2024年9月19-20日,历时一天半的第八届中国双相不锈钢大会在北京圆满落幕,距2003年第一届双相不锈钢大会的召开已经过去了21年。20多年来,双相不锈钢大会搭建了双相不锈钢研发、技术、加工制造及下游用户沟通和交流的平台;20多年来,中国双相不锈钢产量从百余吨增长到近40万吨,全球双相不锈钢产量从不足10万吨增长至80余万吨;20多年来,双相不锈钢品种从以常规双相不锈钢为主,发展到经济型双相不锈钢、超级双相不锈钢和特超级双相不锈钢全序列产品。

本届会议共17位专家做了专题报告,本届会议以“开拓创新,扩大应用”为主题。今年的报告:其中3篇报告涉及到经济型双相不锈钢的品种研发及机理研究;有4篇来自船舶、石化、板式换热器、海洋石油等行业的专家带来了从用户角度对双相不锈钢需求发展趋势及性能要求的报告;来自钢研院、北京科技大学的专家和教授做了关于双相不锈钢强韧性和短流程轧制的专题报告;来自日本冶金和太钢的专家就双相不锈钢焊接做了专题报告;来自永兴特钢、久立特材、东方特钢的专家就超级双相不锈钢的开发及性能改进做了专题报告;合瑞迈的专家做了新型特超级双相不锈钢开发的报告。

     青拓研究院院长江来珠博士、浙江久立特材科技股份有限公司销售部副总经理朱晓风、钢研总院特殊钢研究院不锈钢室主任宋志刚教授分别担任主持了19日上午、19日下午和20日上午会议主席。会议主要内容总结如下:

中国钢研集团钢研总院特殊钢研究院不锈钢及耐蚀合金室主任宋志刚教授,宋志刚教授多年来一直致力核能、船舶、航空航天、石化、化工等领域用特种不锈钢及耐蚀合金材料开发。他的发言题目是“双相不锈钢强度及塑韧性提升技术研究”,中国双相不锈钢经历了热加工性能、有害相及相比例控制研究、N的精准控制及高纯净度冶炼、两相性能平衡设计理念提出、低温冲击韧性及强韧性提升、产量迅猛增长、替代进口及应用拓展的发展历程;未来双相不锈钢将沿着高合金牌号工业化、新工艺制备、工艺优化、成本控制及性能提升、新领域应用拓展的方向发展。

日本冶金工业株式会社特别技术顾问王昆博士,王昆博士多年来一直从事不锈钢和基合金等特殊钢的新材料开发、材料性能的改进、生产工艺的开发,以及这些材料在电器、机械、石油、化工、食品、海洋、航空、船舶(LNG)、核电等领域使用时与其相配套技术,譬如:塑性加工技术、焊接技术、耐蚀耐热的评价技术等的开发。  他的发言题目是“对双相不锈钢焊接问题研究所需知识结构的思考”,从合金开发的角度,分析影响双相不锈钢母材和焊缝耐腐蚀性能的诸多因子,采用EBSD法精密测量α相的析出对双相不锈钢耐点腐蚀特性的影响,以大量的案例解释了双相不锈钢焊接的显微组织变化,阐明焊接双相不锈钢时获得良好焊缝的有效建议。

中国宝武太钢技术中心高级首席双相不锈钢研发师李国平教授,李国平教授入选国家“万人计划”创新领军人才,国家“863”项目首席、享受国务院特殊津贴专家,“中国青年科技奖”获得者。开发了双相、耐热、高氮等一系列资源节约型高性能不锈钢,填补国内空白。荣获国家、省部级科技进步奖13项,牵头编制不锈钢国家标准3项。他的发言题目“冷变形对S32101经济型双相不锈钢组织和力学性能的影响”,研究了冷变形对经济型双相不锈钢S32101显微组织的力学性能的影响规律,在冷变形过程中,铁素体相的位错密度随冷变形量的增加逐渐增大,强化机制为位错滑移,铁素体相的强化效果较奥氏体相弱。经济型双相不锈钢S32101经5%冷轧变形后,屈服强度和抗拉强度由580/790MPa提升720/890MPa,延伸率由32%降低至22%,可以满足城市交通车体结构材料的要求。

 国际钼协会大中华区总代表Gaetano Ronchi博士,Ronchi博士是意大利焊接协会认证焊接工程师,斯德哥尔摩经济学院MBA。具有45年金属焊接和防腐经验,专注于不锈钢和高等级钢种。他的演讲题目是“双相不锈钢加工制作与检测中不可忽略的因素及预防措施”,本文从焊缝回火色、氮化物的析出、焊缝应变集中、激光切割等方面提出双相不锈钢加工制作中的预防措施,并提出双相不锈钢有害金属间相检测标准,ISO17781在检测要求和判定标准方面很严格,认为双相不锈钢的加工制作并不难,只是有所不同。

