F51
 
  F51生產廠家多，從地域上分為國產F51和進口F51，目前市場上以德國蒂森F51、美國SMCF51、日本冶金F51、中國寶鋼F51的質量為優；雖然這些F51材料牌號相同，但是其成分小異故性能各異，因此恰如其分地選擇適用的F51材料難度很大。
上海威勵認為對F51部件或設備用材的合理選擇應必備下述條件和學科知識：
(1)服役條件
  充分了解部件服役條件包括腐蝕介質成分、溫度、壓力、受力狀態、預期壽命等， 是選擇適用F51的先決條件。
超深超高壓高溫油氣井腐蝕環境--F51板材--F51性能之抗均勻腐蝕
氣液兩相環境CO2及H2S/CO2環境--F51管材--F51性能之抗應力腐蝕開裂(SCC)
土酸酸化液/鮮酸酸化液的環境---F51棒材--F51性能之抗酸化液腐蝕
含0.2﹪H2O2超臨界水氧化環境---F51線材--F51性能之抗點蝕
入井流體與產出流體環境中------F51法蘭--F51性能之抗晶間腐蝕
(2)深入了解F51性能和相關數據
   應根據部件或設備的工作條件選擇F51材料，選材者應對各類F51性能、限制其使用的環境因素，是否易于購得等知識有較全面的了解，方能有針對性地進行選擇。
 
F51(S31803)雙相不銹鋼
    奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼是指不銹鋼中既有奧氏體（γ相）又有鐵素體（α相）組織結構的鋼種，而且此二相組織要獨立存在，含量都較大，一般認為最少相的含量應大于15%。而實際工程中應用的奧氏體+鐵素雙相不銹鋼（習慣稱α+γ雙相不銹鋼或雙相不銹鋼）多以奧氏體為基并含有不小于30%的鐵素體，最常見的是兩相各約占50%的雙相不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比，強度高且耐晶間副食和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優良的耐孔蝕性能，也是一種節鎳不銹鋼。雙相不銹鋼英文簡寫是DSS(Duplex Stainless Steel)。 
    由于具有α+γ雙相組織結構，雙相不銹鋼兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點。與鐵素體不銹鋼相比，α+γ雙相不銹鋼的韌性高，脆性轉變溫度低。耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高；同時又保留了鐵素體不銹鋼的一些特點，如475℃脆性、導熱系數高、線膨脹系數小、具有超塑性、有磁性等。與奧氏體不銹鋼相比，α+γ雙相不銹鋼的強度高，特別是屈服強度顯著提高，且耐晶間腐蝕、耐應力腐蝕、耐腐蝕疲勞等性能有明顯的改善。 
α+γ雙相不銹鋼又分為Cr-Ni型和Cr-Mn-N型。目前實際工程最常用的α+γ雙相不銹鋼是Cr-Ni型，可分為四類，低合金型（如SAF2304）、中合金型(如ASF2205、A903)、高合金型（如255、UR52N）及超級雙相不銹鋼型（如Zeron 100、SAF2507）。 
S31803雙相不銹鋼
S31803（F51/SAF 2205）2205/S31803雙相不銹鋼管性能雙相不銹鋼2205是奧氏體和鐵素體共存相比例約各占一半的不銹鋼，簡稱雙相鋼。早先有的稱“二重鋼”，也有叫“復相鋼”。實際相比例是鐵素體占45~55%，相應奧氏體占55~45%。標準號：ASTM A240/A240M—01，它綜合了鐵素體和奧氏體最有益的性能，具有很好的抗氯離子應力腐蝕開裂，是由21％鉻,2.5％鉬及4.5％鎳氮合金構成的復式不銹鋼，它的屈服強度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設計者在設計產品時減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有優勢。由于該鋼鉻和鉬的含量都很高，因此具有極好的抗點腐蝕和均勻腐蝕的能力。雙相頭微組織保證了該鋼具有很高的抗應力腐蝕破裂的能力，同時機械強度也很高。特點：1.雙相不銹鋼2205合金與316L和317L奧氏體不銹鋼相比,2205合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的性能更優越,它具有很高的抗腐蝕能力,與奧氏體相比,它的熱膨脹系數更低,導熱性更高。
2.雙相不銹鋼2205合金與奧氏體不銹鋼相比,它的耐壓強度是其兩倍,與316L和317L相比,設計者可以減輕其重量。2205合金特別適用于—50°F/+600°F溫度范圍內,在嚴格限制的情況下(尤其對于焊接結構),也可以用于更低的溫度。
雙相不銹鋼2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的化學成份%
牌號 C
≤ Mn
≤ P
≤ S
≤ Si
≤ Ni Cr Mo N
2205 0.030 2.0 0.03 0.02 1.0 4.5-6.5 21-23 2.5-3.5 0.08-0.2
雙相不銹鋼2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的機械性能
牌號 溫度/狀態 屈服強度σb
      ≥(ksi) 抗拉強度 σ0.2
          ≥(ksi) 伸長率 δ
標距2in或50mm(或4D）,≥,%
2205的管 70oC/退火 75 105 35
2205的管 200oC/退火 50 90  
2205的管 400oC/退火 45 80  
2205的管 600oC/退火 40 79  
   
