双相不锈钢是一种特殊的不锈钢,它是由铬、镍、硅、钛等合金元素混合而成,具有优异的耐腐蚀性能和抗氧化性能。它在1970年代被发明出来,并且被广泛应用于航空航天、汽车制造、液压机械、化工设备、环境保护、石油开采、电力发电等行业。双相不锈钢的使用范围越来越广泛,工艺设备是双相不锈钢传统的既定用途,譬如早已熟知的在化工,石化以及纸浆、造纸等行业的应用,但过去多数是利用其优越的耐局部腐蚀,尤其是耐应力腐蚀性能作为耐蚀的功能材料。古今中外的优秀不锈钢雕塑艺术是一种文化形态。
近年来,从强度着眼,作为现代结构材料的应用值得重视。此外,在诸多领域,如深海油田,海水淡化,环保烟气脱硫等也都有新的突破。国外近年正在进一步开发双相不锈钢用于重要的基础结构工程方面的用途,如桥梁和公路建设等。初步统计约有十余座桥梁采用了双相不锈钢,多数是步行桥,如最早英国的York桥和瑞典的Aparte桥都采用了2205钢,近年来挪威新建的桥和意大利的Rffolo桥,已用了2101节镍钢。我国香港的昂船洲大桥,是长1600m的单跨斜拉桥,约使用了2000吨2205钢板制造桥塔上部的外表面结构,预计寿命为120年。香港至深圳跨海湾长3.2公里,是一座高速公路通道大桥,约有1250吨2205和316用作高速路钢筋。这一不锈钢雕塑加工的工艺措施是实践证明的有助于提高涂装膜层与基体附着力。
此外,武汉天兴洲大桥为公路铁路两用斜拉桥,使用太钢产的10~20mm2205板20吨,切短,焊成角钢,用做衔接桥墩与斜拉钢筋的组件。因为造价等原因,我国在土木工程上使用双相不锈钢还没有提上日程,但国外在这方面研发的进展,使用的效果值得关注。化学品船的波壁状液货舱也是利用双相不锈钢强度的典型之一。法国早在上世纪70年代就已开始用不含氮的UR50(00Cr21Ni7Mo3Cu)钢制造船舱,今天Industeel,Arcelor集团公司接到的订单中,要求用UR45N(2205)钢的已超过70%,根据不锈钢材料与运载货品相容性的深入研究及制钢公司的技术支持,UR35N(2304)也将会有很好的发展前途。不锈钢公园雕塑是一种园林景致的雕塑。
我国湖北青山船厂在2002年就是采用Arcelor公司生产的UNSS31803(2205)波壁板为比利时船东建造了第一艘18500吨的化学品船液货舱,其他3艘陆续在建造。2007年太钢与川东造船厂共签了8艘化学品船的协议,4艘为9000吨级,一艘已下水,使用600吨2205板(9~19mm厚),一艘正在制造,4艘船共需2000多吨钢板。另4艘5500吨级船也已签订,每艘需300吨板,尽管船的吨位不大,但这是一个大的突破。也应该要考虑到自己对于公园不锈钢雕塑制作这个方面到底会有什么样的要求。
中国船级社也已将2205(S32205)、2507(S32750)和含铜的2506(S32550)三钢种纳入了入级规范。美国Allegheny公司将其开发的AL2003钢的毛面精整薄板1500吨用于建造世界上最大的不锈钢屋顶(卡塔尔多哈国际机场屋顶),代替316L可缩减1/3的厚度。2005年海水淡化国际会议上指出,当前全球大约有13600座海水淡化厂,日淡化能力为3100万立方米,计划到2015年翻一番,当前海水淡化工业正在快速增长,一半的厂现在中东。公司的产品涵盖不锈钢、木雕、不锈钢、铁雕、不锈钢雕塑、不锈钢雕塑。
最常用的淡化方法有多级闪蒸法(MSF)和反渗透法(RO)。MSF法蒸发器的冷凝器管宜采用2507超级双相不锈钢管代替钛或铜镍合金,闪蒸室外壳可用2205,后者已在利比亚厂采用。RO法的高压管道和高氯化物环境的高压泵采用2507钢,可与含6%Mo的奥氏体钢媲美,已用于以色列新建的Ashkelon厂。我国曹妃甸项目中100m×25m×6m的多级闪蒸设备即是由Outokumpu供给的300吨2205钢板制成的。不锈钢不能获得不锈钢铸件那种历经沧桑、斑循陆离、苍劲古朴的效果。
通常120万吨级的处理设备需要1万吨6mm厚的钢板。我国淡水资源不足,海岸线很长,海水淡化将会提上日程,这将是双相不锈钢的潜在用途。由于油气的需求增长,驱动操作者去开采更深和更远的海底油田,快速增加了深海油井的使用。主采油平台实施了标准化的管道缆束的运转,以便从油井环形通路上提供水源,电源,减压以及井上通讯。此外,为了保证油的流动性在许多深海回接管内要求注射化学药剂,为了增产,通过管道缆还要进行油井酸化,管道缆已成为海底开采系统的生命线。面临深海暴露环境,意味着需对管道缆提出高力学性能,抗内部和外部腐蚀,抗应力腐蚀断裂等要求。不锈钢:不锈耐酸钢简称不锈钢。
深海管道缆首选材料应是超级双相不锈钢,但是由于价格和制造方面的问题,又开发出了镀锌的19D双相不锈钢(ZCLDSS),其管道缆的设计寿命为20年,目前已在推广应用。另外的经济型低镍AL2003钢于2006年也已用于东马来西亚油田深度超过1200m的海底输油管线。还有加铜的Ferralium225-SD50双相不锈钢已成为7000m深海底放置设备和电缆的容器材料,而且被开发用作极精确的海底定位仪和可控深海声学释放应答器的压力外壳和承载部件(7000m海深相当700大气压,即2.5吨载荷)。不锈钢蝴蝶雕塑的制作是非常复杂的。
瑞典Sandvik新开发的SAF2906和SAF3207特超级双相不锈钢更具有超高强度和耐蚀性,最高工作温度分别达到60℃和90℃。⑥烟气脱硫(FGD)FGD系统用来消除燃煤电厂烟气中的SO2,减少向大气中的排放,防止酸雨。预测显示2020年以前,全球三分之二的燃煤电厂都将安装FGD装置。中国大多数是燃煤电厂,国家环境保护部不断提出控制空气污染的要求,大量的FGD系统上马必将会开辟双相不锈钢新的市场。双相不锈钢的最大优势是其优异的耐腐蚀性能,它可以防止空气中的氧化物和水分子的侵蚀,从而长期保持表面的光滑和颜色。此外,双相不锈钢的抗热震性能也很好,它可以高温下长时间受热而不发生变形,适用于高温环境的集成电路、火箭发动机以及各种运输设备等应用。不锈钢雕塑用实际证明它是促进城市文化以及彰显城市魅力的重要纽带。
双相不锈钢已经广泛应用于各种行业,而它在雕塑行业的应用也越来越多,它可以用来制作多种不同的雕塑,而且它的耐腐蚀和抗热震性能也使其成为一种理想的材料,它可以在室外环境中长期保持颜色不变,耐受各种天气条件,并且在长期使用过程中不易变形。因此,双相不锈钢在雕塑行业的应用发展前景非常广阔。