奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)具有面心(xin)立(li)方晶體(ti)結(jie)構,無磁性(xing),不(bu)(bu)能通過熱處理強化(hua),只能采用冷加工(gong)強化(hua)手(shou)段提(ti)高(gao)強度。由于其耐蝕,良好的常(chang)溫(wen)和(he)低溫(wen)韌性(xing)、易(yi)成(cheng)型性(xing)和(he)良好的可(ke)焊(han)性(xing)而廣(guang)泛應用于各(ge)工(gong)業領域和(he)日常(chang)消費(fei)領域。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)產量約占不(bu)(bu)銹鋼(gang)產量的70%,其產品涵蓋(gai)板、管、絲、帶、棒材、鍛件等幾乎所有的冶金(jin)產品類型。
(06Cr25Ni20)310S不銹鋼 是高鉻鎳奧氏體不銹鋼,在氧化性介質中具有優良的耐蝕性,同時具有良好的高溫力學性能,因此它既可用于耐蝕部件又可用于高溫部件。
(022Cr25Ni20)310L不銹鋼 是在(06Cr25Ni20)310S不銹鋼基礎上發展起來的超低碳奧氏體不銹鋼,改善了(06Cr25Ni20)310S不銹鋼的耐晶間腐蝕能力,此鋼主要用于耐強氧化性酸性環境腐蝕的設備、裝置和部件,解決了焊后耐蝕性劣化問題。
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不銹鋼 是在(zai)(022Cr25Ni20)310L不銹鋼基礎上添加Nb的鋼種,由于此類鋼鎳量較高,降低了碳在奧氏體中的溶解度,為達到提高鋼的耐晶間腐蝕性能,可將碳進一步降低或加入鈮,此鋼采用加入鈮的手段,用以進一步改善鋼的敏化態的耐晶間腐蝕能力。
以上(shang)三種(zhong)鋼(gang)號的(de)鉻、鎳含量均較高,因(yin)此其(qi)耐點蝕(shi)和(he)氯化物應力腐蝕(shi)能力也優于通常的(de)18-8型不(bu)銹鋼(gang)。
一、化學成分
各種標準(06Cr25Ni20)310S不銹鋼(gang)的(de)化學成分 | |||||||||
鋼(gang)號名稱 | 化學(xue)成(cheng)分 % | ||||||||
C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Nb | N | |
310S | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.030 | 24~26 | 19~22 | - | - |
1.4845 | ≤0.1 | ≤1.5 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.015 | 24~26 | 19~22 | - | ≤0.11 |
06Cr25Ni20 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.030 | 24~26 | 19~22 | - | - |
310L | ≤0.02 | ≤0.8 | ≤0.8 | ≤0.02 | ≤0.015 | 24.5~26 | 20~22 | - | - |
310Nb | ≤0.03 | ≤0.8 | ≤1.80 | ≤0.02 | ≤0.015 | 24.5~26 | 20~22 | 0.2/0.35 | - |
二、力學性(xing)能
a. 室(shi)溫(wen)力學性能
310S系列(lie)不銹鋼室溫(wen)力學性能 | ||||||
鋼號名(ming)稱(cheng) | 狀(zhuang)態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs % | φ/% | HRB |
(06Cr25Ni20)310S | 退火(1030-1080℃) | ≥520 | ≥205 | ≥40 | ≥50 | ≤187 |
(022Cr25Ni20)310L | 固溶態 | 500~700 | ≥210 | ≥35 | - | - |
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb | 固(gu)溶態 | 500~700 | ≥210 | ≥35 | ≥50 | ≤187 |
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不(bu)銹鋼(gang)的室溫力學性能 | |||||
類型 | 熱(re)處理狀(zhuang)態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs % | φ/% |
鍛造棒(bang)材(cai) | 1080℃×30min 水冷 | 570~585 | 230 | 46.3~47.5 | 76.8~78.3 |
鍛造(zao)棒材 | 1080℃×30min 水冷 +650℃×60min 空冷 | 580~585 | 225~235 | 46.3~48.5 | 74.3~75.3 |
6mm 中板 | 1050~1080℃ 水冷 | 580~585 | 265~270 | 46.5~51.5 | - |
