最近一項獨(dú)立研究明確告訴人們：安普朗（Aperam）公司生產(chǎn)的DX2202（1.4062）牌號的經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼具有與316L奧氏體不銹鋼相類似的耐局部腐蝕性能（在本研究所采用的環(huán)境中）。因此，除了其價格具有競爭力外，經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼DX2202還可在水處理應(yīng)用中替代316L不銹鋼。

這項獨(dú)立研究由法國腐蝕研究所牽頭，與威立雅（Veolia）合作完成。威立雅是一家頂尖的環(huán)境工程公司，在水處理和廢水處理應(yīng)用方面擁有深厚的專業(yè)資質(zhì)。為了更好地了解這項研究對不銹鋼鋼種、安普朗（Aperam）公司和最終用戶的意義，《不銹鋼世界》與該報告的合著者奧黛麗·阿利昂（Audrey Allion）博士以及安普朗（Aperam）公司負(fù)責(zé)經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼客戶技術(shù)支持團(tuán)隊的查爾斯·大衛(wèi)（Charles David）博士進(jìn)行了交談。

圖1 根據(jù)歐盟資助的一項獨(dú)立研究，安普朗（Aperam）公司生產(chǎn)的DX2202 (1.4062)經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼在廢水應(yīng)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(jìn)行這項獨(dú)立研究？

它是如何組織的?

 阿利昂博士：說到廢水處理應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)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(yōu)點(diǎn)，但使用率仍然很低，這可能是由于雙相不銹鋼在廢水應(yīng)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(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼在城市污水處理的應(yīng)用范圍，以改變這一現(xiàn)狀。這項研究是由七個合作伙伴發(fā)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(yīng)用中如此關(guān)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(shù)環(huán)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(chǎn)生局部腐蝕。      比如，縫隙腐蝕就屬于局部腐蝕的一種，經(jīng)常發(fā)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(hù)層，使得材料可以耐腐蝕的一種現(xiàn)象），因而會發(fā)生縫隙腐蝕。縫隙腐蝕同時還會提高腐蝕性負(fù)離子的含量，使環(huán)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(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用的一個關(guān)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(jīng)濟(jì)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(jìn)行了對比。這些材料在城市污水處理廠進(jìn)行了為期一年的現(xiàn)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(huán)境和惡劣環(huán)境。測試時，還將每個鋼種的試樣完全浸沒在入口的預(yù)處理裝置中（用篩網(wǎng)清除大顆粒）。惡劣環(huán)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(fā)現(xiàn)，裂縫結(jié)構(gòu)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(jìn)行了大量的實(shí)驗室試驗，根據(jù)威立雅（Veolia）的建議采用了模擬水系統(tǒng)。這些模擬實(shí)驗室試驗所得出的結(jié)果與現(xiàn)場測試結(jié)果相似，進(jìn)一步驗證了我們的試驗方法和測試結(jié)果。

使用DX2202還有什么其他優(yōu)勢？

大衛(wèi)博士：經(jīng)濟(jì)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(qū)別在于其具有兩種金相組織結(jié)構(gòu)，而非一相。與復(fù)合材料相似，這種雙相組織結(jié)構(gòu)賦予了經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼特殊的機(jī)械性能，而這種機(jī)械性能是每種材料單獨(dú)使用時所不具備的。這也就是為什么這些鋼種的機(jī)械強(qiáng)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(jīng)濟(jì)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(wèi)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(qiáng)，防止金屬產(chǎn)生腐蝕的效果就越好。隨著不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們將兩點(diǎn)優(yōu)勢一起收入囊中：不需要高鎳含量就能獲得優(yōu)異的機(jī)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(jīng)濟(jì)？

 大衛(wèi)博士：DX2202具有雙相組織結(jié)構(gòu)，可代替鎳的機(jī)械性能，因此大幅降低了原材料成本。盡管經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼需要專有技術(shù)以及特殊的生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)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