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常见金属材质的基本知识

2017-09-27 33页 doc 73KB 48阅读

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常见金属材质的基本知识常见金属材质的基本知识 316不锈钢 百科名片 316不锈钢,18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用,加工硬化性优,无磁性,。 海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备,照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。316不锈钢化学成分,C?0.08,Si?1.00,Mn?2.00,P?0.035,S?0.03,Ni:10.0-14.0,Cr:16.0-18.5,Mo:2.0-3.0。316不锈钢机械性质,抗拉强度(Mpa) 620...
常见金属材质的基本知识
常见金属材质的基本知识 316不锈钢 百科名片 316不锈钢,18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用,加工硬化性优,无磁性,。 海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备,照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。316不锈钢化学成分,C?0.08,Si?1.00,Mn?2.00,P?0.035,S?0.03,Ni:10.0-14.0,Cr:16.0-18.5,Mo:2.0-3.0。316不锈钢机械性质,抗拉强度(Mpa) 620 MIN,屈服强度(Mpa) 310 MIN,伸长率(%) 30 MIN,面积缩减(%) 40 MIN,316不锈钢的密度8.03 g/cm3,奥氏体不锈钢一般都用这个值 不锈钢的种类 不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢,而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。 不锈钢自本世纪初问世,到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就,不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多,性能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;按钢的性能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等;按钢的功能特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。 不锈钢一般用于防腐蚀性的环境,以及医疗器械和生活用品. 按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等;也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等;通常以金相组织进行分类。按金相组织分类为:铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体(A)型不锈钢、奥氏体-铁素体(A-F)型双相不锈钢、奥氏体-马氏体(A-M)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。 铁素体型不锈钢 它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在11.5%~32.0%范围内。随着铬含量的提高,其耐酸性能也提高,加入钼(Mo)后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。 马氏体型不锈钢 它的显微组织为马氏体。这类钢中铬的质量分数为11.5%~18.0%,但碳的质量分数最高可达0.6%。碳含量的增高,提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性。这类钢的焊接性较差。列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、1 Cr17Ni2等。 编辑本段奥氏体型不锈钢 其显微组织为奥氏体。它是在高铬不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8%~25%)而形成的,具在奥氏体组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础,在此基础上随着不同的用途,发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。 奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢,是应用最广泛的一类钢,其中以18-8型不锈钢最有代表性,它是有较好的力学性能,便于进行机械加工、冲压和焊接。在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子(CL-)的介质特别敏感,易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级:一般含碳量(Wc?0.15%)低碳级 (Wc?0.08%)和超低碳级(Wc?0.03%)。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、 00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍,早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8 型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。 编辑本段奥氏体-铁素体型不锈钢 其显微组织为奥氏体加铁素体。铁素体的体积分数小于10%的不锈钢,是在奥氏体钢基础上发展的钢种。 