奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼具有(you)面心(xin)立方晶(jing)體結構,無磁性,不(bu)(bu)能(neng)通過(guo)熱處理(li)強化(hua),只能(neng)采用冷(leng)加(jia)工強化(hua)手段提(ti)高強度。由于(yu)其耐蝕,良(liang)好(hao)的(de)常溫和(he)(he)(he)低溫韌性、易成型(xing)性和(he)(he)(he)良(liang)好(hao)的(de)可焊性而廣泛(fan)應用于(yu)各(ge)工業領域和(he)(he)(he)日常消費領域。奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼產(chan)(chan)(chan)量(liang)約占不(bu)(bu)銹鋼產(chan)(chan)(chan)量(liang)的(de)70%,其產(chan)(chan)(chan)品涵蓋(gai)板、管、絲、帶(dai)、棒材(cai)、鍛件等幾(ji)乎所有(you)的(de)冶金(jin)產(chan)(chan)(chan)品類型(xing)。
(06Cr18Ni11Ti) 321不銹鋼是在不銹鋼工業應用的早期,為解決常規18-8型奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕問題,發展了用Ti穩定化的奧氏體不銹鋼,我國目前此鋼的化學成分標號為06Cr18Ni11Ti,在美國稱做為321不銹鋼,此鋼的發展是以奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕的貧鉻理論為基礎,通過加入鈦,在鋼中優先形成TiC,竊取形成Cr23C6的碳,避免大量的網狀Cr23C6沿晶界析出,從而減輕和避免了晶間腐蝕。321不銹鋼在冶金裝備和工藝水平不能經濟生產超低碳奧氏體不銹鋼的年代,確實起到了舉足輕重的作用,隨著二次精煉工藝引入不銹鋼以來,超低碳不銹鋼的生產已變得容易且成本可接受的情況下,Ti穩定化不銹鋼的地位已漸漸動搖,至20世紀90年代中,西方發達國家的321不銹鋼產量不足不銹鋼產量的1%。
由于(yu)321不(bu)銹鋼的(de)常期使用經驗,良好的(de)高溫力學性能等,目前,在(zai)高溫和在(zai)一(yi)些特定環境(jing)中(抗氫腐(fu)蝕)以及在(zai)需要穩(wen)定化(hua)熱(re)處理條(tiao)件下仍(reng)在(zai)使用。在(zai)大型鍋(guo)爐(lu)過熱(re)器(qi)、再熱(re)器(qi)、蒸(zheng)汽(qi)管道、石油化(hua)工的(de)熱(re)交換器(qi)和連多硫酸(suan)的(de)生(sheng)產設備中仍(reng)然得到廣泛(fan)應用。
一、化學成分
牌號名稱 | 321不銹鋼(gang)的(de)化學成分(fen) % | |||||||
碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鎳 | 鉻 | 鈦 | |
1Cr18Ni9Ti | ≤0.12 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 8.0~11.0 | 17.0~19.0 | 5(C%-0.02)~0.80 |
06Cr18Ni11Ti | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | ≥5C% |
321 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | 5×(C+N)~0.70 |
1.4541 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | 5×C~0.70 |
二、機(ji)械(xie)性能(neng)
標 準 | 產 品 類 型 | 抗拉強度 MPa | 屈服強度 MPa | 延伸率 % |
GB1220-92 GB4317-92 | 棒材: 920~1150℃快冷 熱軋板:≤25mm 920~1150℃快冷 | ≥520 | ≥205 | ≥40 |
ASTM A276 | 熱加工棒、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 |
ASTM A473 | ≤Φ13mm 冷加工棒、退火 ≥Φ13mm 冷加工棒、退火 | ≥620 ≥515 | ≥310 ≥205 | ≥40 ≥40 |
