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臺州1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10 三種牌號鋼的相對耐蝕性為:
1Cr18Ni9<0Cr18Ni9Ti<00Cr18Ni10
但是,它們之間的強度其趨向則完全相反。
由于臺州00Cr18Ni10在耐蝕性和純凈度,易拋光性等方面的顯著優點, 除要求具有較高強度時選用1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti外,均應選用00Cr18Ni10超低碳不銹鋼。
這三種鋼均適宜制造耐酸容器、管道、換熱器和耐酸設備及其襯里。但是,在有氯化物而易產生應力腐蝕、孔蝕和縫隙腐蝕的條件下,不應選用這些鋼種。
臺州不銹鋼板0Cr18Ni11Nb鋼系Cr-Ni奧氏體不銹鋼。由于含穩定化元素Nb,故耐晶間腐蝕和耐連多硫酸晶間應力腐蝕性能良好,在酸、堿、鹽等腐蝕介質中其耐蝕性與含Ti的18-8奧氏體不銹鋼相近。此鋼廣泛應用于石油化工、合成纖維、食品、造紙等工業。由于Nb較Ti不易燒損,故此鋼種多用作焊接鉻鎳奧氏體不銹鋼的焊芯,由于此鋼高溫強度較高,故還作為熱強鋼使用。
與前述18-8型簡單Cr-Ni奧氏體不銹鋼相比。Mo的合金化使這三種鋼耐稀硫酸、磷酸、各種有機酸(如醋酸、甲酸等)、尿素以及耐氯化物孔蝕的性能有明顯提高,這三種鋼中,隨碳量降低,耐蝕性增強,但強度有所下降;不含鈦的超低碳不銹鋼00Cr17Ni14Mo2,既無晶間腐蝕傾向,焊后也不會產生刀狀腐蝕。
1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3兩種不銹鋼的耐蝕性很相近,在濕汽、鹽霧及海洋大氣中抗銹性均很好,在很多種有機和無機的化學介質、食品及消毒液中,其耐蝕性均良好,對硝酸耐蝕性較好,對硫酸只在較小程度上耐蝕,而不耐鹽酸及其他鹵化物酸的腐蝕。在三種代表性的腐蝕環境中0Cr18Ni9鋼和0Cr18Ni9Cu3鋼耐蝕性的對比列于表4-53,可看出兩者的耐蝕性基本相當。
表4-53? 0Cr18Ni9和0Cr18Ni9Cu3鋼的耐蝕性,mm/a
實驗條件 65%HNO3沸48h 5% H2SO4,沸48h 1%HCL,沸,48h
0Cr18Ni9Cu3 0.45 5.5 4.3
0Cr18Ni9 0.30-0.60 3.0-15.0 3.0-10.0
由于這兩種不銹鋼碳含量較高,故當其在450-900℃溫度區間內加熱或緩慢冷卻通過該溫度區間時,鉻的碳化物就會沿晶界析出,導致耐晶間腐蝕性能下降。因此在設備制造和應用中應盡力避免這種情況。實在無法避免時,需視使用條件酌情再度固溶處理,以恢復材料良好的耐蝕性。
現已研究確定,導致鐵素體不銹鋼475℃脆性的原因是αˊ相的析出。αˊ相是一種富鉻相,含鉻量可高達61%-83%,含鐵量為37%-17.5% 。尺寸為10-20nm左右。此相具有體心立方結構且無磁性,晶格常數為0.2877nm,介于鐵與鉻的晶格常數之間。
б相:鐵素體不銹鋼在500-925℃溫度范圍內加熱或停留時,同樣會使鋼產生嚴重脆化。研究表明,此種脆化的原因是由于б相的析出。從圖3-1的Fe-Cr二元相圖中可以看出,Fe-Cr合金中有б相的存在,而且б相的鉻量范圍在42%-50%;α+б相區的鉻量≥20% ,其存在溫度為500-800℃。由于б相是一種無磁且具有高硬度的脆性相。因而常常引起鋼的韌性下降。由于б相富鉻,它們的析出又常常引起鉻變化而使鋼的耐蝕性下降。連續成網狀的б相較島狀者更為有害。
一般來說,0Cr13Ni8Mo2A1鋼的耐蝕性能優于1Cr13和0Cr17Ni2馬氏體不銹鋼;在某些環境下則低于0Cr17Ni4Cu4Nb。和其他沉淀硬化不銹鋼一樣,在完全硬化狀態具有 耐蝕性。盡管在苛刻的試驗條件下,0Cr13Ni8Mo2A1鋼在低于565℃的各種溫度時效對氫脆有些敏感,但實際使用中氫脆破裂事故卻很少見。在595℃以上的溫度時效,對氫致裂紋是免疫的。此外,在595℃或高于此溫度時效,此鋼具有 的耐硫化物應力腐蝕破裂性能。
工藝性能
包括熱加工、熱處理和焊接性能。鋼的鍛造加工溫度范圍為1170-1205℃,在1040℃以下應具有>50%的變形量,以得到細化的晶粒。在時效前應進行固溶退火。加熱爐氣氛應不引起脫碳或滲碳。此鋼可以在A狀態或任何時效條件下焊接,不需預熱。通常以TIG工藝為 ,對于<6mm的薄截面材料,焊后不必進行固溶退火處理可進行時效處理。對于厚截面材料,在需要多道次焊接的條件下,在時效之前應該進行焊后固溶退火處理。