雙相不銹鋼管是一類重要的不銹鋼管，在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半(一般含量較少的相至少需要達(dá)到30%)，并簡(jiǎn)稱為α + γ雙相不銹鋼管。由于雙相不銹鋼管具有α+ γ的兩相組織結(jié)構(gòu)，且具有適宜的雙相比，故其性能便兼有奧氏體不銹鋼管和鐵素體不銹鋼管的特點(diǎn)。與鐵素體不銹鋼管和馬氏體不銹鋼管相比，雙相不銹鋼管的韌性高、脆性轉(zhuǎn)變溫度低、耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)保留了鐵素體不銹鋼管的熱導(dǎo)率高、線膨脹系數(shù)小、具有超塑性等某些特點(diǎn)；而與奧氏體不銹鋼管相比，其強(qiáng)度較高，特別是屈服強(qiáng)度顯著提高，且耐晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞等性能都有明顯的改善，因此該類鋼廣泛應(yīng)用于化工、運(yùn)輸用大型化工容器、天然氣和石油工業(yè)、造紙工業(yè)、環(huán)境污染控制設(shè)備等。在石油和天然氣工業(yè)中，目前采用雙相不銹鋼管材料鋪設(shè)的輸送管線長(zhǎng)度已超過850公里，絕大部分為2205雙相不銹鋼管。

  雙相不銹鋼管的發(fā)展始于20世紀(jì)30年代，其發(fā)展歷程至今已有3代，與之相對(duì)應(yīng)的理論認(rèn)識(shí)也逐漸深入，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，在此期間，世界各國(guó)紛紛投入大量精力對(duì)其進(jìn)行研究開發(fā)并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，例如美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTMA789、ASTMA890和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1220-2007、GB3280-2007等。近幾年來隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步和先進(jìn)工藝設(shè)備的投入使用，國(guó)內(nèi)外在雙相不銹鋼管的開發(fā)和應(yīng)用方面得到了高速發(fā)展，對(duì)雙相不銹鋼管的研究重點(diǎn)也逐漸從理論研究轉(zhuǎn)向應(yīng)用研究。 近年來，隨著研究和應(yīng)用的不斷深入，為了進(jìn)一步提高其使用性能，有許多科研機(jī)構(gòu)一直在致力于開發(fā)具有更高耐蝕性的超級(jí)雙相不銹鋼管，以滿足一些極端惡劣環(huán)境對(duì)材料耐腐蝕性能的要求。這些新鋼種的普遍特點(diǎn)在于含有很高的鉻、鉬、氮等元素，抗點(diǎn)蝕當(dāng)量(PREN)大于40。如瑞典SANDVIK公司開發(fā)的高鉻、鉬、氮超級(jí)雙相不銹鋼管SAF2906、SAF3207，鋼中的鉻含量分別為29 %、32 %，氮含量大于0.45 %，抗點(diǎn)蝕當(dāng)量（PREN）大于45，強(qiáng)度高于900MPa，大大超過了目前較常用的2205、2507雙相不銹鋼管，是一種可用于深水管道的理想材料。 近些年開發(fā)的超級(jí)雙相不銹鋼管中，由于含有較高的鉻、鉬、鎢等元素，因此易析出 σ和λ等金屬間相，導(dǎo)致惡化材料的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。因此在這些超級(jí)雙相不銹鋼管中，通過加入一些抑制劑來抑制中間相的析出，以保持組織的穩(wěn)定性。韓國(guó)專利公布的一種雙相不銹鋼管，其化學(xué)成分為鉻：24%~28 %，鎳：6%~9%，鉬：2%~5 %，鎢：2%~4%，氮：0.32%~0. 45%，具有低的金屬間相析出敏感性、優(yōu)異的耐腐蝕性能、耐脆變性能、可鑄造性能和熱加工性能。此外，為了降低金屬間相的析出，在鋼中加入Ba、Co、Al以及稀土元素，如瑞典SANDIVK開發(fā)的SAF2906、SAF3207雙相不銹鋼管采用加入Co元素的方法來降低金屬間相的析出。 降低材料的成本是雙相不銹鋼管開發(fā)的另一個(gè)重要方向，尤其是減少鎳、鉬、鎢等金屬元素的消耗。目前比較常見的做法有，借助先進(jìn)的VOD和AOD二次精煉爐，通過采用奧氏體化元素氮來取代鎳或是用產(chǎn)量豐富的元素錳代替鎳，在保證耐蝕性的前提下提高鋼的強(qiáng)度，并降低雙相不銹鋼管的生產(chǎn)成本。典型的有瑞典Avesta Polarit AB開發(fā)的LDX2101雙相不銹鋼管，成分為鉻：21.5%、錳：5%、鎳：1.5%、氮：0.22%，提高了鋼中氮和錳的含量以獲得穩(wěn)定的奧氏體，相的平衡與組織穩(wěn)定性都較好，對(duì)金屬間相的析出也不敏感。此外，還有完全用 錳代替鎳的Cr-Mn-N系雙相不銹鋼管，如1Cr18Mn14N、0Cr17Mn14Mo2N等，它們都具有很優(yōu)異的空泡腐蝕性能和耐磨損腐蝕性能。

