雙相不銹鋼管的臨界應力 應力腐蝕破裂
普通奧氏體不銹鋼比鐵素體不銹鋼和雙相不銹鋼更容易發(fā)生由氯化物引起的應力腐蝕破裂。然而，超級奧氏體不銹鋼卻具有非常高的抗應力腐蝕破裂的能力，在許多情況下其效果還優(yōu)于雙相不銹鋼抗應力腐蝕破裂的能力。表9所示為蒸發(fā)情況下(根據(jù)點滴試驗確定)導致應力腐蝕破裂的臨界應力。測試時間為500小時。
可以清楚地看出，與普通不銹鋼相比，超級奧氏體不銹鋼有著非常優(yōu)異的抗應力腐蝕破裂的能力。
表9 導致裂紋的臨界應力
合金
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ASTM
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EN*
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200℃時的臨界屈服強度
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316不銹鋼管
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316
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1.4401
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<10
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2205不銹鋼管
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S31803
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1.4462
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40
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904L不銹鋼管
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N08904
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1.4539
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70
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254SMO不銹鋼管
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S31254
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1.4547
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90
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654SMO不銹鋼管
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S32654
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1.4652
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>100
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*歐洲統(tǒng)一標準
硫化氫(常出現(xiàn)于油井和氣井中)的存在會增加出現(xiàn)應力腐蝕破裂的風險。因為鐵素體相的氫脆性，雙相不銹鋼，特別是經(jīng)過深加工的部件，則較容易出現(xiàn)裂紋。在硫化氫和氯離子同時存在的情況下，不銹鋼出現(xiàn)應力腐蝕破裂的危險性就更大。而超級奧氏體不銹鋼在此類“酸性”環(huán)境中是具有很強的抗應力腐蝕破裂能力的。NACE MR0175－95是專門為油氣生產(chǎn)中，針對硫化應力腐蝕破裂問題如何選材所制定的標準。此標準中包括了254 SMO，而且也同時包括了退火和冷加工狀態(tài)。所容許的最大硬度值(35 HRC)也比普通型奧氏體不銹鋼 (22 HRC)要高的多。從這一點看，在含有大量硫化氫，最惡劣的油氣環(huán)境中，超級奧氏體不銹鋼是最佳的材料選擇。
2.4海水中的腐蝕
導致不銹鋼發(fā)生點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕破裂最常見的環(huán)境是在水中，尤其是在海水中。因為海水的氯離子含量是非常高的。由于超級奧氏體不銹鋼的臨界點腐蝕溫度和臨界縫隙腐蝕溫度均非常高，見表7，說明其在海水中耐局部腐蝕的能力也是非常的強。所以含6％鉬和7％鉬超級奧氏體不銹鋼同鎳基合金一樣曾廣泛地被應用于海水中。由于實際情況有很大的不同，所報道的使用結果也大不相同。有的使用了幾年仍狀況良好，有的僅在一年之內(nèi)就出現(xiàn)了嚴重的腐蝕問題。如同所有與含氯化物的水接觸的不銹鋼一樣，決定性的因素仍是因焊接而產(chǎn)生的氧化物和微小的縫隙，同時殘余氯含量也是一個非常重要的因素。
添加到海水中用于殺死海洋微生物的氯是一種很強的氧化劑，它可輕易地使不銹鋼的腐蝕電位超過其臨界點蝕和縫隙腐蝕電位。
在低于50℃的情況下，在干凈的6鉬超級奧氏體不銹鋼表面不應出現(xiàn)任何點蝕問題。但在一些實際應用中，也有6鉬超級奧氏體不銹鋼在較高工作溫度下具有較好使用性能的實例。最具限制性的因素是縫隙腐蝕。如果縫隙情況嚴重的話，即使在20～30℃)的溫度下也會發(fā)生腐蝕。然而，至少在溫度高達30℃及殘余氯含量約為百萬分之0.5的情況下，這種類型的不銹鋼一般都是合格的。在縫隙情況很嚴重時(比如在某些類型的板式換熱器上會發(fā)現(xiàn)這種情況），即使將溫度一直保持在25℃以下，一般也不將6鉬超級奧氏體不銹鋼用于此類用途。在縫隙很嚴重但未添加氯的用途中，至少在35℃的溫度下，6鉬超級奧氏體不銹鋼的使用則一直是很成功的。
產(chǎn)品列表