  青拓研究院院长江来珠博士,江来珠博士先后在赫尔辛基工业大学、山特维克及上海宝钢学习工作。享受国务院津贴,主持多项国家、省级重大项目,获多项省部级奖项,出版专著一部、论文百余篇、专利60余项。他的演讲题目“Nb在经济型双相不锈钢QD2001中的作用和行为”,Nb对组织的影响:含铌相主要在铁素体和两相界面处析出。Nb对强度的影响:通过析出强化,提升了强度。Nb对冲击韧性的影响:降低冲击韧性。Nb对点腐蚀的作用:有效避免由夹杂物引起的点腐蚀,会提升耐点蚀能力。Nb对晶间腐蚀的作用:Nb减少甚至避免晶间碳氮化铬导致的晶间贫Cr,大幅提升抗晶间腐蚀能力。Nb对应力腐蚀的作用:Nb在钢中形成大尺寸Z相,易成为裂纹源,导致耐应力腐蚀性能降低。最后用案例列举了经济型高强度不锈钢QD2001产品在重大工程项目中的应用。

上海期货交易所商品一部杨尚青 他的演讲题目是“发挥期货市场功能,服务不锈钢行业发展”。今年以来,上期所聚焦高质量发展目标,持续提升交割便利性、合约连续性,不断加强产业服务。在未来,上期所将持续完善钢铁期货相关机制,促进相关期货品种功能发挥,更好助力产业高质量发展。

  招商局金陵有限公司技术中心船体室陈翔主任,陈翔主任从事船舶技术工作16年,从2010年起主管不锈钢化学品船的船体工作,到目前主管了30余艘各型不锈钢化学品船,期间主持了25000DWT不锈钢化学品船的工艺改进工作和3600DWT不锈钢化学品船的减重优化工作,使船厂的不锈钢化学品船建造能力得到飞跃提升,增加产品竞争力;参与省市级重大科技专项2项,获得江苏省科学技术二等奖;发表论文4篇,授权发明专利2件,实用新型专利5件。他的演讲题目“2205双相不锈钢在化学品液货船上的应用”,由于2205双相不锈钢高强度特性、防腐蚀特性和表面低粗糙度特性等,双相不锈钢在化学品船领域的应用广泛,应用位置包括:货舱内舱壁、加热盘管支架、货泵支架、梯道结构、货舱盖等;并详细介绍了2205双相不锈钢在建造过程中常见问题,以及如何从源头控制和解决问题。

  北京科技大学材料学院副院长李静媛教授,李教授从事高性能不锈钢研发、工艺改进方面工作21年。先后主持国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金重点项目、十三五国家重点研发项目等40余项。获得多项国家及省部级奖励,发表百余篇学术论文,并出版多部学术专著。李教授的发言题目是“双相不锈钢短流程轧制的基础研究”,双相不锈钢添加稀土元素易形成夹杂物、大尺寸铸坯温度均匀性不易控制、板形控制难度大等问题,将铸坯在1250℃均质化处理3h以减轻合金元素偏析;然后通过 Thermo - Calc 软件相含量图,确定合理的温度范围将均质化样进行固溶处理,以调控相比例和力学能,获得最佳固溶温度,随后对固溶铸坯进行冷轧(短流程轧制),揭示了两相内多种变形机制相互协同改善两相间的应变分配、变形协调性是确保大压下冷轧板形良好的本质原因;短流程轧制+再结晶退火工艺可制备出有利织构、具有层状异构且力学性能优异的S32101冷轧退火板。

  Alleima (合瑞迈)产品研发工程师Oscar Öhlin,瑞典吕勒奥理工大学材料科学专业毕业,主要从事耐蚀合金产品开发及腐蚀研究工作。他的演讲题目是“超级双相不锈钢SAF3006耐蚀性能”,SAF3006( UNS S83071)是一种高合金双相(奥氏体﹣铁素体)不锈钢,具有更高的机械强度(减少壁厚)和优异的耐酸腐蚀性。与 SAF2507( UNS S32750)超级双相钢相比, SAF3006在氯化物环境中具有同等或更高的耐点蚀和缝隙腐蚀性能。这款钢材专为化工和石化行业的换热器设计,是奥氏体不锈钢和镍基合金的经济替代之选。