  在工業(yè)生產(chǎn)中，雙相不銹鋼管的使用范圍越來越廣泛，用作制造工藝設(shè)備的材料是雙相不銹鋼管傳統(tǒng)的既定用途，譬如早已熟知的在化工、石化以及紙漿、造紙等行業(yè)中的應(yīng)用，過去多數(shù)是利用其優(yōu)越的耐局部腐蝕性能，尤其是耐應(yīng)力腐蝕性能作為耐蝕的功能材料使用。近年來，從強(qiáng)度角度出發(fā)，雙相不銹鋼管作為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)材料得到了廣泛應(yīng)用，圖為雙相不銹鋼管的工業(yè)產(chǎn)品，其中圖為北京新保利大廈玻璃幕墻采用2205雙相不銹鋼管連接件，既可以保證玻璃幕墻的安全，又可以提高城市建筑物的美觀效果；圖為香港的昂船洲大橋，是長(zhǎng)1600m的單跨斜拉橋，約使用了2000噸2205雙相不銹鋼管板制造橋塔上部的外表面結(jié)構(gòu)，預(yù)計(jì)使用壽命為120年。此外，雙相不銹鋼管在諸多其它工程領(lǐng)域，如深海油田，海水淡化，環(huán)保煙氣脫硫等也都有新的突破：

1. 深海油田 

 目前由于對(duì)油氣的需求不斷增長(zhǎng)，使深海油井的使用大幅增加。面臨深海暴露的環(huán)境條件，意味著需對(duì)深海管道設(shè)備提出更高的性能要求，如高力學(xué)性能，抗內(nèi)部和外部腐蝕，抗應(yīng)力腐蝕開裂等。深海管道纜首選材料應(yīng)是超級(jí)雙相不銹鋼管，但是由于價(jià)格和制造方面的問題，又開發(fā)出了鍍鋅的19D雙相不銹鋼管(ZCLDSS)，其管道纜的設(shè)計(jì)壽命為20年，目前已在實(shí)際中推廣應(yīng)用。另外，經(jīng)濟(jì)型的低鎳AL2003鋼也已于2006年用于東馬來西亞油田，海底輸油管線的深度超過l200m。此外，巴西油田將超級(jí)雙相不銹鋼管UNS S32750應(yīng)用于含硫化氫、二氧化碳等離子的近海管道中。還有加銅的Ferralium 225-SD50雙相不銹鋼管已成為7000m深海底放置設(shè)備和電纜的容器材料，而且被開發(fā)用作極精確的海底定位儀和可控深海聲學(xué)釋放應(yīng)答器的壓力外殼和承載部件(7000m海深相當(dāng)700大氣壓，即2.5噸載荷)。而瑞典Sandvik新開發(fā)的SAF 2906和SAF 3207特超級(jí)雙相不銹鋼管更具有超高強(qiáng)度和耐蝕性，最高工作溫度分別達(dá)到60℃和90℃。

2. 海水淡化 

 當(dāng)前海水淡化工業(yè)正在快速增長(zhǎng)，最常用的淡化方法有多級(jí)閃蒸法(MSF)和反滲透法(RO)。隨著近年來薄膜技術(shù)的進(jìn)步使RO 法的使用有上升趨勢(shì)。MSF 法蒸發(fā)器的冷凝器管宜采用2507超級(jí)雙相不銹鋼管管代替鈦或銅鎳合金，閃蒸室外殼可用2205，后者已在利比亞的工廠中采用。RO法的高壓管道和高氯化物環(huán)境的高壓泵采用2507鋼，可與含6%Mo的奧氏體鋼相媲美，已用于以色列新建的 Ashkelon 廠。我國(guó)曹妃甸項(xiàng)目中100m×25m×6m的多級(jí)閃蒸設(shè)備即是由 Outokumpu 供給的300噸2205雙相不銹鋼管板制成的。我國(guó)淡水資源不足，海岸線很長(zhǎng)，海水淡化在不久將會(huì)提上議事日程，這是雙相不銹鋼管的潛在用途。

3. 煙氣脫硫(FGD) 

 FGD系統(tǒng)用來消除燃煤電廠煙氣中的二氧化硫，減少向大氣中排放，防止酸雨形成。在該裝置入口處，高溫廢氣形成了高濃度的高溫硫酸，需要采用高鉬的鎳基耐蝕合金，但與石灰泥漿反應(yīng)后會(huì)升高pH值，降低使用溫度，在55℃，pH值>6，C1-濃度30000ppm以下就可以選用2205雙相不銹鋼，經(jīng)濟(jì)型優(yōu)于317LMN不銹鋼鋼；若氯離子濃度升高，pH值降低，則可以選用超級(jí)雙相不銹鋼管，加拿大Coleson Cove電廠是北美第一個(gè)在吸收塔頂部采用360噸2205雙相不銹鋼管的企業(yè)。中國(guó)大多數(shù)是燃煤電廠，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部門不斷提出控制空氣污染的要求，大量的FGD系統(tǒng)將開辟雙相不銹鋼管新的市場(chǎng)。