超級(jí)奧氏體不銹鋼管
超級(jí)奧氏體不銹鋼的概念是與超級(jí)鐵素體不銹鋼及超級(jí)雙相不銹鋼一起出現(xiàn)的。典型的例子為含6%鉬和7%鉬的超級(jí)奧氏體不銹鋼。這些鋼種都是針對(duì)一些工況條件苛刻的工業(yè),如石化,化工,造紙和海上系統(tǒng)等等而開發(fā)出來(lái)的。
奧氏體不銹鋼管中著名的牌號(hào)有18-8(日常18-10 或 19-9)型的304不銹鋼(中國(guó)為00Cr19Ni10)和18-12-2的316(0Cr17Ni12Mo2)。為了解決奧氏體不銹鋼焊后因鉻碳化物析出所導(dǎo)致的鉻貧化而引起的晶間腐蝕敏感性,早期是加入碳化物穩(wěn)定化元素鈦和鈮,20世紀(jì)60年代后期,AOD和VOD等爐外精煉工藝技術(shù)的問(wèn)世,降低了鋼中碳量到≤0.03%,解決了奧氏體不銹鋼敏化態(tài)(焊后)晶間腐蝕的敏感性,提高了鋼中的純凈度,也解決了鋼的固溶態(tài)晶間腐蝕的敏感性。因此,自20世紀(jì)80年代以來(lái),所開發(fā)的新奧氏體不銹鋼基本上都是超低碳型的。
為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中的耐苛刻介質(zhì)全面腐蝕的需求,在304、316等不銹鋼管基礎(chǔ)上提高鋼的鉻、鎳、鉬含量,以及加入銅、硅等元素或降低雜質(zhì)元素的殘余量,又發(fā)展了許多高合金的新牌號(hào),例如含約4.5%Mo的317LM(00Cr18Ni16Mo5)和904L不銹鋼(00Cr20Ni25Mo4.5Cu)以及尿素級(jí)、硝酸級(jí)、核級(jí)、食品級(jí)等類型的奧氏體不銹鋼管。根據(jù)1962~1997年間對(duì)不銹鋼管大量腐蝕破壞形態(tài)的統(tǒng)計(jì),可以看出,1962~1971年間全面腐蝕和晶間腐蝕已大量減少,而1962年起到1997年,應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕、間隙腐蝕以及腐蝕疲勞等局部腐蝕在腐蝕破壞中仍占有相對(duì)高的比例。其中點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕仍占20%以上,應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞仍占10%以上。通過(guò)研究,人們已經(jīng)了解到提高奧氏體不銹鋼管中的鎳量可以顯著提高鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能,提高鉻、鉬量可以顯著提高鋼的耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕的性能,而剛的應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞通常都是有點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕為起源,因此,人們開始關(guān)注耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能優(yōu)良的高合金奧氏體不銹鋼的研制。
1970年起,氮作為重要的合金元素在不銹鋼管中的廣泛應(yīng)用,使得不銹鋼管的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段,氮在奧氏體不銹鋼中的應(yīng)用也為超級(jí)奧氏體不銹鋼的誕生創(chuàng)造了條件。超級(jí)奧氏體不銹鋼管的發(fā)展來(lái)自許多途徑。例如,在已有的AL-6X(00Cr21Ni24Mo6)基礎(chǔ)上加入了氮,產(chǎn)生了AL-6XN(00Cr21Ni24Mo6N),在高鉬的904L不銹鋼管基礎(chǔ)上將鉬含量提高到約6%并加入氮。
特性
由于超級(jí)奧氏體不銹鋼是屬于高鎳高鉬而且含有銅、氮的奧氏體不銹鋼,是比較難熔煉的鋼種,易偏析、開裂等,因此超級(jí)奧氏體不銹鋼是不銹鋼中生產(chǎn)工藝要求最高、難度最大的品種,它是鋼廠工藝技術(shù)的集中體現(xiàn)。與其他常用的Cr-Ni奧氏體鋼一樣,超級(jí)奧氏體不銹鋼具有良好的冷,熱加工性能。
1、熱鍛時(shí)最高加熱溫度可達(dá)1180攝氏度,最低停鍛溫度不小于900攝氏度。
2、熱成型可在1000—1150攝氏度進(jìn)行。
3、熱處理工藝為1100—1150攝氏度,加熱后快冷。
4、雖可采用通用的焊接工藝進(jìn)行焊接,但是最恰當(dāng)?shù)暮附臃椒ㄊ鞘止る娀『负玩u極氬弧焊。
由于904L、254SMO超級(jí)奧氏體不銹鋼具有很強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、氯離子應(yīng)力腐蝕和抗晶間腐蝕能力尤其對(duì)硫酸根離子、氯離子等酸根離子有很好的耐腐蝕性,可以使用在極其惡劣的工作環(huán)境下,因此超級(jí)奧氏體不銹鋼的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、石油、石化設(shè)備,如石化設(shè)備中的波紋管。
2、紙漿、造紙漂白設(shè)備,如紙漿蒸煮器、漂白設(shè)備。
3、發(fā)電廠煙氣脫硫裝置,主要使用部位有:吸收塔的塔體、煙道、檔門板、內(nèi)件、噴淋系統(tǒng)等。
4、海上系統(tǒng)或海水處理,如電廠中用海水冷卻的薄壁冷凝管道、海水淡化處理設(shè)備。
5、鹽工業(yè),如制鹽或除鹽設(shè)備。
6、熱交換器,尤其在有氯離子工作環(huán)境中的熱交換器。
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