双相不锈钢的精确分析

双相钢的发展始于20世纪70年代，其使用量稳步增加。特别是在石油和天然气行业、化学品运输船、造纸工业以及供水系统中，人们可通过添加氮来降低更加昂贵的镍的含量，从而降低生产成本。这使得在过去的十年中，双相钢的产量增加了一倍以上。然而，由于双相钢用于安全至关重要的应用中，因此必须严格控制其质量。光学发射光谱法（OES）能够执行精确的材料验证和材料可靠性鉴定（PMI），以防混料导致的致命后果。

双相、超级双相和特超级双相不锈钢由奥氏体和铁素体组织构成，因此称为“双相”，并归类为不锈钢。其具有高结构稳定性、出色的可焊性和优异的耐腐蚀性，因此与众不同。

典型双相、超级双相和特超级双相钢的平均化学成分。

OES的重要作用

双相钢的特点是氮含量高，由于形成了明显的奥氏体，因此其耐腐蚀性和固溶强化增加。所以双相钢很容易通过氮含量来识别。在现场，这只能通过OES技术来实现。而在实验室中，与燃烧方法相比，OES的优势包括样品制备更加容易、全元素分析、运行成本更低。

如果在不能进行实验室分析的场合（例如笨重物品、石油化工厂），那么可将PMI-MASTER Smart便携式火花直读光谱仪与来自Hitachi High-Tech Analytical Science的UVTouch智能探头相结合，用于执行现场高性能分析，包括氮的测量。得益于轻量化结构中的专利光学技术、动态光谱评估以及经过优化的激发参数，人们可实现接近实验室级别的分析。

在实验室中，最小的台式OES光谱仪，比如Hitachi High-Tech Analytical Science生产的FOUNDRY-MASTER，其工作范围为0.05-1.2％，其精度可达到更大型的火花直读光谱仪的水平。

双相不锈钢组成的基础

双相不锈钢的关键特性取决于四种合金元素：铬（Cr）、钼（Mo）、氮（N）和镍（Ni）。铬是一种铁素体形成元素，即使在高温下也能提供必要的耐腐蚀性。钼可支持铬的作用，同时可大大提高在含氯环境中的抗点蚀和缝隙腐蚀能力。虽然它也是一种铁素体形成元素，但其浓度通常限制为最大7.5％。

尽管氮是一种廉价的合金元素，但它对特性具有重大影响。氮可支持双相不锈钢的耐腐蚀性，并增加其强度和韧性。其在制造过程中还具有另一个重要作用，即延迟金属间相形成，从而在生产阶段保留双重微结构。作为一种强大的奥氏体形成元素，氮可以替代合金中一些昂贵的镍。

最后，镍是促进晶体结构从体心立方（铁素体）变为面心立方（奥氏体）的奥氏体稳定剂。双相不锈钢（1.4462，S32205）的典型化学组成为：碳0.03％；铬22.5％；镍5.0％；钼3.25％；氮0.18％。

来自Odenthal工程办公室（一家经过认证的测试实验室）的Guido Odenthal评论道：“由于具有更好的耐腐蚀性和更高的强度，因此在过去几年中，双相钢和超级双相钢越来越多地用于设备和管道施工中，无论是作为基础材料，还是用于整个焊接结构。由于双相钢很容易根据氮含量来进行区分，因此我们使用来自Hitachi High-Tech的一款火花直读光谱仪FOUNDRY-MASTER Optimum来进行测试。”

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