双相不锈钢的发展及应用

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 主要内容 双相不锈钢概述 双相不锈钢的生产及应用 宝钢双相不锈钢的应用 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 牌号及典型化学成分TypicalChemicalcomposition ASTMA240A240M 2010中双相不锈钢牌号及典型化学成分 强度与耐腐蚀性 500 Type316 耐腐蚀性 CorrosionResistance Rp0 2 MPa 2205 SAF2507 双相不锈钢 254SMO Type304 奥氏体不锈钢 250 750 904L LDX2101 2304 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 双相不锈钢的高强度 Mingauge stability 6mm 17m m1412108642 316L 2205 双相不锈钢 DSS 大量节省用材 largesaving 43 6 双相不锈钢系列合金成本比较 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 MarketOutlookforDuplexStainlessSteelsto2020 BenediktBLITZ SeniorMarketAnalyst SMRGmbH 2011产量重回历史次高点 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 Somepastexperienccewithstainlesssteelproductesandmarketdevelopment Perspectivesforthefutureofthestainlesssteelsactivies J Charles PulpDigesters 2205 大型压力容器1 000tons22052205waschosendueto excellentcorrosionresistance highstrength reducedwallthickness Pulp PaperIndustryMilestone ThebiggestsolidduplexstainlesssteelpressurevesselintheWorldin2004 化工容器 移动罐车 沥青罐车 双相不锈钢2101 油罐车 双相不锈钢2101 MarineChemicalTankers 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 海水淡化 多级闪蒸 MSF FISIA 低温多效 MED SIDEM ConceptviewcourtesyofMaeda Hitachi Yokogawa HsinChongJ 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 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 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 初轧机RoughRolling 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 牌号及典型化学成分TypicalChemicalcomposition 2 1宝钢双相不锈钢板材产品 力学性能Mechanicalproperties 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 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 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 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 冲击韧性Impactstrength 临界腐蚀温度 CPT 参照ASTMG150测试材料的临界点蚀温度 CPT Thecriticalpittingcorrosiontemperature CPT ismeasuredaccordingASTMG150 应力腐蚀 stresscorrosion 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 2205焊缝接头DBTT曲线 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Avesta2209焊材 双相不锈钢焊接性能 FeCl3浸泡失重法 GB T17897 1999 焊接接头耐点腐蚀性能 2205焊接接头点腐蚀速率 ASTMA923 06C 2205接头点腐蚀试验后形貌 产品成分及典型力学性能 产品特点 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 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 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 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 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 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