中国石化工程建设有限公司 技术总监王金光先生,王金光先生从事炼油化工装置的静设备(主要是压力容器)设计、全厂炼化装置材料设计、腐蚀控制设计及研究工作。在特种金属材料及其设备方面具有丰富的设计及研究经验,推动并实现了炼化装置苛刻服役环境下高等级材料及其设备的国产化工作。主持包括“超级双相钢高压换热器研制”等十几项省部级课题,获得多项省部级科技进步一等、二等奖。他的演讲题目是“双相不锈钢在应力腐蚀环境的应用实践与思考”,双相不锈钢的经济性和良好的耐腐蚀性,在化工行业得到更多的应用场景,硫化氢造成的双相钢腐蚀开裂变成近几年的一个突出问题,本文分析阐述了应力腐蚀机理及评价,失效分析案例。工程公司、供应商、研究单位共同努力,总结经验教训,在用户和材料供应商之间架起桥梁,充分发挥双相不锈钢钢的性能优势。双相不锈钢两相比例的协调以及有害相的敏感性决定了这种材料在制造环节应该采取严格的管控措施,确保制造质量。

湖州永兴特种不锈钢有限公司技术工艺室主任代卫星博士,主要从事不锈钢及特种合金新产品、新技术开发方面的研究,在高纯不锈钢精炼及连铸控制方面有丰富产品攻关经验;主持参与省市级重大科技专项4项,发表论文12篇,授权专利13件,参与制修订国标2项。他的演讲题目“海洋工程用S32750超级双相钢管坯制造技术开发与应用”,本文围绕脐带缆用S32750管坯的高性能产品指标,通过理论研究和工业实践的结合,初步实现了管坯制造技术的开发与应用,得出:低氧含量的实现要从冶炼全流程进行设计和控制,控氧元素的设计及渣系匹配至关重要,合理的渣系设计能有效减少 AOD 出钢过程卷渣类夹杂物的形成,并提高 LF 精炼过程的去除速率;对于大压缩比圆钢的锻造,应充分考虑变形工艺合理性保证圆钢的锻透性,同时针对S32750热塑性和析出相的特性,对整个变形过程中的锻造温度和固溶制度进行边界控制。

钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院不锈钢及耐蚀合金研究部主任助理何建国博士,何建国博士主要从事核能、船舶、航空航天、化工、石化等领域用特种不锈钢及耐蚀合金材料开发。主持和参与国家重点项目、国家自然科学基金项目、国家重点研发项目、企业研发项目10余项。在Scripta、MMTA、Science Advances等国内外期刊发表论文30余篇,获国家专利授权6项,2020年获中国金属学会冶金科学技术一等奖。他的演讲题目是“17Cr型奥氏体-铁素体双相不锈钢及其强塑化机理”,研究了17Cr钢种的基本特性,成份设计方面锰氮代替镍是最佳的经济型奥氏体稳定元素;组织特性:力学性能达到125钢级、具有较宽的热加工窗口,实验室研究结果表明其热塑性与2205双相不锈钢相当;分析了冷加工强化行为及强塑化机理;最后得出17Cr型优于超级13Cr,有更好的耐腐蚀性能,引入马氏体强化,获得更高级和更宽域的力学性能范围。

振石集团东方特钢有限公司技术中心副主任李杰博士,李杰博士长期从事不锈钢及特材产品的开发和技术管理工作。构建耐热、双相、超奥、镍基四大特色系列产品体系,累计成功开发产品超过30个牌号;获授权发明及实用新型专利十余项,主持项目分别获省级、市级科技奖二项。他的演讲题目“S32760超级双相不锈钢组织与性能的研究”,超级双相不锈钢S32760 ,一种新型含 W 的超级双相不锈钢,PREN高于 40,为优异的耐点蚀和耐应力腐蚀性能;析出相主要为含W的σ相、冲击性能和耐腐蚀性能受σ相的影响极大,显微组织中含有极少量的σ相时就会使冲击和点腐蚀电位降低,当σ含量过高时,材料的冲击性能和耐腐蚀性能会显著降低、在热加工后温度不应过高,停留时间不宜过长;其应用领域包括:海水淡化、油气、烟气脱硫、采矿、石化设备等领域。

中国海洋石油集团有限公司原技术专家胡晓明高工,曾任工信部“水下多功能管汇工程化技术研究”课题长,中海油“管道非焊接技术应用研究”等课题长。先后从事了多个海洋石油工程项目的设计、建造及海上安装调试,具有丰富的海上工程设计经验及丰富的实际经验。曾获2013年中国海洋石油总公司优秀设计银奖、2014年中国海洋工程咨询协会一等奖、2020年中国机械工业科技进步二等奖。编写了《海底管道阀门规范》等国家石油天然气行业标准,取得授权专利45件,发表科技论文40余篇。他的演讲题目“双相不锈钢在海洋石油工程应用”,列举了海洋腐蚀环境,海洋工程特性,双相不锈钢在海洋工程中的应用范围,如上部模块管道系统的应用应考虑氯化物应力破坏;上部模块的机械设施应用需要考虑法兰脆裂的问题;水下生产设施的应用以及水下双相不锈钢应用的风险识别;因此建议材料供应方和制造安装和用户之间,对工程应用过程出现的问题要及时沟通,双方充分了解双相不锈钢材料特性,以及对双相不锈钢材料制造和安装过程要求,从而共同努力,使材料在工程中安全有效使用。

