双相不锈钢的发展与应用(yòng)开始于20世纪30年代，法國(guó)在1935年获得第一个专利。双相不锈钢已发展了三代，第一代双相不锈钢以美國(guó)40年代开发的329钢為(wèi)代表，含高铬、钼，耐局部腐蚀性能(néng)好，但含碳量较高（≤0.1%C），因此焊接时失去相的平衡，沿晶界析出碳化物(wù)导致耐腐蚀性及韧性下降，焊后必须经过热处理(lǐ)，一般用(yòng)于铸锻件，在应用(yòng)和发展上受到限制。前苏联50年代发展了含稳定元素钛的08X21H5T和08X21H6M2T钢，德國(guó)也有(yǒu)1.4582，法國(guó)有(yǒu)Uranus50，英國(guó)有(yǒu)Ferralium255,日本在美國(guó)329钢基础上降碳，提出了329J1钢种，这些钢都可(kě)作為(wèi)可(kě)焊接的结构件使用(yòng)。
随后至60年代中期瑞典开发了著名的3RE60钢，它是第一代双相不锈钢的代表钢种，特点是超低碳，含铬量為(wèi)18%,焊接及成型性能(néng)良好，广泛代替AISI304L、316L用(yòng)作耐氯离子应力腐蚀的材料，该钢的问题是在焊接热影响區(qū)易出现单相铁素體(tǐ)组织，导致耐应力腐蚀及晶间腐蚀性能(néng)下降。
70年代以来，随着二次精炼技术AOD和VOD等方法的出现与普及以及连铸技术的发展，容易炼出超低碳(C≤0.03%)的钢，同时发现氮作為(wèi)奥氏體(tǐ)形成元素对双相不锈钢有(yǒu)重要作用(yòng):在焊接接头热影响區(qū)快速冷却时，氮促进了高温下形成的铁素體(tǐ)逆转变為(wèi)足够的二次奥氏體(tǐ)以维持必要的相平衡，提高了接头的耐蚀性;氮可(kě)以提高富氮奥氏體(tǐ)相的耐孔蚀能(néng)力，与富铬、钼的铁素體(tǐ)相取得平衡，提高了材料整體(tǐ)的耐孔蚀性能(néng);氮能(néng)减轻铬、镍等元素在两相中分(fēn)布的差异，降低选择腐蚀的倾向性。正是利用(yòng)氮元素的独特效果，以及钢中容易获得超低碳，改进了第一代双相不锈钢的缺点，从而开创了第二代新(xīn)型的含氮双相不锈钢，开发了新(xīn)的应用(yòng)领域。
第二代双相不锈钢不论是18Cr型，还是22Cr和25Cr型大多(duō)数属于超低碳型，并且含有(yǒu)钼、铜或硅等提高耐蚀性的元素。针对酸性油井井管及管線(xiàn)用(yòng)钢要求，瑞典开发出了SAF2205，此钢种已纳入美國(guó)的ASTMA789和A790标准。日本有(yǒu)近十个厂家都在生产双相不锈钢。应用(yòng)范围很(hěn)宽，如应用(yòng)于工业用(yòng)水及海水热交换器、尿素高压设备、硝酸设备等。法國(guó)有(yǒu)URANUS系列，英國(guó)有(yǒu)ZERON铸钢系列。德國(guó)也有(yǒu)纳标的系列牌号。
80年代后期发展的超级双相不锈钢(Super DSS) 是属于第三代双相不锈钢，牌号有(yǒu)SAF2507, UR52N+, Zeron100等，这类钢的特点是含碳量低(C0.01%~0.02%)，含高钼和高氮(Mo约4%，N约0.3%)，钢中铁素體(tǐ)含量40%~45%，此类钢具有(yǒu)优良的耐孔蚀性能(néng)，孔蚀抗力当量值 (PRE=Cr% +3.3Mo%+16N%)大于40。
在國(guó)外经过几代双相不锈钢的发展和完善，至今已有(yǒu)包括超级双相不锈钢在内的系列牌号。双相不锈钢己是一个成熟的，能(néng)与马氏體(tǐ)、铁素體(tǐ)、奥氏體(tǐ)不锈钢并列的钢类。发展到今天，國(guó)外的双相不锈钢无论从生产、加工制造及应用(yòng)角度来看，技术上已然比较成熟，作為(wèi)一种性能(néng)优良，又(yòu)能(néng)节省投资的工程材料在一些用(yòng)途上取代了普通的奥氏體(tǐ)不锈钢，应用(yòng)领域十分(fēn)广泛。尽管世界双相不锈钢的年产量不是很(hěn)高，只占世界不锈钢产量的1％，但随着双相不锈钢局部腐蚀性能(néng)好和强度高的优势的充分(fēn)利用(yòng)和展现，以及有(yǒu)目共睹的良好使用(yòng)效果，使其每年以17％的速率增長(cháng)着，至2002年产量已达11万吨以上。