應用領域：
造紙工業設備，食品工業加工設備，火電廠煙氣脫硫設備，海上石油平臺（熱交換器管，水處理和供水系統，消防系統，噴水系統，穩水系統），脫鹽（淡化）設備（Ro設備中的高壓管，海水管）等特殊化工環境設備，油田管道和設備，其他化工設備。
壓力器皿、高壓儲藏罐、高壓管道、熱交換器(化學加工工業)。石油天然氣管道、熱交換器管件等耐海水耐高溫濃硝酸的熱交換器和冷凝器及配件。污水處理系統主要特性：具有高強度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部抗應力腐蝕能力。用途舉例：生產純堿用的海水熱交換器，煉油廠加氫裂化塔的空氣冷卻器、煉油廠餾分

(3)工程實踐經驗
   同類服役條件下，F51實際使用經驗是合理選材的重要依據，應特別予以重視。

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F51非標鍛件：按客戶產品需求定做，單支重不超過1200kg
F51交貨狀態：鍛造、鑄態、退火態、固溶態、時效態；
F51外觀狀態：黑皮態、車光態、磨光態、酸洗態；
F51尺寸規格：公稱尺寸、公差范圍、定尺、不定尺、標準尺寸；
F51質量標準：國標、ASTM、ASME、JIS、JS、DIN、其它；
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(4)模擬試驗數據
   通過大量厭久和應用實例，已獲得充分證明：F51的純凈度和表面質量（表面狀況和表面加工）對其質量也有極其重大的影響：
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項目品種                |表面質量        |交貨狀態
F51熱軋板（卷）材 |不允許有裂紋、氣泡、過酸洗等缺陷 |黑皮、酸洗態
F51冷軋板（卷）                                                  |按2D、2B、BA、No.3、、HL等
F51冷軋帶材                                        |去氧化皮、拋光、平整；有光潔度要求
F51無縫管材（軋、拔） |不允許有裂紋、折疊、龜過酸洗等缺陷 |酸洗態、表面粗糙度有要求
F51棒材                |不允許有裂紋、折疊、結疤、夾雜等缺陷 |黑皮；酸洗態，表面噴丸，車光狀態
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  為了使F51既具有良好的耐腐蝕性能，又具有良好的力學和物理等其它性能，根據不同要求，F51鋼中除添加較高含量的合金元素鉻以外，還匹配添加鎳、鉬、錳、氮等其它合金元素。這樣，不僅可以改變鈍化膜的化學組成，強化它在苛刻介質中的耐腐蝕能力，而且使F51鋼材還能獲得足夠的強度、塑性和韌性，以及良好的工藝性能，如可焊接性、加工成型性等。