编辑本段沉淀硬化型不锈钢 按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A、 0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5%~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体,再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的在核工业、航空和航天工业中,得到应用。 316不锈钢性能 耐腐蚀性 耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。 耐热性 在871?C(1600F?)以下的间断使用和在927C?(1700F?)以下的连续 使用中,316不锈钢具有好的耐氧化性能。在 427?C-857?C(800?F-1575?F)的范围内,最好不要连续使用316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。 热处理 在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。 焊接 316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理 典型用途 纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。 现在还应于电磁阀领域,主要用于壳体、卡箍、球体,阀体、阀座、螺母、阀杆等等。 316l 编辑本段简介 316L是一种不锈钢材料牌号,表示主要含有Cr,Ni,Mo数字表示大概含有的百分比(不是准确的,只是大概),316L是这种材料对应的美国标号,sus 316L 是对应的日本标号。我国的标准牌号为022Cr17Ni12Mo2.(新标)旧牌号为00Cr17Ni14Mo2 编辑本段化学成分 碳 C :?0.030 硅 Si:?1.00 锰 Mn:?2.00 316l 硫 S :?0.030 磷 P :?0.035 铬 Cr:16.00,18.00 镍 Ni:10.00,14.00 钼 Mo:2.00,3.00 抗腐蚀性 316L因其优异的耐腐蚀性在化工行业有着广泛的应用,316L也是属于18-8型奥氏体不锈钢的衍生钢种,添加有2,3%的Mo元素。在316L的基础上,也衍生出很多钢种,比如添加少量Ti后衍生出316Ti,添加少量N后衍生出316N,增加Ni、Mo含量衍生出317L。 市场上现有的316L大部分是按照美标来生产的。出于成本考虑,钢厂一般把产品的Ni含量尽量往下限靠。美标,316L的Ni含量为10,14%,日标则规定,316L的Ni含量为12,15%。按最低标准,美标和日标在Ni含量上有2%的区别,体现到价格上还是相当巨大的,所以客户在选购316L产品时还是需要看清,产品是参照ASTM还是JIS标准。 316L的Mo含量使得该钢种拥有优异的抗点蚀能力,可以安全的应用于含Cl,等卤素离子环境。由于316L主要应用的是其化学性能,钢厂对316L 的表面检查要求稍低(相对304),对表面要求较高的客户要加强表面检查力度。 编辑本段力学性能 抗拉强度 σb (MPa):?480 条件屈服强度 σ0.2 (MPa):?177 伸长率 δ5 (%):?40 断面收缩率 ψ (%):?60 硬度 :?187HB;?90HRB;?200HV 硬度?187HB ?90HRB ?200HV 密度:7.98g/cm3; 比热容比(20?):0.502J/(g*K) 编辑本段热处理 固溶1010,1150?快冷。 编辑本段金相组织 组织特征为奥氏体型。 编辑本段316L不锈钢与304L不锈钢的区别和辨别 现在最常用的两种不锈钢304,316(或对应于德/欧标的1.4308,1.4408),316与304在化学成分上的最主要区别就是316含Mo,而且一般公认,316的耐腐蚀性更好些,比304在高温环境下更耐腐蚀。所以在高温环境下,工程师一般都会选用316材料的零部件。但所谓事无绝对,在浓硫酸环境下,再高温度也千万别用316~不然这事可就出大了。学机械的人都学过螺纹,还记得为了防止在高温情况下螺纹咬死,需要涂抹的一种黑乎乎的固体润滑剂吧:二硫化钼(MoS2),从它就得出了2点结论不是:[1]Mo确实是一种耐高温的物质(知道黄金用什么坩埚熔吗,钼坩埚~)。[2]:钼很容易和高价硫离子反应生成硫化物。所以没有任何一种不锈钢是超级无敌耐腐蚀的。说到底,不锈钢就是一块杂质(不过这些杂质可都比钢更耐腐蚀^^)较多的钢,是钢就可以和别的物质反应。 1.4529 [1] 产品名称: 25-6Mo、1.4529(UNS N08926) 国内通称:1.4529、脱硫脱硝合金、Cronifer1925hMo 各国标准:ASTM A240、 UNS N08926、DIN1.4529、NAS 255NM 主要成分:20Cr-25Ni-6Mo-1Cu-0.2N 机械性能:抗拉强度:σb》650Mpa; 延伸率:δ》35% 材料说明: 1.4529(UNS N08926)在卤化物介质和含硫氢酸性环境中具有非常高的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,能有效抵抗氯离子应力腐蚀,在氧化和还原性介质中同样具有良好的耐腐蚀性,稳定性良好,机械性能略优于904L,可用于-196到400?的压力容器制造。 典型工况:60%硫酸,80?以下,年腐蚀率<0.1mm 应用领域: 烟气脱硫装置,磷酸生产用蒸发器、换热器、过滤器和混合器,硫酸输送装置,冷凝器,灭火系统,海水过滤系统,近海工业中的液压和回灌管道系统,纸浆漂泊系统,盐类蒸发冷凝器,电厂污染冷却水管道系统,反渗透海水淡化装置,腐蚀性化学品运输存储罐,卤酸催化的有机 [2]物生产设备等。 配套焊材:ERNiCrMo-3、ERNiCrMo-3 321不锈钢 奥氏体不锈钢相当于国产0Cr18Ni10Ti 美国牌号为:321、S32100、TP321 日本牌号:SUS321 英国牌号:304S12、321920 德国牌号:X10CrNiTi189 特性 321不锈钢其中的Ti作为稳定化元素存在,但它同时是热强钢种,在高温方面比316L要好的多.321不锈钢在不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中,尤其是在氧化性介质中具有良好的耐磨蚀性能,用于制造耐磨酸容器和耐磨设备的衬里、输送管道. 321不锈钢是Ni-Cr-Ti型奥氏体不锈钢,其性能与304非常相似,但是由于加入了金属钛,使其具有了更好的耐晶界腐蚀性及高温强度。由于添加金属钛,使其有效的控制了碳化铬的形成。 