當鉻鎳奧氏體不銹(xiu)鋼的耐點蝕當量值≥40%時,便可稱為超級奧氏體不銹鋼。超級奧(ao)氏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。
超級(ji)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)分6%Mo型(xing)和(he)7%Mo型(xing)兩(liang)類,分別于20世紀70年代和(he)90年代問世。
表(biao)5.6列入(ru)了自20世紀70~90年代以(yi)來(lai)問世的8種6%Mo和7%Mo型超級(ji)奧氏(shi)體不銹鋼的牌號和化學成分,按它們的耐點蝕當量(liang)(PRE)值計算(suan),7%Mo型超級(ji)奧氏(shi)體不銹鋼654SMO的PRE值可高達56%。

圖(tu)(tu)5.17和(he)(he)表(biao)5.7系超(chao)級奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)耐點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)(he)耐縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能與各(ge)種鉻鎳奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)性(xing)能的(de)比(bi)較。可以看(kan)出,超(chao)級奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)254 SMO和(he)(he)AL 6XN 性(xing)能最(zui)佳。從(cong)圖(tu)(tu)5.17中還可看(kan)出,相(xiang)同PRE值條(tiao)件下,臨界點(dian)(dian)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)(he)臨界縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)溫度(du)(du)間相(xiang)差較大(da)且隨(sui)PRE值的(de)增加還有(you)進一步拉大(da)的(de)趨勢,這充(chong)分(fen)說明,從(cong)合金化入手解決(jue)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)耐縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)難度(du)(du)要遠遠大(da)于解決(jue)耐點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)難度(du)(du)。因此(ci),從(cong)結構設計(ji)和(he)(he)應(ying)用過程中避免產生縫隙入手解決(jue)縫隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)問題是最(zui)佳途徑,需要予以重(zhong)視(shi)。


表5.8~表5.10系在一些試驗(yan)條件(jian)下,幾種超級(ji)奧氏體不銹鋼與知名高鎳(鎳基)耐(nai)蝕合金 Inconel 625(0Cr22Ni61Mo9Nb4)和(he) Hastelloy C-276 (00Cr16Ni6cMo16W4)耐(nai)點蝕、耐(nai)縫(feng)隙(xi)腐蝕性能的比較。
從(cong)表(biao)5.8~表(biao)5.11可以(yi)看出,高(gao)鉬量(liang)與高(gao)氮、高(gao)鉻(ge)量(liang)使654 SMO具有較(jiao)Inconel 625更佳的耐點蝕(shi)、耐縫隙腐蝕(shi)性(xing)能,而(er)且(qie)在許多試驗(yan)條件下還可與Hastelloy C-276合金相當,甚至(zhi)稍優。


表5.12列出了(le)兩種超級(ji)(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的力學性能(neng)。由于鋼(gang)(gang)中高(gao)鉬、高(gao)氮(dan)量的強化(hua)作用,超級(ji)(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的屈服強度約比(bi)普通鉻鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)高(gao)50%,雖然塑、韌性稍有降(jiang)低,但并不(bu)(bu)影響(xiang)超級(ji)(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的工程應(ying)用。

超級奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)主(zhu)要用(yong)于(yu)海洋(yang)開發、海水淡化、紙漿生產(chan)和煙(yan)氣(qi)脫硫(liu)裝置等領域。圖5.18系一種超級奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(德國牌(pai)號(hao) Cronifor 1925hMo,化學(xue)成分標(biao)號(hao) 00Cr19Ni25Mo6.5Cu0.9N0.2),在煙(yan)氣(qi)脫硫(liu)(FGD)條件下,使(shi)用(yong)范圍在50~70℃,并與幾種不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和高鎳合金(jin)進行了比(bi)較。

由于在(zai)超級奧(ao)氏體不(bu)銹鋼中鉻、鉬、氮(dan)量高,在(zai)冶(ye)金(jin)廠生產和(he)(he)用戶使(shi)用此類鋼時的(de)難點是:冶(ye)煉時高氮(dan)量的(de)控制;鋼的(de)熱(re)(re)塑性差,熱(re)(re)加(jia)(jia)工工藝的(de)掌(zhang)握;在(zai)熱(re)(re)加(jia)(jia)工、熱(re)(re)處理和(he)(he)焊接(jie)過程中, χσ 相(xiang)等脆(cui)性相(xiang)易析出的(de)防止(zhi)等。

