高硅含量使來賓00Cr18Ni15Si4鋼對(duì)濃硝酸和含氧化劑的硝酸有非常出色的耐蝕性。而且硝酸濃度愈高(尤其是超過80%以后),其他不銹鋼越不耐蝕時(shí),該鋼種越顯示出極低的腐蝕率。圖4-15是在沸騰濃硝酸中該鋼種與0Cr18Ni9鋼耐蝕性的對(duì)比。濃度超過90%的沸騰硝酸中,00Cr18Ni15Si4鋼的腐蝕率低于0.02mm/a,而來賓0Cr18Ni9鋼的腐蝕率則在1.5mm/a以上。
該鋼種由于碳含量極低,即使在敏化狀態(tài)下耐晶間腐蝕性能也很好。休氏法晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)(65%HNO3,沸騰,10×48h)的腐蝕率僅為0.6g/(m2.h)。
來賓00Cr18Ni15Si4鋼可進(jìn)行鍛造和熱軋。熱加工加熱溫度為1080-1140℃(鋼錠加熱控制在1120℃以下),停鍛溫度為900℃。加熱爐氣氛要保持為弱氧化性,以防止鍛件增碳。工件加熱要均勻、燒透,避免火焰直接噴射和局部過熱,由于再結(jié)晶速度較慢(特別是當(dāng)溫度較低時(shí)),要注意及時(shí)回爐加熱。
冷加工成形也容易進(jìn)行,但由于加工硬化較快及變形量較大時(shí)容易變脆,要及時(shí)進(jìn)行中間軟化退火。冷彎時(shí)彎曲半徑不宜太小。
該鋼種正確的熱處理制度為1100-1140℃加熱后水冷(固溶處理),加熱爐氣氛應(yīng)為弱氧化性。熱加工、冷加工和焊后都要進(jìn)行固溶處理。要注意固溶處理溫度不能過低,否則耐蝕性和力學(xué)性能(塑性和韌性)都會(huì)受影響。在敏化溫度區(qū)間(500-950℃)不宜較長(zhǎng)時(shí)間受熱或緩慢冷卻通過。
該鋼種可使用包劑焊條進(jìn)行手工電弧焊或惰性氣體保護(hù)焊。但應(yīng)采用和低熱輸入、低電流和小直徑焊條,層間溫度也應(yīng)較低。焊接材料成分應(yīng)與母材基本相同,焊縫中的δ-鐵素體量不得超過10%。
當(dāng)來賓00Cr18Mo2(Ti),高純Cr18Mo2(Ti)鋼中含Ni+Cu量≤0.5%時(shí),退火態(tài)一般不產(chǎn)生氯化物應(yīng)力腐蝕破裂。表3-34和圖3-85為所得到的結(jié)果。
需要提出,鐵素體鉻不銹鋼的耐應(yīng)力腐蝕也是有條件的。過量的鎳、銅、過高的碳、氮含量,遭受敏化處理(例如焊接),不適當(dāng)冷加工以及過高的載荷(或殘余)應(yīng)力等均可導(dǎo)致其應(yīng)力腐蝕的出現(xiàn)。
冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能
試驗(yàn)及實(shí)踐表明,來賓00Cr18Mo2(Ti)以及高純Cr18Mo2(Ti)的冷、熱加工一般均不困難。這些鋼的高溫塑性 ,在1000-1200℃很易熱加工。但是,為了細(xì)化晶粒并獲得良好塑性,與前述鐵素體不銹鋼一樣,熱加工終止溫度應(yīng)盡量低且變形量需足夠大。
根據(jù)冷彎、杯突試驗(yàn)和深沖試驗(yàn)結(jié)果,00Cr18Mo2(Ti)以及高純來賓Cr18Mo2(Ti)薄板均具有優(yōu)良的冷成型性。結(jié)果見表3-35和表3-36。鐵素體不銹鋼的冷加工硬化傾向雖較Cr-Ni奧氏體不銹鋼小,但由于其延伸率的 值較18-8鋼為低。因此,冷成型尚需選擇適合此特性的沖模具。
來賓00Cr17Ti是一種低碳、氮含量的鐵素體不銹鋼。與前述來賓1Cr17Ti和0Cr17Ti相比較,由于間隙元素碳、氮含量較低,故其耐蝕性、塑性、韌性均有所改善。此鋼的用途基本上與0Cr17Ti相同,但是,當(dāng)耐蝕性、深沖性能、可焊性要求較高時(shí)則可選用來賓00Cr17Ti。
1Cr17Mo2Ti是在1Cr17Ti鋼中加入~2%Mo而發(fā)展的鋼種。由于Cr,Mo 的復(fù)合作用,此鋼對(duì)弱還原性酸和有機(jī)酸(例如醋酸、果酸等)的耐腐蝕能力以及耐孔蝕的性能遠(yuǎn)較1Cr17Ti鋼為優(yōu)。 此鋼種多用于制造與有機(jī)酸相接觸的設(shè)備以及制鹽、人造纖維、造紙、食品等工業(yè)用的耐蝕和清潔設(shè)備。1Cr17Mo2Ti鋼在氧化性酸中,例如在硝酸中其耐蝕性低于不含鉬的Cr17型鋼,故它不適于在氧化性酸中使用。
1Cr25Ti系高鉻含量的一種純鐵素體不銹鋼。它在1000~1100 ℃有良好的抗氧化性。此鋼的主要用途是制造耐氯鹽(如氯化鈉)溶液和不同濃度的硝酸或磷酸腐蝕的容器。也可制造換熱器、蛇形管和硝酸濃縮設(shè)備。由于含鉻量高、有б相脆性和475℃脆化敏感性,故長(zhǎng)期使用溫度應(yīng)避開б相形成溫度和450~550℃范圍。
來賓00Cr25Ni20(Nb)系含有較高Cr,Ni的奧氏體耐硝酸不銹鋼。由于碳含量低(≤0.02%),有時(shí)還含有穩(wěn)定化元素Nb,因而耐晶間腐蝕性能較好, 焊后沒有焊接務(wù)化傾向。由于鎳含量較高,因此耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能也優(yōu)于一般的18-8不銹鋼。
來賓00Cr25Ni22Mo2N鋼主要用于尿素生產(chǎn)中汽提塔的結(jié)構(gòu)材料。由于鋼中含氮,不僅使鋼的耐孔蝕性能提高,且可使鋼具有更高的強(qiáng)度和更穩(wěn)定的純奧氏體組織。研究和實(shí)際使用均表明,此鋼耐尿素腐蝕的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于來賓00Cr17Ni14Mo2(316L),也優(yōu)于00Cr18Mn14Mo2N(A4),是近10多年來。在尿素生產(chǎn)中發(fā)展與應(yīng)用的較新鋼種,國(guó)外70年代開始用于尿素汽提塔,國(guó)內(nèi)大化肥引進(jìn)設(shè)備上也已普通采用。此鋼還可用于醋酸、硫酸生產(chǎn)中制造熱交換器和容器、管道等。