321不锈钢具有的优异的高温应力破断(Stress Rupture)性能及高温抗潜变性能(Creep Resistance)应力机械性能都优于304不锈钢。 应用 应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件 1 . 石油废气燃烧管道 2 . 发动机排气管 3 . 锅炉外壳,热交换器,加热炉部件 4 . 柴油机用消音部件 5 . 锅炉压力容器 6 . 化学品运输车 7 . 伸缩接头 8 . 燃炉管道及烘干机用螺旋焊管 编辑本段物理性能 化学成份 碳 C :?0.08 硅 Si:?1.00 锰 Mn:?2.00 硫 S :?0.030 磷 P :?0.035 铬 Cr:17.00,19.00 镍 Ni:9.00,12.00 钛 Ti:?5×C% 力学性能 抗拉强度 σb (MPa):?520 条件屈服强度 σ0.2 (MPa):?205 伸长率 δ5 (%):?40 断面收缩率 ψ (%):?50 硬度 :?187HB;?90HRB;?200HV 热处理规范及金相组织 热处理规范:1)固溶920,1150?快冷; 2)根据需方要求可进行稳定化处理,热处理温度为850,930?,但必须在中注明。 金相组织:组织特征为奥氏体型。 ?交货状态:一般以热处理状态交货,其热处理种类在合同中注明;未注明者,按不热处理状态交货。 编辑本段不锈钢知识 不锈钢(Stainless Steel)指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化 浸蚀性介质腐蚀的钢, 又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。 1.种类 不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。 1、铁素体不锈钢:含铬12%,30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。 属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。 2、奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050,1150?,然后水冷,以获得单相奥氏体组织。 3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢:兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。 奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素 体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475?脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 4、马氏体不锈钢:强度高,但塑性和可焊性较差。 马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。 2.不锈钢作用 不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要 。 3.典型用途 大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理。 然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。 在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,最好采用316不锈钢。 不锈钢拉门 现在,人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。 产品形状 实际上,不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。最常用的产品是用薄板和带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件。 4、表面状态 正如后面将谈到的,为了满足建筑师们美学的要求,已开发出了多种不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者无光泽的;可以是光面的、抛光的或压花的;可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面蚀刻有图案,也可进行拉丝等,以满足设计人员对外观的各种要求。 保持表面状态是容易的。只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。由于耐腐蚀性良好,也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。 304不锈钢 求助编辑百科名片 304不锈钢方管 304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料,防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好,一般使用温度极限小于650?。304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸,在实验中得出:浓度?65%的沸腾温度以下的硝酸中,304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。 简介 304不锈钢是一种常见的不锈钢,业内也叫做18/8不锈钢。它的抗腐蚀性能要优于 430不锈钢,但是价格又比316不锈钢便宜,因此广泛使用于生活中,例如:一些高档的不锈钢餐具,户外的栏杆等。 虽然此种不锈钢在国内非常常见,但是“304不锈钢”这个称呼却来自于美国。很多人以为304不锈钢是日本的一种型号称呼,但是严格意义来讲,日本的对304不锈钢的正式称呼是“ SUS304”。 304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能 (耐腐蚀和成型性)的设备和机件。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有16%以上的铬,8%以上的镍含量。