大坝结构件,(,复合板）,双相不锈钢,2205,共,152,吨,四川惊雷股份有限公司,双相不锈钢材料的优势,强度高，耐冲刷腐蚀；,热膨胀系数与碳钢相当,产品与应用业绩,电站大坝结构件(复合板）双相不锈钢材料的优势 强度高，耐冲,冲击韧性,Impact strength,冲击韧性 Impact strength,临界腐蚀温度 （,CPT,）,参照,ASTM G150测试材料的临界点蚀温度,（,CPT）,。,The critical pitting,corrosion,temperature (CPT) is measured according ASTM G150.,临界腐蚀温度 （CPT） 参照ASTM G150测试材料的,应力腐蚀开裂（,stress corrosion cracking performance,）,沸腾,26%NaCl,Boiling 26%NaCl,沸腾,33%LiCl,Boiling 33% LiCl,沸腾,42%MgCl2,Boiling 42%MgCl2,304L,850,小时开裂,850 hours failed,96,小时开裂,96 hours failed,20,小时开裂,20 hours failed,316L,1000,小时未开裂,1000 hours passed,21-333,小时开裂,21-333 hours failed,21-45,小时开裂,21-45 hours failed,2205,1000,小时未开裂,1000 hours passed,1000,小时未开裂,1000 hours passed,96,小时开裂,96 hours failed,应力腐蚀（,stress corrosion,）,应力腐蚀开裂（stress corrosion cracki,双相不锈钢焊接性能,双相不锈钢典型接头组织,焊接特性,焊接性良好，几乎可针对所有的电弧焊接方法,接头性能与焊接方法、焊材种类、焊接热循环、焊接,过程保护及焊后处理密切相关,接头修补一般有特殊要求,双相不锈钢焊接性能双相不锈钢典型接头组织焊接特性焊接性良好，,双相不锈钢焊接性能,2205,焊缝接头,DBTT,曲线,钢种,编号,拉伸,类型,抗拉强度,R,m,/MPa,焊缝区冲击功,A,kv,/J,2205,MMA,横向,780,20,：45,-40 ：35,TIG,横向,790,20,：200,-40 ：130,MIG,横向,780,20,：180,-40 ：120,SAW,横向,785,20,：110,-40 ：70,2304,MMA,横向,710,20,：50,-40 ：40,SAW,横向,705,20,：120,-40 ：60,2101,MMA,横向,790,20,：60,-40 ：40,接头典型力学性能,注：,MMA,：焊条电弧焊；,TIG,：钨极氩弧焊；,MIG,：熔化极气体保护焊；,SAW,：埋弧焊，均选用对应,Avesta 2209,焊材,双相不锈钢焊接性能2205焊缝接头DBTT曲线 钢种编号拉伸,双相不锈钢焊接性能,材料,失重率（,g/m,2,.h）,2205,母材,0.01,MMA接头,0.23,2304,母材,1.54,MMA接头,2.79,2101,母材,3.68,MMA接头,4.27,FeCl,3,浸泡失重法（,GB/T 17897-1999,）,焊接接头耐点腐蚀性能,2205,焊接接头点腐蚀速率（,ASTM A923-06C,）,2205,接头点腐蚀试验后形貌,双相不锈钢焊接性能材料失重率（g/m2.h）2205母材0.,产品成分及典型力学性能,产品特点,材料,化学成分,典型力学性能,C,Cr,Ni,Mo,N,R,p,0.2, MPa,R,m, MPa,A,50, %,B2204,0.04,21.5-,22.5,3.0-,5.0,1.0-,2.0,0.15-,0.30,520,750,33,2205,0.02,22.0,5.6,3.1,0.16,500,750,35,316L,0.02,17.0,10.0,2.0,0.06,270,600,54,B2204,焊接热影响区组织,相对于,2205,，降,Mo,增,N,，节省成本，,同时还保持较好的耐蚀性；,接头热影响区两相比例合理，耐蚀性,与母材相当。,宝钢研发的新产品(优异的焊接性能）,产品成分及典型力学性能产品特点材料化学成分典型力学性能CCr,宝钢研发的新产品(优异的成形性能）,产品成分及典型力学性能,产品特点,化学成分,力学性能,耐腐蚀性能,Cr,Ni,Mo,N,R,p0.2,MPa,R,m,MPa,CPT,BHP-1,2022,1.02.0,0.5,0.10.2,450550,650750,1015,304,18,8,215,515,0,10,BHP-2,2022,1.53,0.51.5,0.10.2,450550,650750,2530,316,17,10,2,170,485,1520,宝钢研发的新产品(优异的成形性能）产品成分及典型力学性能产,锻造管坯,电炉冶炼,模注钢锭,电渣炉,ESR,模注电极,热挤压,中间热处理,成品检验,冷轧（拔,）,宝钢不锈钢管产品工艺流程,产线特点：,产品制造过程实行,一贯制质量管理,，确保了产品质量受控；,采用,炉外精炼、电渣重溶、复合锻造、热挤压,等工艺，确保钢质纯净度、产品成分、偏析控制及组织均匀性的高要求。,2.2,宝钢双相不锈钢管产品,锻造管坯电炉冶炼模注钢锭电渣炉模注电极热挤压中间热处理 成品,产品与应用业绩,生产和研发中的宝钢特种不锈钢管牌号,产品与应用业绩生产和研发中的宝钢特种不锈钢管牌号,质保体系,-,体系认证,PED,认证,质保体系-体系认证,小结（体会）,1、亚洲成为双相不锈钢最重要的增长点,双相不锈钢就产量而言只占不锈钢总量的1%，但已经成为公认的技术水平高、附加值高的战略产品。亚洲的不锈钢生产商逐渐加入双相不锈钢生产和推广的行列，包括太钢、,POSCO,、日新、宝钢、钢管制造商久立、武进等，中国已成为双相不锈钢最重要的市场增长点（2010年用量6.8万吨，占全球的30%，其中,5,万吨以上依靠进口）。,2.装备和制造技术的提高是双相不锈钢生产的关键,双相不锈钢由于特殊的两相结构和高的氮含量，因此炼钢、轧制和退火酸洗技术难度极大，如何提高钢液纯净度、降低边裂和表面缺陷发生的程度，是双相不锈钢产品制造的关键。,小结（体会）1、亚洲成为双相不锈钢最重要的增长点,3.经济型双相不锈钢开发成为热点,经济型双相不锈钢是成本更低但是附加值更高的产品，其Ni、Mo等贵金属的含量都较低、,但性能却更优，因此可以迅速占领市场，同时规避原材料价格剧烈波动的影响,。各个公司都有自己自主知识产权的牌号，如Outokumpu公司的2101，ATI的2003，2102；Arcelormittal的2202；POSCO的2102；美国Armco Nitronic公司的2001等都成为其重点推广的产品。经济型双相不锈钢由于低成本，取代的对象是用量最大的304奥氏体不锈钢，因此市场潜力巨大。,3.经济型双相不锈钢开发成为热点,更好的钢铁 更好的环境 更好的生活,Better Steel, Better Life,谢谢！,更好的钢铁 更好的环境 更好的生活Better St,THANK YOU,SUCCESS,2024/8/28,47,可编辑,THANK YOUSUCCESS2023/9/447,