00Cr20Ni18Mo6CuN不銹鋼是一種碳含量極低的高鉬含氮奧氏體不銹鋼。此鋼的突出特點是在氯化物環(huán)境中具有優(yōu)異的耐蝕性,包括耐點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和一般腐蝕的性能。同時在很多還原性酸介質(zhì)中耐蝕性也很好。另外,該鋼中由于氮含量很高,因而具有比常用奧氏體不銹鋼更高的強度。該鋼種主要用于海水設備,紙漿和造紙工業(yè)中的漂白裝置設備,氣體清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)件(如紙漿和冶金工業(yè)以及電站中)和處理與輸送含鹵族化合物介質(zhì)的容器和管線,以及煉油裝置等。
00Cr27Ni31Mo3Cu是近乎鐵鎳基合金的高鉻奧氏體不銹鋼,其 特點是在多種強腐蝕性環(huán)境中耐蝕性非常出色。在各種腐蝕性非常苛刻的化工介質(zhì),比如濕法磷酸中,在海水以及近海油氣生產(chǎn)環(huán)境中,耐一般腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和晶間腐蝕的性能都很好。因而該鋼種通用性很好,主要用于工業(yè)磷酸和磷肥的生產(chǎn)設備、海水熱交換器及有關(guān)裝置,以及有機酸(如醋酸)和氟化物的生產(chǎn)設備等。
退火工藝對不銹鋼板會產(chǎn)生怎樣的影響?
不銹鋼板是一種具有較高強度、可塑性、韌性等優(yōu)質(zhì)特點的一種優(yōu)質(zhì)鋼材,并且在很多領(lǐng)域都得到比較好的應用,不銹鋼板管材通常采用多次冷拔加工成型,為加工硬化,冷拔之前需進行退火,而退火處理對材料的組織和性能有著決定性影響。
(1)不銹鋼板組織中大部分晶粒沿拉拔方向有輕微拉長現(xiàn)象,晶粒大小不均;在200、400和550℃退火時主要以回復為主;在600~750℃退火時發(fā)生了再結(jié)晶,并有大晶粒的現(xiàn)象。
(2)不銹鋼板組織中存在形變孿晶;在200~550℃退火時孿晶密度變化不大;在550~750℃退火時隨退火溫度升高,孿晶密度先增加后減少。
(3)不銹鋼板在200~600℃退火時,組織中無第二相析出;在650~750℃退火時有Cr23C6型碳化物析出,且隨退火溫度升高析出物逐漸增多。
所以,對不銹鋼板組織進行退火后,其組織會發(fā)生比較大的變化,由此不銹鋼板可以得到更多的性能,在應用過程中發(fā)揮出更大的作用。
不銹鋼的分類、主要成分及性能比較
分類大概成分(%)淬火性耐蝕性加工性可焊接性磁性C Cr Ni
鐵素體系 0.35以下 16-27 - 無佳尚佳尚可有
馬氏體系 1.20以下 11-15 - 自硬性可可不可有
奧氏體系 0.25以下 16以上 7以上無優(yōu)優(yōu)優(yōu)無
以上分類僅是按鋼的基體組織分的,由于鋼中穩(wěn)定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡,以及由于大量的鉻使平衡圖S點左移,工業(yè)中應用的不銹鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外,還有馬氏體—鐵素體,奧氏體-鐵素體,奧氏體-馬氏體等過渡型的復相不銹鋼,以及具有馬氏體-碳化物組織的不銹鋼。 工業(yè)上應用的不銹鋼按金相組織可分為三大類:鐵素體不銹鋼,馬氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼。可以把這三類不銹鋼的特點歸納(如下表),但需要說明的是馬氏體不銹鋼并不是都不可焊接,只是受某些條件的限制,如焊前應預熱焊后應作高溫回火等,而使焊接工藝比較復雜。實際生產(chǎn)中一些馬氏體不銹鋼如1Cr132Cr13以及2Cr13與45鋼焊接還是比較多的。
不銹鋼的耐蝕性能
腐蝕的種類和定義
一種不銹鋼可在許多介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,但在另外某種介質(zhì)中,卻可能因化學穩(wěn)定性低而發(fā)生腐蝕。所以說,一種不銹鋼不可能對所有介質(zhì)都耐蝕。在眾多的工業(yè)用途中,不銹鋼都能提供今人滿意的耐蝕性能。根據(jù)使用的經(jīng)驗來看,除機械失效外,不銹鋼的腐蝕主要表現(xiàn)在:不銹鋼的一種嚴重的腐蝕形式是局部腐蝕(亦即應力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕)。這些局部腐蝕所導致的失效事例幾乎占失效事例的一半以上。事實上,很多失效事故是可以通過合理的選材而予以避免的。
金屬的腐蝕,按機理可分為特理腐蝕、化學腐蝕與電化學腐蝕三種。生活實際、工程實際中的金屬腐蝕,絕大多數(shù)都屬于電化學腐蝕。
不銹鋼應力腐蝕開裂(SCC):是指承受應力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于烈紋的擴展而互生失效的一種通用術(shù)語。應力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌,但它也可能發(fā)生于韌性高的材料中。發(fā)生應力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應力(不論是殘余應力還是外加應力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質(zhì)存在。型紋的形成和擴展大致與拉應力方向垂直。這個導致應力腐蝕開裂的應力值,要比沒有腐蝕介質(zhì)存在時材料斷裂所需要的應力值小得多。在微觀上,穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋,而沿晶界擴圖的裂紋稱為沿晶裂紋,當應力腐蝕開裂擴展至其一深度時(此處,承受載荷的材料斷面上的應力達到它在空氣中的斷裂應力),則材料就按正常的裂紋(在韌性材料中,通常是通過顯微缺陷的聚合)而斷開。因此,由于應力腐蝕開裂而失效的零件的斷面,將包含有應力腐蝕開裂的特征區(qū)域以及與已微缺陷的聚合相聯(lián)系的“韌窩”區(qū)域。