304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr18Ni9【据GB/T 20878-2007 现已更改为06Cr19Ni10】不锈钢。 编辑本段成分 基础信息 304不锈钢化学牌号为06Cr19Ni10 旧牌号(0Cr18Ni9) 含铬19%,含镍8-10%。 304不锈钢是得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、普通化工设备、核能等. 304不锈钢化学成份 C Si Mn P S Cr Ni(镍) Mo SUS304化学成分?0.08 ?1.00 ?2.00 ?0.05 ?0.03 18.00-20.00 8.00~10.50 - 密度 不锈钢SUS304密度为7.93 g/cm3 产品标准 对于304不锈钢来说是非常重要的一个参数,直接决定着它的抗腐蚀能力,也决定着它的价值。 304中最为重要的元素是Ni、Cr,但是又不仅限于这两个元素。具体的要求由产品标准规定。行业常见判定情况认为只要Ni含量大于8%,Cr含量大 于18%,就可以认为是304不锈钢。这也是为什么业内会把这类不锈钢叫做18/8不锈钢的原因。 其实,相关的产品标准对304有着非常清楚的规定,而这些产品标准 针对不同形状的不锈钢又有一些差异。下面是一些常见的产品标准与测试。 编辑本段性能 系统描述:304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢,具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性。在大气中耐腐蚀, 如果是工业性气氛或重污染地区,则需要及时清洁以避免腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式换热器、波纹管、家庭用品、建材、化学、食品工业等。304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。 编辑本段304物理性能 抗拉强度 σb (MPa)?520 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)?205 伸长率 δ5 (%)?40 断面收缩率 ψ (%)?50 硬度:?187HB;?90HRB;?200HV 编辑本段不锈钢知识 不锈钢(Stainless Steel)指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢, 又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢 称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。 2.不锈钢作用 不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要 。 3.典型用途 大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。 然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。 在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大 气中,最好采用316不锈钢。 不锈钢拉门 现在,人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。 产品形状 实际上,不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。最常用的产品是用薄板和带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件 P91钢 P91 P91钢相当于国标10Cr9Mo1VNb。 T91,P91(10Cr9Mo1VNb) 特点: 不仅具有高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能,而且还具有良好的冲击韧性和高而稳定的持久塑性及热强性能。在使用温度低于620?时,其许用应力高于奥氏体不锈钢。在550?以上,推荐的设计许用应力约为T9和2.25Cr-1Mo钢的两倍。 应用: 可作为亚临界、超临界锅炉壁温?625?的高温过热器、再热器用钢管,以及壁温?600?高温集箱和蒸汽管道,也可作为核电热交换器以及石油裂化装置炉管。 标准:ASTM A213 ASTM A335 抗拉强度:?585(MPa) 屈服强度:?415(MPa) 伸 长 率:?20(,) P91钢的化学成分确认,见表1 表1 P91钢的化学成分 成 分 wt% C 0.08~0.12 Mn 0.30~0.60 Si 0.20~0.50 P ?0.02 S ?0.01 Cr 8.0~9.5 Mo 0.85~1.05 V 0.18~0.25 Nb 0.06~0.1 N 0.03~0.07 Al ?0.04 求助编辑百科名片 目前新建的亚临界机组中,主蒸汽管道及再热蒸汽管道热段的材料已用P91钢代替P22钢。为此,从化学元素、室温力学性能、许用应力及蠕变强度、线膨胀系数和导热率、焊接性能方面分析比较P91钢和P22钢,说明P91钢更具优越性。最后通过在工程上的实际应用,进一步说明采用P91钢能节省管材,方便设计、安装,经济效益非常显著。 高温、高压管道材料是火力发电厂最重要的用材之一,它不仅对电厂的安全运行起着重要的作用,而且也影响电厂的建设投资。过去国内的600 MW机组工程,主蒸汽管道及再热蒸汽管道热段的管材均选用 A335P22 管材。A335P22 钢的特点是工艺性能良好,对热处理的加热温度不太敏感,焊接性能也好,具有良好的塑性,最大的缺点是强度较低,尤其是高温持久强度比 12Cr1MoV 钢低,在相同温度、应力下使用时,其管壁厚度要比 12Cr1MoV 钢厚约30%。汽水管道壁厚过大,不仅增加制造上的困难,而且也给设计、安装和运行带来不便。20世纪80年代,美国推出了 A335P91 管材,由于该管材比P22钢材具有更好的高温性能,它的推出马上得到世界各国的关注。在压力、温度、内径相同的情况下,主蒸汽管道及再热热段管道采用 P91钢代替P22钢,壁厚可减少一半左右,管道管件如直角三通的用量可降低约65%。 1 P91钢的特性 在以往的工程中,超高压125 MW及200 MW机组的主蒸汽管道选用 10 CrMo910 钢;20世纪70年代末到80年代,引进了亚临界300 MW及600 MW机组,其主蒸汽管道选用 A335P22 钢,这两种钢材性能相当,它们都属于珠光体耐热钢,最高工作温度为580,590 ?,温度再高时只能选用奥氏体耐热钢,奥氏体钢最高工作温度达700 ?,但这种钢的热膨胀性较高,对应力腐蚀敏感,异种钢接头寿命短,不适合用于高温、高压汽水管道。 