二相ステンレス鋼は、1940 年代に米国で誕生して以来、第 3 世代まで発展してきました。最大の特徴は、耐力が通常のステンレス鋼の2倍となる400～550MPaに達することです。したがって、材料を節約し、装置の製造コストを削減できます。耐食性の点では、特に過酷な媒体環境（海水や高塩化物イオン含有量など）の条件下で、二相ステンレス鋼の孔食、隙間腐食、応力腐食、腐食疲労特性は通常のオーステナイト系ステンレス鋼よりも明らかに優れており、高合金オーステナイト系ステンレス鋼に匹敵する可能性があります。 - 50 ~ 280 度の範囲で優れた機械的特性と溶接特性を備えています。
本稿では、二相ステンレス鋼の代表的な第二世代二相ステンレス鋼sa-789-s32205（UNS番号）を中心に紹介します。
1 素材の特性
1.1 組成特性
第 2 世代二相ステンレス鋼は、一般に標準二相ステンレス鋼と呼ばれます。その組成は超低炭素と窒素が特徴で、典型的な組成は 22% Cr + 5% Ni + 0.17% n です。 s2205は、第一世代二相ステンレス鋼と比較して窒素含有量をさらに向上させ、塩化物イオン濃度の高い酸性媒体中での耐応力腐食性および耐孔食性を向上させています。窒素は強力なオーステナイト形成元素です。二相ステンレス鋼に添加すると、鋼の塑性靱性を大きく損なうことなく鋼の強度を向上させるだけでなく、炭化物の析出を抑制し、鋼の変形を遅らせます。
1.2 組織の特徴
室温における二相ステンレス鋼の固溶体の約半分はオーステナイトとフェライトで占められます（二相ステンレス鋼 2205 のフェライト含有量は 30% ～ 55% であるべきで、典型的な値は約 45%）。これは図 1 に示すように、二相構造の特徴もあります。図から、オーステナイト（白色）とフェライト（黒色）の体積が類似しており、両者の体積が類似していることがわかります。鋼管の圧延方向に沿って相が帯状に交互に分布しています。
二相ステンレス鋼 2205 は、高熱伝導率、低線膨張係数、耐孔食性、耐クラック性、耐塩化物応力腐食性などのフェライト系ステンレス鋼の特性を保持しています。また、オーステナイト系ステンレス鋼の良好な靭性、低い脆性転移温度、粒界耐食性、良好な機械的特性、溶接特性という利点もあります。