b.高溫力學性能
(06Cr25Ni20)310S不銹(xiu)鋼(gang)的高溫拉伸性能(neng) | ||||
試驗溫(wen)度 ℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | φ/% |
21 | 625 | 290 | 47 | 70 |
150 | 600 | 240 | 39 | 70 |
205 | 585 | 230 | 38 | 69 |
260 | 570 | 220 | 37 | 69 |
315 | 565 | 205 | 37 | 69 |
425 | 525 | 185 | 36 | 63 |
480 | 515 | 180 | 34 | 61 |
540 | 495 | 165 | 33 | 55 |
595 | 480 | 150 | 33 | 50 |
650 | 385 | 145 | 35 | 45 |
705 | 340 | 140 | 36 | 40 |
760 | 285 | 130 | 37 | 39 |
815 | 235 | 125 | 50 | 38 |
870 | 185 | 110 | 45 | 37 |
925 | 215 | 一 | 50 | 40 |
980 | 90 | 一(yi) | 57 | 40 |
三(san)、耐蝕(shi)性(xing)能
(06Cr25Ni20)310S不銹鋼(gang)具有(you)良好的(de)(de)耐(nai)氧化(hua)性(xing)介質腐(fu)蝕的(de)(de)性(xing)能。實踐結果表明(ming),在(zai)硝(xiao)酸(suan)(suan)中,當其(qi)(qi)濃度(du)≤70%時,鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)主要由鋼(gang)中的(de)(de)鉻含量決定,在(zai)更高(gao)的(de)(de)濃度(du)的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)中或含有(you)氧化(hua)劑的(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)中,單純(chun)靠(kao)鉻的(de)(de)合金化(hua)已難以達到提(ti)高(gao)耐(nai)蝕性(xing)的(de)(de)目的(de)(de)。在(zai)強氧化(hua)性(xing)介質中必須(xu)控(kong)制(zhi)鋼(gang)中的(de)(de)雜質含量,如硅、磷、硫(liu)等以提(ti)高(gao)其(qi)(qi)耐(nai)非敏態晶界腐(fu)蝕的(de)(de)能力。
(022Cr25Ni20Nb)310N不(bu)銹鋼具(ju)(ju)有(you)良好的耐晶間腐蝕性(xing)能,在(zai)65%沸騰硝酸中,敏化態650℃×60min空冷(leng)與固溶態具(ju)(ju)有(you)相同的耐蝕性(xing)。
四、工(gong)藝性能
(06Cr25Ni20)310S不銹鋼、(022Cr25Ni20)310L不銹鋼、( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不銹鋼的工藝性能良好,與18-8型不銹鋼無顯著區別。
1. 熱加(jia)工
適宜的熱加工(gong)溫度為900~1150℃
2. 冷加工
此鋼(gang)適用于各種冷加工操(cao)作,冷加工的中(zhong)間熱處(chu)理溫度(du)以1000~1150℃為宜,其(qi)冷成型(xing)性能類(lei)似于18-8型(xing)不銹鋼(gang)。
3. 熱(re)處理
固溶(rong)處理溫(wen)度為1000~1150℃。消除應力(li)退火(huo)溫(wen)度為850~950℃,保溫(wen)10~15分鐘后(hou)空(kong)冷。
4. 焊(han)接
(022Cr25Ni20)310L不銹鋼焊(han)接性能良好,可采取TIG,MIG和手(shou)工電(dian)弧(hu)焊(han)等方(fang)法進行(xing)焊(han)接,在(zai)通(tong)常情況下,不需要(yao)焊(han)前預熱,在(zai)各(ge)種焊(han)接方(fang)法中,手(shou)工電(dian)弧(hu)焊(han)更為合(he)適(shi)。焊(han)件厚(hou)度(du)≤6mm時,選用直徑(jing)(jing)2.5mm焊(han)條,焊(han)件厚(hou)度(du)超(chao)過6mm時,則宜選直徑(jing)(jing)≤3.2mm焊(han)條。
五、產(chan)品應(ying)用
在強氧化性的腐蝕環境中,(022Cr19Ni10) 304L不銹鋼的耐蝕性不能滿足要求的情況下,可以選用(022Cr25Ni20)310L不銹鋼,如硝酸生產廠的尾氣預熱器、加熱器,冷卻器和冷凝器等;硝酸銨廠的硝酸預熱器;三氯氰胺廠的反應熱蛇形管;丙稀酸纖維廠的硝酸冷凝器、硝酸在沸器;已二酸工廠的再沸器;氧化鈾生產中的硝酸設備。在核燃料后處理工廠的高放射廢物的濃縮裝置已廣泛使用(022Cr25Ni20Nb)310Nb不銹鋼,并成功運行。