所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素體(tǐ)相与奥氏體(tǐ)相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。由于两相组织的特点，通过正确控制化學(xué)成分(fēn)和热处理(lǐ)工艺，使DSS兼有(yǒu)铁素體(tǐ)不锈钢和奥氏體(tǐ)不锈钢的优点。
与奥氏體(tǐ)不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：
1. 屈服强度比普通奥氏體(tǐ)不锈钢高一倍多(duō)，且具有(yǒu)成型需要的足够的塑韧性。采用(yòng)双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用(yòng)的奥氏體(tǐ)减少30-50%，有(yǒu)利于降低成本。
2. 具有(yǒu)优异的耐应力腐蚀破裂的能(néng)力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有(yǒu)比奥氏體(tǐ)不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能(néng)力，尤其在含筑离子的环境中。应力腐蚀是普通类氏體(tǐ)不锈钢难以解决的突出问题。
3. 在许多(duō)介质中应用(yòng)最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普透的316L类氏體(tǐ)不锈氛，而超级双相不锈钢具有(yǒu)极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可(kě)以取代高合金奥氏體(tǐ)不锈钢，乃至耐蚀合金。
4. 具有(yǒu)良好的耐局部腐蚀性能(néng)，与合金含量相当的奥氏體(tǐ)不锈钢相比，它的甜磨损稿蚀和鼓劳腐蚀性能(néng)都优于奥氏體(tǐ)不锈钢。
5. 比奥氏體(tǐ)不锈钢的線(xiàn)膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有(yǒu)重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。
6. 不论在动戴或静载条件下，比奥氏體(tǐ)不每钢具有(yǒu)更高的能(néng)量吸收能(néng)力，这对结构件应付突发事故如冲撞，露炸等，双相不锈钢优势明显，有(yǒu)实际应用(yòng)价值.
与奥氏體(tǐ)不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下：
1. 应用(yòng)的普遍性与多(duō)面性不如奥氏體(tǐ)不锈钢，例如其使用(yòng)湿度必须控制在250摄氏度以下。
2. 其塑韧性较奥氏體(tǐ)不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能(néng)不如奥氏體(tǐ)不锈氛。
3. 存在中温脆性區(qū)，需要严格控制热处理(lǐ)和焊接的工艺制度，以避免有(yǒu)害相的出现，损害性。
与铁素體(tǐ)不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：
1. 综合力學(xué)性能(néng)比铁素體(tǐ)不锈钢好，尤其是型韧性，不象铁素體(tǐ)不锈钢那样对脆性敏感。
2. 除耐应力腐蚀性能(néng)外，其他(tā)耐局部腐蚀性能(néng)都优于铁素體(tǐ)不锈钢。
3. 冷加工工艺性能(néng)和冷成型性能(néng)遠(yuǎn)优于铁素體(tǐ)不锈钢。
4. 焊接性能(néng)也遠(yuǎn)优于铁素體(tǐ)不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理(lǐ)。
5. 应用(yòng)范围较铁素體(tǐ)不锈解宽。
与铁素體(tǐ)不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下：
合金元素含量高，价格相对高、一般铁素體(tǐ)不含镍。
综上所述，可(kě)以概括地看出双相不锈钢的使用(yòng)性能(néng)和工艺性能(néng)的概貌，它以其优越的力學(xué)与耐腐蚀综合性能(néng)赢得了使用(yòng)者的青味，已成為(wèi)既节省重量又(yòu)节省投资的优良的耐蚀工程材料。
