奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼具有面心立方晶體結構,無磁(ci)性,不(bu)能通過熱(re)處理強化(hua)(hua),只能采(cai)用(yong)冷加(jia)工(gong)強化(hua)(hua)手(shou)段提高強度(du)。由于(yu)其耐蝕,良好(hao)的(de)常溫和(he)低溫韌性、易成型性和(he)良好(hao)的(de)可焊(han)性而(er)廣泛應用(yong)于(yu)各(ge)工(gong)業(ye)領域和(he)日常消費領域。奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼產量約占不(bu)銹鋼產量的(de)70%,其產品涵蓋板、管、絲、帶(dai)、棒(bang)材、鍛(duan)件等幾(ji)乎所有的(de)冶金產品類型。
(06Cr25Ni20)310S不銹鋼 是高鉻鎳奧氏體不銹鋼,在氧化性介質中具有優良的耐蝕性,同時具有良好的高溫力學性能,因此它既可用于耐蝕部件又可用于高溫部件。
(022Cr25Ni20)310L不銹鋼 是在(06Cr25Ni20)310S不銹鋼基礎上發展起來的超低碳奧氏體不銹鋼,改善了(06Cr25Ni20)310S不銹鋼的耐晶間腐蝕能力,此鋼主要用于耐強氧化性酸性環境腐蝕的設備、裝置和部件,解決了焊后耐蝕性劣化問題。
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不銹鋼 是在(022Cr25Ni20)310L不銹鋼基礎上添加Nb的鋼種,由于此類鋼鎳量較高,降低了碳在奧氏體中的溶解度,為達到提高鋼的耐晶間腐蝕性能,可將碳進一步降低或加入鈮,此鋼采用加入鈮的手段,用以進一步改善鋼的敏化態的耐晶間腐蝕能力。
以上三種鋼號的鉻、鎳含(han)量均較高,因此其(qi)耐點蝕和氯化物應力腐(fu)蝕能力也優(you)于(yu)通常的18-8型(xing)不銹鋼。
一、化學成分
各(ge)種(zhong)標(biao)準(06Cr25Ni20)310S不銹鋼的化學成分 | |||||||||
鋼號名稱 | 化學成分 % | ||||||||
C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Nb | N | |
310S | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.030 | 24~26 | 19~22 | - | - |
1.4845 | ≤0.1 | ≤1.5 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.015 | 24~26 | 19~22 | - | ≤0.11 |
06Cr25Ni20 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.030 | 24~26 | 19~22 | - | - |
310L | ≤0.02 | ≤0.8 | ≤0.8 | ≤0.02 | ≤0.015 | 24.5~26 | 20~22 | - | - |
310Nb | ≤0.03 | ≤0.8 | ≤1.80 | ≤0.02 | ≤0.015 | 24.5~26 | 20~22 | 0.2/0.35 | - |
二、力(li)學性能
a. 室溫力學性能
310S系列(lie)不(bu)銹鋼室溫力學性能 | ||||||
鋼號名稱 | 狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs % | φ/% | HRB |
(06Cr25Ni20)310S | 退火(1030-1080℃) | ≥520 | ≥205 | ≥40 | ≥50 | ≤187 |
(022Cr25Ni20)310L | 固溶態 | 500~700 | ≥210 | ≥35 | - | - |
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb | 固(gu)溶(rong)態(tai) | 500~700 | ≥210 | ≥35 | ≥50 | ≤187 |
( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不銹鋼(gang)的室溫力學性(xing)能 | |||||
類型 | 熱處理狀態 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs % | φ/% |
鍛造棒材 | 1080℃×30min 水冷 | 570~585 | 230 | 46.3~47.5 | 76.8~78.3 |
鍛造(zao)棒材(cai) | 1080℃×30min 水冷 +650℃×60min 空冷 | 580~585 | 225~235 | 46.3~48.5 | 74.3~75.3 |
6mm 中板 | 1050~1080℃ 水冷 | 580~585 | 265~270 | 46.5~51.5 | - |
b.高溫力(li)學性能
(06Cr25Ni20)310S不(bu)銹鋼的高溫拉伸性(xing)能(neng) | ||||