P91钢是为了填补珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间600,650 ?温度区域使用的新汽水管道用钢,属于马氏体耐热钢, 其最高使用温度为650 ?,实际上在原9Cr-1Mo钢基础上加进V,Nb,N等强化元素,形成一种变质新钢种。 1.1 P91和P22钢元素的质量分数 P91,P22 钢主要元素的质量分数见表1。钢中元素S是硫化物夹杂的主要来源,易产生赤热脆性;元素P则主要影响回火脆性、热脆性,因此,钢中S和P的质量分数要低;V,Nb 及N属于强化元素,可提高钢材的强度;Cr,Si 等元素可使金属在高温运行时生成的氧化膜致密而牢固,提高钢材的抗氧化性。从表1可以看出,P91 钢的有害元素的质量分数较低,抗氧化性较高,又增加了强化元素,是一种优于P22钢的高温、高压管 材。 1.2 室温力学性能 P91, P92钢的室温力学性能见表2所示。 从表2可以看出,P91钢的室温屈服极限是P22钢的2倍,抗拉强度比P22钢高41%。 1.3 许用应力及蠕变强度 P91, P92钢的许用应力及蠕变强度见表3所示。 从表3可以看出,P91 钢在650 ?以下时,所有温度的许用应力均比 P22 钢高。在管道设计中,许用应力的大小直接影响到管壁厚度的选择,正是因为以 P91 钢代替 P22 钢作主蒸汽管道的管材,其壁厚几乎可减少一半,从而使采用P91钢的主蒸汽管道系统具有以下优点:管道系统柔度增加,减少了膨胀力;支吊架的载荷减少;端点推力和力矩降低;允许机组负荷变化较快,起动时间缩短;投资成本降低。 在火力发电厂中,为了保证主蒸汽管道的安全运行,对介质温度为500 ?及以上的每条主汽管道都要进行蠕变监控。影响蠕变的主要因素包括温度、应力和钢材本身,温度越高,应力越大,蠕变速度也越快。根据厂家的试验数据,在105 h及550 ?下时,P91 钢的蠕变强度几乎为 P22 钢的两倍。 1.4 线膨胀系数和导热率 P91, P22钢的线膨胀系数和导热率见表4所示 从表4可知,P91 钢的线膨胀系数和导热率与 P22 钢较接近,这一特性可避免 P91 钢与珠光体钢相接时在运行中产生蠕变疲劳裂纹,这种裂纹正是影响奥氏体耐热钢与珠光体耐热钢相接时异种钢接头寿命短的主要原因。由于 P91 钢的线膨胀系数比 P22 钢略低,又可降低管道的端点推力和力矩。 1.5 焊接性能 P91 钢可按现有方法进行电弧焊接,包括可用氩弧焊接(TIG)方法进行焊接。焊条和焊剂的选择,应当尽量使焊缝和母材的化学成分一致或接近,使焊接金属具有与母材相同或更好的蠕变和持久强度。由于该钢对热裂纹不敏感,施焊前预热到150,200 ?时也不会出现裂纹,并可与各种钢,如P22钢(珠光体耐热钢)、X20CrMoV121(马 氏体耐热钢)和TP304H(奥氏体耐热钢)等钢焊接,以下介绍P91钢的焊接情况: a) P91 钢和 P91 钢焊接时,可选用9Cr-1Mo(T9)或改进的9Cr-1Mo(T91)焊条,壁厚大于25 mm 的管道采用后者,预热温度为200 ?,焊接后缓慢冷却到室温,然后在730 ?以上温度回火; b) P91 钢与 10CrMo910 焊接时,焊接材料要与 10CrMo910 相匹配, 730 ?时应力释放后应在空气中冷却2 h,由于这两种材料焊接部位有一个脱碳区,若采用 10CrMo910 焊条焊接,要保证焊接金属的含碳量够高,以满足持久强度的要求; c) P91 钢与 P22 钢焊接时,焊条可选用 2.25Cr-1Mo 焊条,预热温度为200 ?,焊接后缓慢冷却到室温,然后在700,725 ?下回火,也可先在P91钢侧堆焊 5Cr1-1Mo 焊条,然后再与 P22 钢焊接; d) P91 钢与 X20CrMoV121 焊接时,要用两者相匹配的焊接材料,如 P91 钢焊条,预热温度为250 ?,焊后缓慢冷却到80,100 ?,在750 ?以上温度回火; e) P91 钢与 TP304H 焊接时,用 Inconel 182Ni 基合金焊条,预热温度为200 ?,焊后冷却到室温,在700,730 ?回火。 以上焊后的热处理温度取决管子壁厚,小直径管道处理0.5 h,大直径管道以壁厚每25 mm处理1 h。由于 P91 蠕变强度高,在同样条件下,管道壁厚比采用 P22 钢要薄,焊缝填充金属量相对要少,但 P91 钢对焊缝 IV 型裂纹敏感,因此,要尽量减少 P91 钢材中的系统应力,对壁厚大于12.5 mm的管道,要求在焊后冷到100 ?以上即回火。 2 P91 钢在工程中的应用 目前, P91 钢材已用于丹东电厂(2×350 MW)、鸭河口电厂(2×350 MW)、盐城电厂(6×500 MW)、聊城电厂(2×660 MW)、洛磺电厂(2×350 MW)、珠海电厂(2×700 MW)、邹县电厂(2×600 MW)、梅洲湾电厂(2×300 MW)、外高桥电厂(2×900MW)等工程中。河北电力勘测设计研究院参与设计的邯峰电厂(2×660 MW)主汽管道也采用了 P91 钢材,该单位曾对管道采用 P91 钢和 P22 钢材的不同情况作了比较,得出的结论是:由于 P91 钢材管道壁厚减薄,比采用 P22 钢材减少用材量40%以上,从而节省材料费、安装费30%以上,如表5所示。由于管道自重减轻,支吊架荷重也相应减小,支吊方便,设计、安装也方便,不但节省支吊架造价,也节省土建费用,经济效益很可观。 3 结束语 从以上分析可知,与以往采用 P22 钢相比,P91 钢具有许多优点:化学成分更好,机械性能、高温性能优越,加工性能、焊接性能好。由于 P91 钢的这些优点,在亚临界机组中,主蒸汽管道采用 P91 钢代替 P22 钢,可节省工程投资,也给设计、安装带来方便。新建的大容量机组,需满足21世纪示范电厂的设计思想——技术先进又要控制工程造价。因此,新建的大容量机组大胆采用P91管材,是符合21世纪示范电厂的设计思想。 铁素体不锈钢 - 优点 使用 在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。 铁素体不锈钢 - 缺点 这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低及缺口敏感性较高等缺点,因而限 制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低, 因此使这类钢获得广泛应用.。Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25、Cr25Mo3Ti、Cr28等,美国牌号有430、 439、443/21CT、409等, 奥氏体不锈钢 求助编辑百科名片 奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。 编辑本段简介 此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸具有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。 编辑本段奥氏体型钢 (1)1Cr17Mn6Ni15N;(2)1Cr18Mn8Ni5N;(3)1Cr18Ni9;(4)1Cr18Ni9Si3;(5)0Cr18Ni9;(6)00Cr19Ni10;(7)0Cr19Ni9N;(8)0Cr19Ni10NbN;(9)00Cr18Ni10N;(10)1Cr18Ni12;(11) 0Cr23Ni13;(12)0Cr25Ni20;(13) 0Cr17Ni12Mo2;(14) 00Cr17Ni14Mo2;(15) 0Cr17Ni12Mo2N;(16) 00Cr17Ni13Mo2N;(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti;(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti;(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti;(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti;(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2;(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2;(23) 0Cr19Ni13Mo3;(24) 00Cr19Ni13Mo3;(25) 0Cr18Ni16Mo5;(26) 1Cr18Ni9Ti;(27) 0Cr18Ni10Ti;(28) 0Cr18Ni11Nb;(29) 0Cr18Ni13Si4 编辑本段问世时间及分类 奥氏体不锈钢1913年在德国问世,在不锈钢中一直扮演着最重要的角色,其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。钢号也最多,当今我国常用奥氏体不锈钢的牌号就有40多个,最常见的就是18-8型。 定义:常温下具有奥氏体组织的不锈钢。 分类:Fe-Cr-Ni (主体) Fe-Cr-Mn 编辑本段国内外牌号对比 GB(中国) ASTM(美国) JIS(日本) DIN(德国) 1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi177 1Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi188 1Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS188 0Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi189 00Cr19Ni10 304L SUS304L X2CrNi189 0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo1810 00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo1810 0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi189 0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo1816 2. 奥氏体不锈钢的成分 在18-8型不锈钢的成分基础上演变,主要有以下几方面的重要发展: 1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀 2) 降C或加Ti、Nb,减少晶间腐蚀倾向 3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度 4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能. 5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度. 奥氏体不锈钢成分系统图 3. 奥氏体不锈钢的组织 3.1铁素体相的形成 3.1.1铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响 F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响:如使热加工产生裂纹的倾向性增大;钢的耐点蚀性下降,在诸多腐蚀环境(如尿素生产)中耐蚀性劣化;在高温下加长时间加热时,F相会转变为σ相使钢变脆等等。 3.1.2铁素体相的形成与含量的粗略判定 含量的粗略判定 Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo,Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn 3.1.3铁素体相的消除 根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是首选的元素,但是从经济的角度出发,Mn和N也受到人们的重视。特别是N,其抑制铁素体形成的能力为Ni的30倍,同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用. 马氏体不锈钢 标准的马氏体不锈钢是:403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C型,这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”,其范围是从11.5至18%,铬含量愈高的钢材需碳含量愈高,以确保在热处理期间马氏体的形成,上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用,且440型成份的熔填金属不易取得。 