當鉻鎳奧氏體不銹鋼(gang)的耐點蝕當量值≥40%時,便可稱為超級(ji)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)。超級奧氏(shi)體不銹鋼主要是為解決在含Cl-的苛刻腐蝕條件下原有的高鉬(>4%)鉻鎳奧氏體不銹鋼耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能的不足和組織熱穩定性差而發展起來的。氮在奧氏體不銹鋼中的大量應用為此類鋼的產生和發展創造了條件。超級奧氏體不銹鋼的出現還填補了過去鉻鎳奧氏體不銹鋼與高鎳耐蝕合金之間沒有高耐點蝕和高耐縫隙腐蝕不銹鋼的空白。
超級奧氏體不銹鋼性能的最大特點是在苛刻的腐蝕環境中,此類鋼的耐點蝕、耐縫隙腐蝕性能優異,不僅遠遠優于原有的所有奧氏體不銹鋼,而且還可與一些知名的鎳基耐蝕合金相媲美。
超(chao)級奧氏體不銹鋼分6%Mo型(xing)和7%Mo型(xing)兩類,分別(bie)于20世紀(ji)70年代(dai)和90年代(dai)問(wen)世。
表5.6列入了自20世紀70~90年代以(yi)來問世的(de)8種(zhong)6%Mo和7%Mo型超級奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)牌號(hao)和化學成分,按它們的(de)耐點蝕當量(PRE)值計算,7%Mo型超級奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)654SMO的(de)PRE值可高達56%。
圖5.17和(he)表(biao)5.7系超(chao)級奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)耐(nai)點蝕和(he)耐(nai)縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕性能與(yu)各種鉻鎳奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼性能的(de)比較(jiao)(jiao)。可(ke)(ke)以看出(chu)(chu),超(chao)級奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼254 SMO和(he)AL 6XN 性能最佳。從(cong)圖5.17中(zhong)還(huan)可(ke)(ke)看出(chu)(chu),相同(tong)PRE值條件下,臨(lin)界點蝕和(he)臨(lin)界縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕的(de)溫度(du)(du)間相差(cha)較(jiao)(jiao)大且隨PRE值的(de)增(zeng)加還(huan)有進一步拉大的(de)趨勢(shi),這(zhe)充分說明,從(cong)合金(jin)化(hua)入手解(jie)決不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕的(de)難度(du)(du)要遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)解(jie)決耐(nai)點腐(fu)(fu)蝕的(de)難度(du)(du)。因(yin)此(ci),從(cong)結構(gou)設(she)計和(he)應(ying)用過(guo)程中(zhong)避免(mian)產生(sheng)縫(feng)(feng)隙入手解(jie)決縫(feng)(feng)隙腐(fu)(fu)蝕的(de)問題是最佳途徑,需(xu)要予以重視。
表(biao)5.8~表(biao)5.10系在一些試驗條件下,幾種超(chao)級奧氏體不(bu)銹鋼與知名高鎳(鎳基(ji))耐(nai)(nai)蝕合金 Inconel 625(0Cr22Ni61Mo9Nb4)和(he) Hastelloy C-276 (00Cr16Ni6cMo16W4)耐(nai)(nai)點蝕、耐(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕性(xing)能的比較。
從(cong)表5.8~表5.11可以(yi)看出,高(gao)(gao)鉬(mu)量與(yu)高(gao)(gao)氮、高(gao)(gao)鉻量使654 SMO具有(you)較Inconel 625更佳的耐(nai)(nai)點蝕、耐(nai)(nai)縫(feng)隙腐(fu)蝕性能,而(er)且在許多試驗條(tiao)件下還可與(yu)Hastelloy C-276合金相當,甚至稍優。
表5.12列出了(le)兩(liang)種超級(ji)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的力(li)學性能(neng)。由于鋼(gang)中高鉬、高氮量的強化作用(yong),超級(ji)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的屈服(fu)強度約比普通鉻(ge)鎳奧氏體不(bu)銹鋼(gang)高50%,雖然(ran)塑、韌性稍有降(jiang)低,但并不(bu)影響超級(ji)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的工程應用(yong)。
超(chao)(chao)級奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)主要用于海洋開發、海水(shui)淡化(hua)、紙(zhi)漿生產和煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫裝置(zhi)等領域。圖5.18系一種超(chao)(chao)級奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(德國牌號 Cronifor 1925hMo,化(hua)學成分標號 00Cr19Ni25Mo6.5Cu0.9N0.2),在煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫(FGD)條件(jian)下(xia),使用范圍(wei)在50~70℃,并與幾種不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和高鎳合金進行了比較。
由于在(zai)超級奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)中鉻、鉬(mu)、氮量高,在(zai)冶(ye)金(jin)廠生產(chan)和用戶使用此類鋼(gang)時的(de)(de)難點是:冶(ye)煉時高氮量的(de)(de)控制;鋼(gang)的(de)(de)熱(re)塑(su)性差(cha),熱(re)加工(gong)工(gong)藝的(de)(de)掌握;在(zai)熱(re)加工(gong)、熱(re)處理和焊(han)接過程中, χσ 相(xiang)等脆性相(xiang)易析出(chu)的(de)(de)防止等。