奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)具有面心立方(fang)晶體(ti)結構(gou),無(wu)磁性(xing),不能(neng)通(tong)過熱(re)處理強(qiang)化,只能(neng)采用冷加工強(qiang)化手(shou)段提(ti)高強(qiang)度。由于(yu)其(qi)(qi)耐蝕,良(liang)好(hao)的常(chang)溫(wen)和(he)低(di)溫(wen)韌性(xing)、易(yi)成型性(xing)和(he)良(liang)好(hao)的可焊性(xing)而廣泛應用于(yu)各工業領(ling)域和(he)日常(chang)消費領(ling)域。奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)產(chan)量(liang)約占不銹鋼(gang)產(chan)量(liang)的70%,其(qi)(qi)產(chan)品涵蓋(gai)板、管、絲、帶、棒(bang)材、鍛件等幾乎所有的冶金產(chan)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(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)鉻、鎳含量均(jun)較高,因(yin)此其耐點蝕和氯化物(wu)應力腐蝕能力也優于通常的(de)18-8型不銹鋼。
一、化學成分
各種標準(06Cr25Ni20)310S不(bu)銹鋼的化學成分 | |||||||||
鋼號名稱 | 化學成分 % | ||||||||
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(xue)性(xing)能
a. 室溫力學性能(neng)
310S系(xi)列不銹鋼室(shi)溫力學性(xing)能(neng) | ||||||
鋼(gang)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(rong)態 | 500~700 | ≥210 | ≥35 | - | - |
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb | 固溶態 | 500~700 | ≥210 | ≥35 | ≥50 | ≤187 |
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不(bu)銹(xiu)鋼的室溫(wen)力學性能 | |||||
類型 | 熱處理狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs % | φ/% |
鍛造棒材 | 1080℃×30min 水冷 | 570~585 | 230 | 46.3~47.5 | 76.8~78.3 |
鍛(duan)造棒材 | 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(li)學性(xing)能(neng)
(06Cr25Ni20)310S不(bu)銹鋼的(de)高溫拉伸(shen)性能 | ||||
試(shi)驗溫度 ℃ | 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 | 57 | 40 |
三、耐蝕性(xing)能(neng)
(06Cr25Ni20)310S不銹鋼(gang)具(ju)有良(liang)好的(de)(de)耐氧化(hua)(hua)性介(jie)質腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)性能(neng)。實踐(jian)結果表明,在硝酸(suan)中(zhong)(zhong),當(dang)其(qi)濃度(du)≤70%時(shi),鋼(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性主要由(you)鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻含量決定,在更高的(de)(de)濃度(du)的(de)(de)硝酸(suan)中(zhong)(zhong)或含有氧化(hua)(hua)劑的(de)(de)硝酸(suan)中(zhong)(zhong),單純靠鉻的(de)(de)合金化(hua)(hua)已難以(yi)達到(dao)提(ti)高耐蝕(shi)性的(de)(de)目的(de)(de)。在強氧化(hua)(hua)性介(jie)質中(zhong)(zhong)必須控制鋼(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)雜質含量,如硅、磷(lin)、硫等以(yi)提(ti)高其(qi)耐非敏(min)態晶界腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)能(neng)力。
(022Cr25Ni20Nb)310N不銹鋼具有良好的耐晶間(jian)腐蝕性(xing)能,在(zai)65%沸騰(teng)硝酸中,敏化態(tai)650℃×60min空冷與固溶(rong)態(tai)具有相(xiang)同的耐蝕性(xing)。
四(si)、工藝(yi)性能
(06Cr25Ni20)310S不(bu)(bu)銹鋼(gang)、(022Cr25Ni20)310L不(bu)(bu)銹鋼(gang)、( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不(bu)(bu)銹鋼(gang)的工藝(yi)性能良(liang)好,與(yu)18-8型不(bu)(bu)銹鋼(gang)無顯著區(qu)別。
1. 熱加工
適宜(yi)的熱(re)加工溫度為900~1150℃
2. 冷加工
此鋼適(shi)用于各(ge)種冷加工(gong)操作,冷加工(gong)的(de)中間熱處理溫(wen)度以1000~1150℃為宜(yi),其冷成型性能類似于18-8型不銹鋼。
3. 熱處理
固溶處理溫(wen)度為1000~1150℃。消除應力退火溫(wen)度為850~950℃,保溫(wen)10~15分鐘后空冷。
4. 焊(han)接
(022Cr25Ni20)310L不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)性能良好,可采(cai)取TIG,MIG和(he)手工電弧(hu)(hu)焊(han)等方(fang)法進行焊(han)接(jie),在通(tong)常情況下,不需要焊(han)前預(yu)熱,在各種(zhong)焊(han)接(jie)方(fang)法中(zhong),手工電弧(hu)(hu)焊(han)更為合適。焊(han)件厚度≤6mm時(shi),選用(yong)直徑2.5mm焊(han)條,焊(han)件厚度超過6mm時(shi),則宜(yi)選直徑≤3.2mm焊(han)條。
五、產(chan)品應用(yong)
在強氧化性的腐蝕環境中,(022Cr19Ni10) 304L不(bu)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。