分析新型双相不锈钢DP25U的开发

1、开发目的和材料成分设计
　　在超级13Cr管线管钢中为防止焊接部发生应力腐蚀开裂，采用PWHT是有效的办法，其应用范围正不断扩大。另一方面，PWHT会降低敷设时的施工效率，影响成本，因此还有的用户提出不使用PWHT的想法。虽然双相不锈钢可以不采用PWHT，但初期成本高是问题之一。
　　为此，进行了新型双相不锈钢DP25U的开发，它的定位是可以不使用PWHT，是处于现有双相不锈钢和超级13Cr钢之间的钢种。
　　在成分设计方面，首先，为了能够不使用PWHT，DP25U的Cr添加量比超级13Cr钢的高，以此稳定钝态氧化膜。其次，在现有双相不锈钢DP8和DP3W中，为能确保即使在H2S环境下也具有良好的耐蚀性，将Mo的含量提高到3mass%以上，据此将DP25U的应用环境限定在微量H2S，降低Mo含量，由此达到降低合金成本的目的。通过添加Cu取代Mo，能够确保在H2S环境中也具有耐蚀性。根据这些成分设计思路，进行了实验室实验研究，确定DP25U的主要成分为25Cr-5Ni-1Mo-2.5Cu-0.18N。
　　2、DP25U的性能及应用
　　生产DP25U的方法是在制管工艺后进行固溶热处理。DP25U在固溶状态下强度超过65ksi，因此它可作为65ksi级强度的钢。另外，即使在低温下，也具有很高的冲击能，是具有良好韧性的钢种。关于焊接接头的耐蚀性，在表4所示的条件下对焊接接头进行了调查，并与超级13Cr钢进行对比、评价。
　　首先，表5示出高温下应力腐蚀开裂敏感性的评价结果。在高Cl-环境下，对应力腐蚀开裂敏感性进行了4点弯曲试验，结果没有发生应力腐蚀开裂。结果表明，在以Cu为垫板的GMAW条件下，即使不采用PWHT，DP25U也具有高温下的抗应力腐蚀开裂性能。
　　其次，关于H2S环境中的硫化物应力腐蚀开裂敏感性的评价，其试验条件示于表6。在双相不锈钢硫化物应力腐蚀开裂敏感性最高的90℃环境下选择试验温度。试验条件选择具有代表性的气体条件和石油条件。
　　试验结果表明，无论是在输送气体条件下，还是在输送石油条件下，即使是在超级13Cr钢焊接接头部难以使用的环境条件下，DP25U焊接接头部也没有看到硫化物应力腐蚀开裂现象。由此表明，即使是从抗硫化物应力腐蚀开裂性能方面来看，DP25U的耐蚀性也比超级13Cr钢的好。

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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司
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