鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在加熱冷卻時都(dou)沒有(you)α'γ'轉變,始終保(bao)持鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)組織。這(zhe)類鋼含鉻量較高,為17%~28%,主(zhu)要(yao)(yao)是作為熱穩(wen)定鋼,也(ye)可作為耐蝕鋼。鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼由(you)于不(bu)(bu)含鎳,生產制造成本要(yao)(yao)比(bi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼低(di),但其熱穩(wen)定性和耐蝕性在有(you)些情況下,比(bi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼還要(yao)(yao)好,特別是耐氯離子腐(fu)蝕。因此,大力(li)推廣鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的應用,不(bu)(bu)但可以降低(di)成本,而且還能節約寶(bao)貴的鎳資源(yuan)。這(zhe)樣(yang)看來,使用鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)(bu)僅可以節約鎳,而且還是在許(xu)多(duo)特殊(shu)使用環境中的最佳(jia)選材(cai)。
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不(bu)銹鋼由于鉻含量高且含~2%Mo,因而,在含氯化物的水溶液中耐孔蝕和應力腐(fu)蝕;在耐全面腐蝕性能方面除優于316L不銹(xiu)鋼 , 317L不銹鋼 ,2205不銹(xiu)鋼 外,在NaOH和醋酸中,其耐蝕性與純鎳相當;在含NaClO3等氧化劑的高溫NaOH中不僅優于高純Cr26Mo1不銹鋼而且優于純鎳,與此同時,此鋼還具有良好的韌性,加工成型性和可焊性。
一、化學成分(fen)
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼的化學成分表(biao)2-35。
二、物理(li)性(xing)能
密度p:7.64g/cm3
線膨脹系數α:9.7x10-6/K
導熱(re)系數(shu)入:100℃17.8 W/(m·K)
彈性(xing)模(mo)量E:20~300℃時,220500~230000 MPa
比熱容C:20℃時,460J/(kg·K)
電(dian)阻:560nΩ·m
三、力學性能
高(gao)(gao)純(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼(gang),其(qi)室溫(wen)力(li)學性(xing)(xing)能見表2-36,脆(cui)性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)(du)曲線見圖(tu)2-36。從(cong)表2-36可知,此(ci)鋼(gang)具有較高(gao)(gao)的塑性(xing)(xing)。從(cong)圖(tu)2-36可知,鋼(gang)的脆(cui)性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)(du)隨板厚(hou)度(du)(du)增加往(wang)高(gao)(gao)側移動,因此(ci)要求韌(ren)性(xing)(xing)的焊接構件厚(hou)度(du)(du)應≤6mm,如果設計(ji)6mm以上板厚(hou),設計(ji)上應采(cai)用復合板。圖(tu)2-36示出(chu)(chu)不同(tong)厚(hou)度(du)(du)的高(gao)(gao)純(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼(gang)板材的脆(cui)性(xing)(xing),3mm冷(leng)軋落板脆(cui)性(xing)(xing)轉(zhuan)變溫(wen)度(du)(du)可低(di)(di)至(zhi)-100℃以下。圖(tu)2-37系此(ci)鋼(gang)的高(gao)(gao)溫(wen)力(li)學性(xing)(xing)能。當高(gao)(gao)于~500℃加熱時(shi),高(gao)(gao)純(chun)Cr30Mo2不銹鋼(gang)的強度(du)(du)下降,塑性(xing)(xing)(8%)明顯提高(gao)(gao)。當溫(wen)度(du)(du)達到≥800℃時(shi),強度(du)(du)很低(di)(di)塑性(xing)(xing)很高(gao)(gao),進而出(chu)(chu)現超塑性(xing)(xing)現象。
四(si)、耐蝕性
表2-31示出(chu)高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、,C26Mo1 及00Cr17Ni14Mo2在各種腐蝕條件(jian)下腐蝕試驗結(jie)果。
a. 耐應力腐蝕性
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼在氯化物溶液中具有極好的耐應力腐蝕性,如表2-31、圖2-38所示,在42%沸騰MgCl2中,即使承受高應力也不產生破裂。
b. 耐孔蝕(shi)、縫(feng)隙腐蝕(shi)性
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼由于高Cr加2%Mo,低碳、氮,顯示出優異的耐孔蝕、縫隙腐蝕性能,例如表2-31、圖2-40所示,在10%FeCl3·6H2O,5%FeCl3+0.05mol HCl水溶液中,耐孔蝕、縫隙腐蝕性優于含2%Mo的Cr-Ni奧氏體和雙相不銹(xiu)鋼。
c. 耐無機酸(suan)性能
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼難以析出碳化物、氮化物,因不容易形成貧鉻層,所以有著特別優異耐晶間腐蝕性(65%HNO3)。在低濃度的鹽酸、硫酸中,耐蝕性優于00Cr17Ni14Mo2等奧氏體不銹鋼(見表2-31,表2-37,圖2-40)。
d. 耐有機(ji)酸腐蝕(shi)
高純(Cr30Mo2)447J1不銹鋼具(ju)有特別優(you)異的耐有機酸腐蝕(shi)性能(見表2-31、表2-38),對甲酸、乙(yi)酸及其(qi)混酸均(jun)顯示(shi)出(chu)優(you)異的耐蝕(shi)性,高純Cr30Mo2 優(you)于(yu)00Cr17Ni14Mo2和0Cr25Ni5Mo。
e. 耐堿(jian)
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼在隔膜法合成NaOH制造的濃縮工序中有著優異的耐蝕性(見表2-31),在含NaCl,NaClO3的NaOH中耐蝕性優于純Ni(見表2-39,圖2-41)。需要指出,在280℃,濃度為60%的NaOH中,只有當NaClO3濃度超過100ppm時,Cr30Mo2鋼的腐蝕率才能從30~36mm/a降低到1~1.5mm/a。
五(wu)、冷(leng)熱(re)加工和熱(re)處理
高純(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不(bu)銹鋼與高純(chun)Cr26Mo1鋼相似有(you)極佳的熱(re)加工性能,適(shi)宜的熱(re)加工溫(wen)度為870~1150℃。
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不(bu)銹鋼(gang)熱處理(li)為(wei)980~1020℃加熱后(hou)急冷。
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼冷(leng)(leng)加工硬化傾向(xiang)小,深沖性好,延(yan)性小,易(yi)于冷(leng)(leng)加工,適于制造冷(leng)(leng)沖壓部件。
六、焊接性能
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼可采用鎢極氬弧焊和金屬極氬弧焊接。當需要填充金屬,可采用同樣的材料。焊接時要極力防止C、N2、O2等不純物的污染,圖2-42指出焊接部分,C、N2污染程度與夏比沖擊特性的關系,隨著C、N2的增加韌性顯著惡化。
七、典型用途
①. 醋酸(suan)、乳酸(suan)等有機酸(suan)及其衍生(sheng)物的制造設備。
②. 苛性鈉生產濃縮工(gong)序(xu)的設備。
③. 含(han)氯離子容易引起00Cr17Ni14Mo2等奧氏體不(bu)銹鋼應力腐(fu)蝕、孔蝕、縫隙(xi)腐(fu)蝕環(huan)境。
④. 排煙脫硫等防止公(gong)害的設備。
⑤. 火力發電廠冷凝器,例如日本東京灣火力發電廠海水冷卻用高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼(gang)無縫(feng)管已使用12.5年。
⑥. 石(shi)油精煉(lian)設備
⑦. 要(yao)求耐蝕性(xing)和磁(ci)性(xing)部件,如電磁(ci)閥芯材料、鐘(zhong)、表等。