試驗溫度 ℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | φ/% |
21 | 625 | 290 | 47 | 70 |
150 | 600 | 240 | 39 | 70 |
205 | 585 | 230 | 38 | 69 |
260 | 570 | 220 | 37 | 69 |
315 | 565 | 205 | 37 | 69 |
425 | 525 | 185 | 36 | 63 |
480 | 515 | 180 | 34 | 61 |
540 | 495 | 165 | 33 | 55 |
595 | 480 | 150 | 33 | 50 |
650 | 385 | 145 | 35 | 45 |
705 | 340 | 140 | 36 | 40 |
760 | 285 | 130 | 37 | 39 |
815 | 235 | 125 | 50 | 38 |
870 | 185 | 110 | 45 | 37 |
925 | 215 | 一 | 50 | 40 |
980 | 90 | 一 | 57 | 40 |
三、耐蝕(shi)性能
(06Cr25Ni20)310S不(bu)銹鋼具有良好(hao)的(de)(de)耐(nai)氧(yang)化(hua)性介質腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)性能(neng)。實踐結果(guo)表明,在硝酸中(zhong),當其(qi)濃度(du)≤70%時,鋼的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性主要由鋼中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)含量(liang)決(jue)定,在更高(gao)的(de)(de)濃度(du)的(de)(de)硝酸中(zhong)或含有氧(yang)化(hua)劑的(de)(de)硝酸中(zhong),單純靠(kao)鉻(ge)的(de)(de)合金化(hua)已難(nan)以達到提高(gao)耐(nai)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)目的(de)(de)。在強氧(yang)化(hua)性介質中(zhong)必須控制(zhi)鋼中(zhong)的(de)(de)雜質含量(liang),如硅、磷、硫(liu)等(deng)以提高(gao)其(qi)耐(nai)非敏態晶界腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)能(neng)力(li)。
(022Cr25Ni20Nb)310N不銹鋼具有良好的耐晶間腐(fu)蝕性能,在(zai)65%沸騰硝(xiao)酸中(zhong),敏(min)化態(tai)650℃×60min空冷與固(gu)溶態(tai)具有相同(tong)的耐蝕性。
四(si)、工藝(yi)性能
(06Cr25Ni20)310S不銹鋼(gang)、(022Cr25Ni20)310L不銹鋼(gang)、( 022Cr25Ni20Nb )310Nb不銹鋼(gang)的工藝(yi)性能良(liang)好,與18-8型不銹鋼(gang)無(wu)顯著區別。
1. 熱加工
適宜的熱加(jia)工(gong)溫度為900~1150℃
2. 冷加(jia)工
此鋼(gang)(gang)適用于(yu)各種冷加(jia)工操(cao)作,冷加(jia)工的中(zhong)間(jian)熱處(chu)理(li)溫度以1000~1150℃為(wei)宜,其冷成型(xing)性能類似于(yu)18-8型(xing)不銹鋼(gang)(gang)。
3. 熱處理
固溶(rong)處理溫(wen)度(du)為1000~1150℃。消(xiao)除應力退(tui)火溫(wen)度(du)為850~950℃,保溫(wen)10~15分鐘后空冷。
4. 焊接
(022Cr25Ni20)310L不(bu)銹鋼焊(han)(han)接性能良好,可采取(qu)TIG,MIG和手(shou)工(gong)電(dian)弧焊(han)(han)等方法進行焊(han)(han)接,在(zai)通常情(qing)況下(xia),不(bu)需(xu)要焊(han)(han)前預熱,在(zai)各種焊(han)(han)接方法中(zhong),手(shou)工(gong)電(dian)弧焊(han)(han)更為(wei)合適。焊(han)(han)件厚度≤6mm時(shi),選用直徑(jing)(jing)2.5mm焊(han)(han)條(tiao),焊(han)(han)件厚度超過6mm時(shi),則宜選直徑(jing)(jing)≤3.2mm焊(han)(han)條(tiao)。
五、產品應用
在強氧化性的腐蝕環境中,(022Cr19Ni10) 304L不銹鋼的耐蝕性不能滿足要求的情況下,可以選用(022Cr25Ni20)310L不銹鋼,如硝酸生產廠的尾氣預熱器、加熱器,冷卻器和冷凝器等;硝酸銨廠的硝酸預熱器;三氯氰胺廠的反應熱蛇形管;丙稀酸纖維廠的硝酸冷凝器、硝酸在沸器;已二酸工廠的再沸器;氧化鈾生產中的硝酸設備。在核燃料后處理工廠的高放射廢物的濃縮裝置已廣泛使用(022Cr25Ni20Nb)310Nb不銹鋼,并成功運行。