ASTM 163 A240 | 管、薄板、熱板、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 |
三、耐(nai)蝕性能
(06Cr18Ni11Ti) 321不銹(xiu)鋼的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性能 | ||||
介 質 | 介 質 條 件 | 試驗時間 h | 腐蝕時間 mm/a | |
濃度,% | 溫度,℃ | |||
硝 酸 | 30 | 20 | 720 | 0.007 |
50~66 | 20 | 720 | 0 | |
93 | 43 | 720 | 0.05 | |
95 | 37~55 | 720 | 0.03 | |
97 | 55 | 720 | 0.76 | |
99 | 55 | 720 | 1.25 | |
99.67 | 55 | <10 | ||
硫(liu) 酸 | 2 | 50 | 68 | 0.016 |
2 | 100 | 42 | 30~65 | |
5 | 50 | ~20 | 3.0~4.5 | |
5 | 100~105 | 16~43 | 3.3~15 | |
80 | 20 | 120 | 0.46 | |
醋 酸 | 1~濃 | 20~40 | <0.1 | |
10 | <0.1 | |||
50 | <0.1 | |||
80 | <0.3 | |||
磷 酸(suan) | 10 | 0.01 | ||
28 | 80 | 20 | 0.67 | |
45 | 0.1~1.0 | |||
60 | 60 | 72 | 1.7 | |
80 | 110 | 腐蝕深度過大 | ||
檸檬酸 | 1~50 | 20 | <0.1 | |
5 | 140 | <1.0 | ||
50 | <10.0 | |||
95 | 20~140 | <0.1 | ||
氫氧化鉀 | 20 | 20~沸 | <0.1 | |
50 | 20 | <0.1 | ||
50 | 沸 | <0.1 | ||
熔化的(de) | >10.0 | |||
氫氧化鈉 ~35 | ~12 | 100 | 0.0044 | |
100 | 0.008 | |||
重鉻酸鉀 | 25 | 20~沸 | <0.1 | |
氯化錳 | 10~50 | 100 | <0.1 | |
過氧化鈉 | 10 | 20~沸 | <0.1 | |
亞硫酸鈉 | 25~50 | 沸 | <0.1 | |
硫酸鈉 | 5~飽和 | 100 | <0.1 | |
熔化的 | 900 | <0.3 | ||
硫 | 熔化的 | 130 | <0.1 | |
熔化的 | 445 | <0.3 | ||
硫酸銀 | 10 | 沸 | <0.1 | |
氯 | 干燥的 | 20 | <0.1 | |
干燥的 | 100 | >10.0 | ||
漂白粉 | 潮濕的 | 40 | 0.48 | |
氰化鈉 | 干燥的 | 20~100 | <0.1 | |
干燥的 | 100~500 | <10.0 |
四、工藝性(xing)能
321不銹鋼的冷、熱加工性能優良,適宜的熱加工溫度為900~1150℃,冷加工性能良好,可受任何形式的冷加工和冷成型。生產板、管、絲、帶、棒鍛件等冶金產品不會出現特殊困難。
321不銹鋼的熱處理工藝通常采用固溶退火,固溶溫度為950~1150℃,冷卻方式以水冷為宜,薄截面產品可以空冷,冷加工中間退火溫度為850~970℃,保溫后快冷。此鋼亦可采用穩定化處理,熱處理溫度為850~930℃。
321不銹鋼(gang)可焊性良好(hao),可采用通常的(de)焊接方法進行(xing)焊接。手工電弧焊焊條可使用奧132、奧137、奧022或E347-15。焊后(hou)一般(ban)不需要(yao)熱處理,鍋爐鋼(gang)管焊接后(hou)需要(yao)進行(xing)1121℃±28℃,至(zhi)少保溫(wen)15分鐘的(de)固溶(rong)退火處理。
五(wu)、材料(liao)應用
(06Cr18Ni11Ti) 321不銹(xiu)鋼(gang)廣泛的(de)用于化工(gong)和石油以及核工(gong)業的(de)耐(nai)腐蝕部件和高(gao)溫焊接構件,如反應(ying)器(qi)、管道、熱(re)(re)交(jiao)換、大型鍋爐(lu)過熱(re)(re)器(qi)、再(zai)熱(re)(re)器(qi)蒸汽管道等。在(zai)核反應(ying)堆(dui)工(gong)程中可(ke)用于堆(dui)內(nei)構件、主管道、緊固件螺栓(shuan)、熱(re)(re)交(jiao)換器(qi)等。