浙江久立特材科技股份有限公司无缝管技术副部长秦兴文,长期从事不锈钢、镍基合金无缝管的生产技术与研发,以及在石油、石化、海洋工程等领域的腐蚀研究工作。累计主持和参与各级各类科研项目10余项。他演讲题目“高性能超级双相不锈钢油井管研发及耐蚀性能研究”,通过成分优化、组织调控、强度调控等措施开发出低温冲击韧性更高的超级双相钢油井管产品,低温冲击功显著提升。在酸性环境下,材料强度、硬度越高,应力腐蚀开裂敏感性越大。 双相不锈钢材料在酸性环境下应力腐蚀开裂敏感性较高,为提高其适用性,需严格控制材料强度上限。降低材料屈服强度有益于提高材料低温冲击韧性。低温冲击韧性是快速评价双相丌锈钢材料冶金质量、制造过程控制水平的最佳实验手段。随着CCS项目及酸性油气田项目开发的增加,双相钢低温冲击韧性提升是近年来全球 工程界关注的热点。

 兰州兰石换热设备有限责任公司副总工程师、高级技术主管朱海舟正高级工程师,他主要从事板式热交换技术和装备研究开发。主持并参与省、市、兰石集团多项科技创新项目并获科技进步奖等荣誉。在板式热交换技术研究、装备开发、新材料应用等方面有丰富经验。他的演讲题目“双相不锈钢在板式热交器上的应用”,为了满足冷冲压成型的需要,板式热交 换器板片用材料要求具有足够的塑韧性,双相不锈钢材料已在板式热交换器行业得到了大量应用,应用产品主要集中在板片波纹结构相对简单的焊接式板式热交换器。主要应用材料牌号有:2205、2507、2101和2304。未来,未来在板式热交换器中的应用推广上,将双相不锈钢用于波纹结构较为复杂的板式热交换器,为高承压垫片式板式热交换器及全焊接板式热交换器提供双相不锈钢的解决方案,也期望双相不锈钢成型性能的进一步优化。

中国宝武太钢技术中心柳阳博士,柳阳博士从事不锈钢焊接技术研究工作多年,入选中国科协第四届青年人才托举工程,现为中国机械工程学会高级会员,中国焊接学会金属焊接性及焊接材料专委会委员,山西省焊接学会常务理事,北京工业大学、太原理工大学校外硕导,《热加工工艺》、《电焊机》期刊编委,焊接杂志社青年编委。获得山西省科技进步二等奖1项,中国质量协会质量技术二等奖2项,太钢科学技术奖3项,以第一通讯作者发表论文20余篇,获得国家发明专利授权7项。他的演讲题目是“双相不锈钢的激光焊接”,从双相不锈钢的化学成分与耐点蚀当量、物理冶金、焊接冶金等因素,分析了双相不锈钢焊接性,得出:由于是F凝固模式,双相不锈钢的工艺焊接性良好;其焊接主要考虑两方面:平衡相比例、避免析出相。分析了激光焊接特点,激光焊接双相不锈钢的问题与对策,认为双相不锈钢焊接特点:需要足够的奥氏体析出时间。激光焊接的快冷速与双相不锈钢需要足够的奥氏体析出时间,是矛盾的。激光焊可以最大限度地减小HAZ宽度。但是,激光自熔焊接得到焊缝相比例严重失调。对于双相不锈钢激光焊缝,可通过填丝调控焊缝相比例,甚至用奥氏体焊丝。如焊缝中奥氏体比例仍然不够,可加大间隙,增加焊缝中焊丝比例,进一步提升焊缝Ni含量。对于无法填丝的焊接工况,可通过改变保护气体,或焊后热处理提升焊缝奥氏体比例。

结束语

      这次双相不锈钢技术研讨会是产学研用各环节的火花碰撞和有效沟通,对未来行业发展方向提供了重要价值。双相不锈钢的品种开发和应用拓展在加速进行中。双相不锈钢作为不锈钢家族中的重要一员,也正处于高质量发展攻坚阶段。希望行业同仁共同致力于科技创新、绿色低碳加工制造,积极开拓下游应用,打造双相不锈钢技术领先优势的强劲引擎,推动双相不锈钢产业高质量发展,为不锈钢产业持续健康发展贡献力量。