标准马氏体钢材的改良,含有类如镍、钼、钒等的添加元素,主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K,当添加这些元素时,碳含量也增加,随着碳含量的增加,在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。 马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接,无论钢材的原先状态如何,经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区,热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量,当硬度增加时,则韧性减少,且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度,是避免龟裂的最有效方法,为得最佳的性质,需焊后热处理。 马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗地讲,是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相 图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。 马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分,如Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏体铬不锈钢来说,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据Schaeffler图确定大致的组织。 马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类: 1.低碳及中碳13%Cr钢 2.高碳的18%Cr钢 3.低碳含镍(约2%)的17%Cr钢 马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性,可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片(1Cr13)、蒸汽装备的轴和拉杆(2Cr13),以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等(4Cr13)。碳含量较高的钢号(4Cr13、9Cr18)则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。 与铁素体不锈钢相似,在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能:1.加入0.07%S或Se改善切削加工性能,例如1Cr13S或4Cr13Se;2.加入约1%Mo及0.1% V,可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性;3.加入约1Mo-1W-0.2V,可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。 马氏体不锈钢与调制钢一样,可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也相似:当硬度升高时,抗拉强度及屈服强度升高,而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着降低。 马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量,而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬,又间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中,碳含量越低,则耐蚀性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢中,其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。 编辑本段马氏体转变简介 马氏体由奥氏体急速冷却(淬火)形成,这种情况下奥氏体中固溶的碳原子没有时间扩散出晶胞。当奥氏体到达马氏体转变温度(Ms)时,马氏体转变开始产生,母相奥氏体组织开始不稳定。在Ms以下某温度保持不变时,少部分的奥氏体组织迅速转变,但不会继续。只有当温度进一步降低,更多的奥氏体才转变为马氏体。最后,温度到达马氏体转变结束温度Mf,马氏体转变结束。马氏体还可以在压力作用下形成,这种方法通常用在硬化陶瓷上(氧化钇、氧化锆)和特殊的钢种(高强度、高延展性的钢)。因此,马氏体转变可以通过热量和压力两种方法进行。 马氏体和奥氏体的不同在于,马氏体是体心立方结构,奥氏体是面心立方结构。奥氏体向马氏体转变仅需很少的能量,因为这种转变是无扩散位移型的,仅仅是迅速和微小的原子重排。马氏体的密度低于奥氏体,所以转变后体积会膨胀。相对于转变带来的体积改变,这种变化引起的切应力、拉应力更需要重视。 马氏体在Fe-C相图中没有出现,因为它不是一种平衡组织。平衡组织的形成需要很慢的冷却速度和足够时间的扩散,而马氏体是在非常快的冷却速度下形成的。由于化学反应(向平衡态转变)温度高时会加快,马氏体在加热情况下很容易分解。这个过程叫做回火。在某些合金中,加入合 金元素会减少这种马氏体分解。比如,加入合金元素钨,形成碳化物强化机体。由于淬火过程难以控制,很多淬火工艺通过淬火后获得过量的马氏体,然后通过回火去减少马氏体含量,直到获得合适的组织,从而达到性能要求。马氏体太多将使钢变脆,马氏体太少会使钢变软。 编辑本段两种形态马氏体的区别和联系 板条状马氏体是低碳钢,马氏体时效钢,不锈钢等铁系合金形成的一种典型的马氏体组织,因其单元立体形状为板条状,故称板条状马氏体。由于它的亚结构主要是由高密度的位错组成,所以又称位错马氏体。片状马氏体则常见于高,中碳钢,每个马氏体晶体的厚度与径向尺寸相比很小其断面形状呈针片状,故称片状马氏体或针状马氏体.由于其亚结构主要为细小孪晶,所以又称为孪晶马氏体.一般当Wc<0.3%时,钢在马氏体形态同乎全为板条马氏体;当Wc>1.0%时,则几乎全为片状马氏体;当Wc=0.3%-1.0%时,为板条马氏体和片状马氏体的混合物,随含碳量的升高,淬火钢中板条马氏体的量下降,片状马氏体的量上升.