當鉻鎳奧氏體不銹鋼的耐點蝕當量值≥40%時,便可稱為超級奧氏體不銹鋼。超級奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)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。
超級奧氏體不銹鋼(gang)分6%Mo型和7%Mo型兩類,分別于20世(shi)紀(ji)70年代和90年代問世(shi)。
表5.6列入了自20世紀(ji)70~90年(nian)代以來(lai)問世的(de)8種(zhong)6%Mo和7%Mo型超(chao)級(ji)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼的(de)牌號和化學(xue)成分,按它們(men)的(de)耐(nai)點蝕當量(PRE)值(zhi)(zhi)計算,7%Mo型超(chao)級(ji)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼654SMO的(de)PRE值(zhi)(zhi)可高(gao)達(da)56%。

圖5.17和(he)(he)(he)表(biao)5.7系(xi)超(chao)級(ji)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)耐(nai)點(dian)(dian)蝕(shi)和(he)(he)(he)耐(nai)縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)性能與各種(zhong)鉻鎳奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼性能的(de)比(bi)較。可以看出,超(chao)級(ji)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼254 SMO和(he)(he)(he)AL 6XN 性能最佳。從圖5.17中還可看出,相同PRE值(zhi)(zhi)條件下(xia),臨(lin)界點(dian)(dian)蝕(shi)和(he)(he)(he)臨(lin)界縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)溫(wen)度間相差較大且隨PRE值(zhi)(zhi)的(de)增加還有(you)進一步(bu)拉大的(de)趨勢,這充分說明,從合金化入手(shou)解決不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼耐(nai)縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)難度要遠遠大于(yu)解決耐(nai)點(dian)(dian)腐(fu)蝕(shi)的(de)難度。因(yin)此,從結構設計(ji)和(he)(he)(he)應用(yong)過程(cheng)中避免(mian)產生縫(feng)隙(xi)入手(shou)解決縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)問題是最佳途徑,需要予(yu)以重視。


表(biao)5.8~表(biao)5.10系在一些(xie)試驗條件(jian)下,幾種超級奧氏(shi)體不銹鋼(gang)與知名(ming)高鎳(鎳基)耐蝕(shi)合金 Inconel 625(0Cr22Ni61Mo9Nb4)和 Hastelloy C-276 (00Cr16Ni6cMo16W4)耐點蝕(shi)、耐縫隙腐蝕(shi)性能的比較(jiao)。
從(cong)表5.8~表5.11可以看出,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(jia)的耐(nai)點蝕(shi)、耐(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)性能(neng),而(er)且在許(xu)多(duo)試驗(yan)條件下還可與Hastelloy C-276合金相(xiang)當,甚(shen)至(zhi)稍優。


表5.12列(lie)出了兩種(zhong)超級(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)力學性能。由于鋼(gang)(gang)(gang)中高鉬、高氮量的(de)強化作(zuo)用,超級(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)屈服強度約比(bi)普(pu)通鉻鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)高50%,雖然塑、韌性稍(shao)有(you)降低,但并不影響超級(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)工程應用。

超級(ji)奧(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)主要用于(yu)海洋開發(fa)、海水淡(dan)化、紙漿生產(chan)和煙(yan)氣脫硫裝置(zhi)等領(ling)域。圖(tu)5.18系一(yi)種超級(ji)奧(ao)(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(德國牌號(hao) Cronifor 1925hMo,化學成分(fen)標號(hao) 00Cr19Ni25Mo6.5Cu0.9N0.2),在(zai)煙(yan)氣脫硫(FGD)條件下,使用范圍在(zai)50~70℃,并(bing)與(yu)幾(ji)種不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和高鎳合(he)金(jin)進行了比(bi)較。

由于(yu)在(zai)超級(ji)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)中鉻、鉬(mu)、氮量(liang)高,在(zai)冶(ye)金廠生產和(he)用戶使用此(ci)類鋼(gang)時(shi)的難點是:冶(ye)煉時(shi)高氮量(liang)的控制;鋼(gang)的熱(re)塑性(xing)差,熱(re)加工工藝的掌握;在(zai)熱(re)加工、熱(re)處理和(he)焊(han)接過程中, χσ 相(xiang)等(deng)(deng)脆性(xing)相(xiang)易析出的防(fang)止等(deng)(deng)。

