圖1 根據歐盟資助的一項獨立研究，安普朗（Aperam）公司生產的DX2202 (1.4062)經濟型雙相不銹鋼在廢水應用中具有與316L奧氏體不銹鋼相同水平的耐腐蝕性能

為什么要進行這項獨立研究？

它是如何組織的?

 阿利昂博士：說到廢水處理應用，經濟型雙相不銹鋼完全可以很好地替代常用奧氏體不銹鋼。然而，盡管它們具有很多優點，但使用率仍然很低，這可能是由于雙相不銹鋼在廢水應用中的研究案例，如果有的話，也是非常少的。      此研究旨在明確界定經濟型雙相不銹鋼在城市污水處理的應用范圍，以改變這一現狀。這項研究是由七個合作伙伴發起的，其中包括兩家歐洲頂級的不銹鋼制造商安普朗（Aperam）公司和奧托昆普（Outokumpu）公司、以及最終用戶威立雅（Veolia）。該研究由法國腐蝕研究所牽頭。

何為局部腐蝕？

為什么局部腐蝕在水處理應用中如此關鍵？

 阿利昂博士：不銹鋼的均勻腐蝕通常是可以忽略不計的，其pH值低至4左右，說明均勻腐蝕在大多數環境下都不是個問題。然而，不銹鋼在一定的溫度、pH值、腐蝕性離子濃度(主要是氯化物)以及不銹鋼成分等因素下產生局部腐蝕。      比如，縫隙腐蝕就屬于局部腐蝕的一種，經常發生在受限空間（即：縫隙）。因為這些空間接觸到的再鈍化所需氧氣有限（再鈍化是指材料表面形成保護層，使得材料可以耐腐蝕的一種現象），因而會發生縫隙腐蝕。縫隙腐蝕同時還會提高腐蝕性負離子的含量，使環境變得更為惡劣。因此，局部腐蝕一直是不銹鋼在廢水處理領域得以廣泛應用的一個關鍵因素。

這項研究的主要成果有哪些？

阿利昂博士：本研究選出了一些經濟型雙相不銹鋼，將其與304L和316L奧氏體不銹鋼（以及DX2304和DX2205）的耐局部腐蝕性能進行了對比。這些材料在城市污水處理廠進行了為期一年的現場測試，將其放入氯化物含量低和氯化物含量高的容器中，分別代表普通環境和惡劣環境。測試時，還將每個鋼種的試樣完全浸沒在入口的預處理裝置中（用篩網清除大顆粒）。惡劣環境下的污水處理廠的氯化物和H2S含量是普通污水處理廠的十倍。     

我們發現，裂縫結構或焊接形式的316L和DX2202試樣具有類似的耐局部腐蝕性能。這項研究還進行了大量的實驗室試驗，根據威立雅（Veolia）的建議采用了模擬水系統。這些模擬實驗室試驗所得出的結果與現場測試結果相似，進一步驗證了我們的試驗方法和測試結果。

使用DX2202還有什么其他優勢？

大衛博士：經濟型雙相不銹鋼和其他雙相不銹鋼一樣，與其他不銹鋼鋼種的區別在于其具有兩種金相組織結構，而非一相。與復合材料相似，這種雙相組織結構賦予了經濟型雙相不銹鋼特殊的機械性能，而這種機械性能是每種材料單獨使用時所不具備的。這也就是為什么這些鋼種的機械強度是奧氏體鋼種的兩倍，也正因為如此，在某些情況下可以減薄材料的厚度。

為什么經濟型雙相不銹鋼

在鎳含量如此低的情況下還能有如此好的性能？

大衛博士：說到腐蝕，不銹鋼的耐腐蝕性能主要取決于它的鉻含量。鉻含量越高，氧化鉻層就越強，防止金屬產生腐蝕的效果就越好。隨著不銹鋼生產技術的不斷進步，我們將兩點優勢一起收入囊中：不需要高鎳含量就能獲得優異的機械性能，通過增加鉻含量來提高耐腐蝕性能（見圖2）。

圖2 雙相不銹鋼的組成

DX2202的價格競爭力怎么樣？

與奧氏體相比，它是否更經濟？

 大衛博士：DX2202具有雙相組織結構，可代替鎳的機械性能，因此大幅降低了原材料成本。盡管經濟型雙相不銹鋼需要專有技術以及特殊的生產方法，但耐腐蝕性能的提高使其在價格上具有非常好的競爭力。因此，DX2202的價格通常比304L和316L低,尤其是在鎳價格高居不下時尤為明顯。此外，經濟型雙相不銹鋼受鎳價格波動的影響較小，如圖3所示。

圖3 DX2202的價格競爭力