當鉻鎳奧氏體不銹鋼(gang)的耐點蝕當量值≥40%時,便可稱為超級奧氏體不銹鋼。超級奧氏體不(bu)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(shi)合金(jin)相媲美。


  超級奧氏體不銹鋼分6%Mo型(xing)和7%Mo型(xing)兩類,分別于20世紀70年代和90年代問世。


  表5.6列(lie)入(ru)了自(zi)20世紀70~90年代以來問世的(de)(de)8種(zhong)6%Mo和(he)7%Mo型超級奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)牌號(hao)和(he)化學成分,按它(ta)們的(de)(de)耐點蝕當量(liang)(PRE)值計算,7%Mo型超級奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼654SMO的(de)(de)PRE值可高達(da)56%。


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  圖5.17和(he)(he)表5.7系超(chao)級奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼的耐點蝕和(he)(he)耐縫(feng)(feng)隙腐蝕性能與(yu)各種(zhong)鉻鎳(nie)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼性能的比(bi)較。可(ke)(ke)以(yi)看出,超(chao)級奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼254 SMO和(he)(he)AL 6XN 性能最佳。從(cong)圖5.17中還可(ke)(ke)看出,相(xiang)同PRE值條件下,臨界點蝕和(he)(he)臨界縫(feng)(feng)隙腐蝕的溫度間相(xiang)差較大且隨PRE值的增加還有進一步拉(la)大的趨勢,這充分說(shuo)明,從(cong)合金化入(ru)手(shou)解決不(bu)銹鋼耐縫(feng)(feng)隙腐蝕的難度要遠遠大于(yu)解決耐點腐蝕的難度。因此,從(cong)結(jie)構設計和(he)(he)應用過(guo)程(cheng)中避免產生縫(feng)(feng)隙入(ru)手(shou)解決縫(feng)(feng)隙腐蝕的問(wen)題(ti)是最佳途徑,需要予以(yi)重視(shi)。




  表(biao)5.8~表(biao)5.10系在一些(xie)試(shi)驗條件下(xia),幾種超級奧氏體不銹鋼與(yu)知名高鎳(nie)(鎳(nie)基)耐(nai)蝕合金(jin) Inconel 625(0Cr22Ni61Mo9Nb4)和 Hastelloy C-276 (00Cr16Ni6cMo16W4)耐(nai)點蝕、耐(nai)縫隙腐蝕性(xing)能(neng)的比較。


  從表5.8~表5.11可以看(kan)出,高鉬量與高氮(dan)、高鉻(ge)量使654 SMO具有較Inconel 625更佳的耐(nai)(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)(shi)性能,而且在(zai)許多試驗條件下還(huan)可與Hastelloy C-276合金相(xiang)當,甚至稍優。



  表5.12列出(chu)了兩種超(chao)級(ji)(ji)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的力學(xue)性能。由于鋼中(zhong)高鉬、高氮量(liang)的強化作用,超(chao)級(ji)(ji)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的屈服強度(du)約(yue)比普(pu)通鉻鎳奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼高50%,雖然塑、韌性稍有降低,但并不影響超(chao)級(ji)(ji)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的工(gong)程應用。


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  超(chao)級奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)主要用于海洋(yang)開發、海水淡化(hua)、紙漿生產(chan)和煙(yan)(yan)氣脫硫裝置等領域。圖5.18系一種(zhong)(zhong)超(chao)級奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(德國牌號(hao) Cronifor 1925hMo,化(hua)學成分標號(hao) 00Cr19Ni25Mo6.5Cu0.9N0.2),在煙(yan)(yan)氣脫硫(FGD)條件(jian)下,使用范圍在50~70℃,并(bing)與(yu)幾(ji)種(zhong)(zhong)不銹鋼(gang)和高鎳合金進行了比較。


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  由于在超(chao)級奧氏體不銹鋼(gang)中(zhong)鉻、鉬、氮量高,在冶(ye)(ye)金廠生(sheng)產和用(yong)(yong)戶(hu)使用(yong)(yong)此(ci)類(lei)鋼(gang)時的難(nan)點(dian)是:冶(ye)(ye)煉時高氮量的控制;鋼(gang)的熱塑性差,熱加工工藝的掌握;在熱加工、熱處理(li)和焊接過程中(zhong), χσ 相(xiang)等脆(cui)性相(xiang)易(yi)析出的防止等。






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