雙相不銹鋼（Duplex Stainless Steel，簡稱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。

1、不銹鋼為什么不會生銹？

不銹鋼的耐腐蝕性能一般隨著鉻含量的增加而提高，當鋼中的鉻含量Cr≥12%，會在鋼的表面形成一層非常薄，但很致密的氧化膜（通稱鈍化膜），保護基體不再被氧化或腐蝕，不銹鋼因此具有優(yōu)良的耐蝕性能。

2、雙相不銹鋼的組成

雙相不銹鋼（Duplex Stainless Steel，簡稱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。

圖：雙相不銹鋼的組成

圖：雙相不銹鋼的微觀組織

3、雙相不銹鋼的分類

第一類屬低合金型，代表牌號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，標準牌號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。

第四類屬超級雙相不銹鋼型，含高鉬和氮，標準牌號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綜合性 能，可與超級奧氏體不銹鋼相媲美。

4、雙相不銹鋼 VS 奧氏體 & 鐵素體不銹鋼

由于兩相組織的特點，通過正確控制化學成分和熱處理工藝，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。

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下：

（1）屈服強度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%，有利于降低成本。

（2）具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。

（3）在許多介質(zhì)中應(yīng)用最普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優(yōu)于普通的316L奧氏體不銹鋼，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，在一些介質(zhì)中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。

（4）具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當?shù)膴W氏體不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優(yōu)于奧氏體不銹鋼。

（5）比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產(chǎn)復合板或襯里等。

（6）不論在動載或靜載條件下，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力，這對結(jié)構(gòu)件應(yīng)付突發(fā)事故如沖撞，爆炸等，雙相不銹鋼優(yōu)勢明顯，有實際應(yīng)用價值。

與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下： 

（1）應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。

（2）其塑韌性較奧氏體不銹鋼低，冷，熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。

（3）存在中溫脆性區(qū)，需要嚴格控制熱處理和焊接的工藝制度，以避免有害相的出現(xiàn)，損害性能。

與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的優(yōu)勢如下：

 （1）綜合力學性能比鐵素體不銹鋼好，尤其是塑韌性，不像鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。

（2）除耐應(yīng)力腐蝕性能外，其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

（3）冷加工工藝性能和冷成型性能遠優(yōu)于鐵素體不銹鋼。

（4）焊接性能也遠優(yōu)于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預熱，焊后不需熱處理。

（5）應(yīng)用范圍較鐵素體不銹鋼寬。

與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的弱勢如下：

合金元素含量高，價格相對高，一般鐵素體不含鎳。

5、雙相不銹鋼的應(yīng)用

雙相不銹鋼不管是在高度腐蝕環(huán)境還是在不銹鋼結(jié)構(gòu)的工程材料方面都是一種萬能的材料。其用途包括： 

● 造紙工業(yè)；

● 化學和石油化學工業(yè)；

● 濕法冶金； 

● 有機酸和苛性堿介質(zhì)； 

● 污染控制設(shè)備； 

● 化學品貯槽； 

● 海上和海岸應(yīng)用； 

● 釀酒廠的管道裝置； 

● 建筑物。

結(jié) 語

通過對雙相不銹鋼本身性能的改進及結(jié)合新工藝，使雙相不銹鋼與碳鋼、低合金鋼的金屬復合材料復合，從使用安全及節(jié)約材料著眼，無疑雙相不銹鋼復合材料是發(fā)展方向之一；利用雙相不銹鋼的高強度及高耐磨蝕的性能，開發(fā)出含銅的高鉬雙相不銹鑄件，對于解決動部件（如大型泵體、葉輪、攪拌漿等）所針對某些特殊介質(zhì)條件將會成為新材料；同時雙相不銹鋼在環(huán)保節(jié)能等方向?qū)⒂懈蟮膽?yīng)用前景。