奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有面心立方晶體結構,無磁性(xing)(xing),不(bu)能通過熱處(chu)理強(qiang)化(hua),只能采用冷加工強(qiang)化(hua)手(shou)段提高強(qiang)度。由于其耐蝕,良好的(de)(de)常溫(wen)和(he)(he)低溫(wen)韌性(xing)(xing)、易(yi)成型性(xing)(xing)和(he)(he)良好的(de)(de)可焊性(xing)(xing)而廣泛應用于各工業領(ling)域和(he)(he)日常消費(fei)領(ling)域。奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)產(chan)量約占不(bu)銹(xiu)鋼(gang)產(chan)量的(de)(de)70%,其產(chan)品(pin)(pin)涵(han)蓋板、管、絲、帶、棒材、鍛件等幾乎所有的(de)(de)冶金(jin)產(chan)品(pin)(pin)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(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。
以上三種鋼號的(de)(de)鉻、鎳(nie)含(han)量均較高,因此其耐點蝕和氯化物(wu)應力腐蝕能力也優于通常的(de)(de)18-8型不銹(xiu)鋼。
一、化學成分
各種標準(06Cr25Ni20)310S不銹鋼的(de)化學成分 | |||||||||
鋼號(hao)名稱 | 化學(xue)成分 % | ||||||||
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、力學性能
a. 室溫力學性能
310S系(xi)列(lie)不銹鋼室溫力學性能 | ||||||
鋼號名稱 | 狀態 | 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 | 固溶態(tai) | 500~700 | ≥210 | ≥35 | ≥50 | ≤187 |
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不銹鋼的室溫力學性(xing)能 | |||||
類型 | 熱處理(li)狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs % | φ/% |
鍛造棒(bang)材 | 1080℃×30min 水冷 | 570~585 | 230 | 46.3~47.5 | 76.8~78.3 |
鍛造棒(bang)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(leng) | 580~585 | 265~270 | 46.5~51.5 | - |
b.高溫力學性能
(06Cr25Ni20)310S不銹(xiu)鋼的高溫拉伸性能(neng) | ||||
試(shi)驗(yan)溫度 ℃ | 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、耐(nai)蝕性能
(06Cr25Ni20)310S不銹鋼(gang)具有良(liang)好的(de)耐氧(yang)(yang)化性(xing)介(jie)質(zhi)腐蝕(shi)的(de)性(xing)能。實踐結(jie)果表明,在硝酸中(zhong),當其(qi)濃度(du)≤70%時,鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)主要由鋼(gang)中(zhong)的(de)鉻(ge)含(han)量決定,在更高(gao)的(de)濃度(du)的(de)硝酸中(zhong)或含(han)有氧(yang)(yang)化劑的(de)硝酸中(zhong),單純靠鉻(ge)的(de)合金(jin)化已難以(yi)(yi)達到提高(gao)耐蝕(shi)性(xing)的(de)目(mu)的(de)。在強氧(yang)(yang)化性(xing)介(jie)質(zhi)中(zhong)必須控制鋼(gang)中(zhong)的(de)雜質(zhi)含(han)量,如硅、磷、硫等以(yi)(yi)提高(gao)其(qi)耐非敏態晶(jing)界腐蝕(shi)的(de)能力。
(022Cr25Ni20Nb)310N不銹(xiu)鋼具(ju)(ju)有(you)良好的耐晶間腐蝕性能,在(zai)65%沸騰硝酸中,敏化態650℃×60min空冷與(yu)固(gu)溶態具(ju)(ju)有(you)相同的耐蝕性。
四、工藝性能
(06Cr25Ni20)310S不(bu)銹鋼(gang)、(022Cr25Ni20)310L不(bu)銹鋼(gang)、( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不(bu)銹鋼(gang)的(de)工藝性(xing)能(neng)良好,與18-8型不(bu)銹鋼(gang)無(wu)顯著區別。
1. 熱加工(gong)
適宜(yi)的熱加(jia)工溫度為900~1150℃
2. 冷(leng)加工
此鋼(gang)適用于各種冷(leng)加工操作,冷(leng)加工的中(zhong)間熱(re)處(chu)理溫度(du)以1000~1150℃為(wei)宜,其(qi)冷(leng)成型(xing)性能(neng)類似(si)于18-8型(xing)不(bu)銹鋼(gang)。
3. 熱(re)處理
固溶(rong)處(chu)理溫(wen)度為1000~1150℃。消除應力(li)退火溫(wen)度為850~950℃,保溫(wen)10~15分鐘后空(kong)冷。
4. 焊接
(022Cr25Ni20)310L不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)性(xing)能良(liang)好,可采(cai)取TIG,MIG和手工電弧焊(han)(han)等方(fang)(fang)法進行焊(han)(han)接(jie),在(zai)通(tong)常情況下,不(bu)(bu)需要焊(han)(han)前(qian)預熱,在(zai)各種(zhong)焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法中(zhong),手工電弧焊(han)(han)更(geng)為合適。焊(han)(han)件(jian)厚(hou)度≤6mm時,選用直徑2.5mm焊(han)(han)條(tiao),焊(han)(han)件(jian)厚(hou)度超(chao)過6mm時,則(ze)宜(yi)選直徑≤3.2mm焊(han)(han)條(tiao)。
五(wu)、產品(pin)應用
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。