图1 根据欧盟资助的一项独立研究，安普朗（Aperam）公司生产的DX2202 (1.4062)经济型双相不锈钢在废水应用中具有与316L奥氏体不锈钢相同水平的耐腐蚀性能

为什么要进行这项独立研究？

它是如何组织的?

 阿利昂博士：说到废水处理应用，经济型双相不锈钢完全可以很好地替代常用奥氏体不锈钢。然而，尽管它们具有很多优点，但使用率仍然很低，这可能是由于双相不锈钢在废水应用中的研究案例，如果有的话，也是非常少的。      此研究旨在明确界定经济型双相不锈钢在城市污水处理的应用范围，以改变这一现状。这项研究是由七个合作伙伴发起的，其中包括两家欧洲顶级的不锈钢制造商安普朗（Aperam）公司和奥托昆普（Outokumpu）公司、以及最终用户威立雅（Veolia）。该研究由法国腐蚀研究所牵头。

何为局部腐蚀？

为什么局部腐蚀在水处理应用中如此关键？

 阿利昂博士：不锈钢的均匀腐蚀通常是可以忽略不计的，其pH值低至4左右，说明均匀腐蚀在大多数环境下都不是个问题。然而，不锈钢在一定的温度、pH值、腐蚀性离子浓度(主要是氯化物)以及不锈钢成分等因素下产生局部腐蚀。      比如，缝隙腐蚀就属于局部腐蚀的一种，经常发生在受限空间（即：缝隙）。因为这些空间接触到的再钝化所需氧气有限（再钝化是指材料表面形成保护层，使得材料可以耐腐蚀的一种现象），因而会发生缝隙腐蚀。缝隙腐蚀同时还会提高腐蚀性负离子的含量，使环境变得更为恶劣。因此，局部腐蚀一直是不锈钢在废水处理领域得以广泛应用的一个关键因素。

这项研究的主要成果有哪些？

阿利昂博士：本研究选出了一些经济型双相不锈钢，将其与304L和316L奥氏体不锈钢（以及DX2304和DX2205）的耐局部腐蚀性能进行了对比。这些材料在城市污水处理厂进行了为期一年的现场测试，将其放入氯化物含量低和氯化物含量高的容器中，分别代表普通环境和恶劣环境。测试时，还将每个钢种的试样完全浸没在入口的预处理装置中（用筛网清除大颗粒）。恶劣环境下的污水处理厂的氯化物和H2S含量是普通污水处理厂的十倍。     

我们发现，裂缝结构或焊接形式的316L和DX2202试样具有类似的耐局部腐蚀性能。这项研究还进行了大量的实验室试验，根据威立雅（Veolia）的建议采用了模拟水系统。这些模拟实验室试验所得出的结果与现场测试结果相似，进一步验证了我们的试验方法和测试结果。

使用DX2202还有什么其他优势？

大卫博士：经济型双相不锈钢和其他双相不锈钢一样，与其他不锈钢钢种的区别在于其具有两种金相组织结构，而非一相。与复合材料相似，这种双相组织结构赋予了经济型双相不锈钢特殊的机械性能，而这种机械性能是每种材料单独使用时所不具备的。这也就是为什么这些钢种的机械强度是奥氏体钢种的两倍，也正因为如此，在某些情况下可以减薄材料的厚度。

为什么经济型双相不锈钢

在镍含量如此低的情况下还能有如此好的性能？

大卫博士：说到腐蚀，不锈钢的耐腐蚀性能主要取决于它的铬含量。铬含量越高，氧化铬层就越强，防止金属产生腐蚀的效果就越好。随着不锈钢生产技术的不断进步，我们将两点优势一起收入囊中：不需要高镍含量就能获得优异的机械性能，通过增加铬含量来提高耐腐蚀性能（见图2）。

图2 双相不锈钢的组成

DX2202的价格竞争力怎么样？

与奥氏体相比，它是否更经济？

 大卫博士：DX2202具有双相组织结构，可代替镍的机械性能，因此大幅降低了原材料成本。尽管经济型双相不锈钢需要专有技术以及特殊的生产方法，但耐腐蚀性能的提高使其在价格上具有非常好的竞争力。因此，DX2202的价格通常比304L和316L低,尤其是在镍价格高居不下时尤为明显。此外，经济型双相不锈钢受镍价格波动的影响较小，如图3所示。

图3 DX2202的价格竞争力