高碳钢在正常温度淬火时,细小的奥氏体晶粒和碳化物都能使其获得细针状马氏体组织,这种组织在光学显微镜下无法分辨称为隐针马氏体. 求助编辑 C-276 C-276全称为HastelloyC-276(哈氏合金) C-276详解 一、耐蚀性能 哈氏C-276合是一种含钨的镍-铬-钼合金,极低的硅碳含量,被认为是万能的抗腐蚀合金。主要耐湿氯、各种氧化性氯化物、氯化盐溶液、硫酸与氧化性盐,在低温与中温盐酸中均有很好的耐蚀性能。因此,近三十年以来、在苛刻的腐蚀环境中,如化工、石油化工、烟气脱硫、纸浆和造纸、环保等工业领域有着相当广泛的应用。 该合金具有以下特性:?在氧化和还原两氛围状态中,对大多数腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性能。?有出色的耐点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能。较高的Mo、Cr含量使合金能够耐氯离子腐蚀,W元素进一步提高了耐蚀性。同时,哈氏C-276合金是仅有的几种耐潮湿氯气、次氯酸盐及二氧化氯溶液腐蚀的材料之一,对高浓度的氯化盐溶液如氯化铁和氯化铜有显著的耐蚀性。适用于各种浓度的硫酸溶液,是少数几种能应用于热浓硫酸溶液的材料之一。 二、物理性能 哈氏C-276合金的物理性能如下所示: 材料成分: 57Ni-16Cr-16Mo-5Fe-4W-2.5Co*-1Mn*-0.35V*-0.08Si*-0.01C* *为最大a余量 执行标准:UNS N10276,ASTM B575,ASME SB575,DIN/EN 2.4819 密 度:8.90g/cm3 三、机械性能 抗拉强度:σb?730Mpa,延伸率:δ?40%,硬度:HRB?100。 哈氏C-276合金热成形是在1150?时立即退火,并以水急冷。对哈氏C-276合金进行冷变形加工会使其强度增加。 哈氏C-276合金和普通奥氏体不锈钢有相似的成形性能。但由于其比普通奥氏体不锈钢的强度要大,所以,在冷成形加工过程中会有更大应力。此外,这种材料的加工硬化速度比普通不锈钢快得多, 因此在有广泛冷成形加工过程中,要采取中途退火处理。 四、焊接及热处理 C-276合金的焊接性能和普通奥氏体不锈钢相似,在使用一种焊接方法对C-276焊接之前,必须要采取措施以使焊缝及热影响区的抗腐蚀性能下降最小,如钨极气体保护焊(GTAW)、金属极气体保护焊(GMAW)、埋弧焊或其他一些可以使焊缝及热影响区抗腐蚀性能下降最小的焊接方法。但对于诸如氧炔焊等有可能增加材料焊缝及热影响区含碳量或含硅量的焊接方法是不适合采用的。 关于焊接接头形式的选择,可以参照ASME锅炉与压力容器规范对哈氏C-276合金焊接接头的成功经验。 焊接坡口最好采用机械加工的方法,但是机械加工会带来加工硬化,所以对机械加工的坡口处进行焊接前打磨是必要的。 焊接时要采用适宜的热输入速度,以防止热裂纹的产生。 在绝大多数腐蚀环境下,哈氏C-276合金都能以焊接件的形式应用。但在十分苛刻的环境中,C-276材料及焊接件要进行固溶热处理以获得最好的抗腐蚀性能。 哈氏C-276合金的焊接可以选择自身作焊接材料或填料金属。如要求在哈氏C-276合金的焊缝中添加某些成分,像其它镍基合金或不锈钢,并且这些焊缝将暴露在腐蚀环境中时,那么,焊接所用的焊条或焊丝则要求有和母材金属耐腐蚀相当的性能。 哈氏C-276合金材料固溶热处理包括两个过程:(1)在1040?~1150?加热;(2)在两分钟之内快速冷却至黑色状态(400?左右),这样处理后的材料有很好的耐蚀性能。因此仅对哈氏C-276合金进行消应力热处理是无效的。在热处理之前要清理合金表面的油污等可能在热处理过程中产生碳元素的一切污垢。 哈氏C-276合金表面在焊接或热处理时会产生氧化物,使合金中的Cr含量降低,影响耐蚀性能,所以要对其进行表面清理。可以使用不锈钢丝刷或砂轮,接下来浸入适当比例硝酸和氢氟酸的混合液中酸洗,最后用清水冲洗干净。 五、应用领域 石油化工设备、热交换器、烟气脱硫设备、流体化工泵、氟化工等. TP347H TP347H (1Cr19Ni11Nb)属于高碳含铌Cr-Ni奥氏体不锈钢,由于含稳定化元素Nb,其耐晶间腐蚀和耐多硫酸晶间应力腐蚀性能良好,在酸、碱、盐等腐蚀介质中其耐蚀行与含Ti的18-8奥氏体不锈钢相近,因此广泛用于锅炉、发电、石油、化工、合成纤维、食品、造纸等工业。由于Nb较Ti 不易烧损,此钢种又可用作焊接铬镍奥氏体不锈钢的焊芯。该钢种比316系具有更高的高温强度和更好抗高温氧化性能,所以又常作为热强钢使用。 应用: 用于大型锅炉过热器管、再热器管、蒸汽管道和石油化工的热交换器。用于锅炉管中允许的抗氧化温度为750?。 相关标准:ASTM A312、ASTM A213 P91 P91 P91钢相当于国标10Cr9Mo1VNb。 p91合金管 T91,P91(10Cr9Mo1VNb) 特点: 不仅具有高的抗氧化性能和抗高温蒸汽腐蚀性能,而且还具有良好的 冲击韧性和高而稳定的持久塑性及热强性能。在使用温度低于620?时,其 许用应力高于奥氏体不锈钢。在550?以上,推荐的设计许用应力约为T9 和2.25Cr-1Mo钢的两倍。 应用: 可作为亚临界、超临界锅炉壁温?625?的高温过热器、再热器用钢管, 以及壁温?600?高温集箱和蒸汽管道,也可作为核电热交换器以及石油裂 化装置炉管。 标准:ASTM A213 ASTM A335 抗拉强度:?585(MPa) 屈服强度:?415(MPa) 伸 长 率:?20(,) P91钢的化学成分确认,见表1 表1 P91钢的化学成分 成 分 wt% C 0.08~0.12 Mn 0.30~0.60 Si 0.20~0.50 P ?0.02 S ?0.01 Cr 8.0~9.5 Mo 0.85~1.05 V 0.18~0.25 Nb 0.06~0.1 N 0.03~0.07 Al ?0.04 ,i ?0.4 12Cr1MoV C:0.07,0.15 Si:0.18,0.37 Mn:0.41,0.70 Cr:0.90,1.20 Mo:0.25,0.35 V:0.15,0.30 【热处理】 淬火加热温度(?):970;冷却剂:空 回火加热温度(?):750;冷却剂:空 编辑本段主要特性 主要特性:此钢与12CrMoV钢相比,具有更高的抗氧化性及热强性。此钢的蠕变极限与持久强度值很接近,并在持久拉伸的情况下具有高的塑性;钢的工艺性与焊接性良好,但焊前需预热至300?,焊后需除应力处理。 是高压、超高压、亚临界电站锅炉过热器、集箱和主蒸气导管广泛采用的钢种。580?时仍具有高的热强性和抗氧化性能,有较高的持久塑性。生产工艺较简单,焊接性能良好,但对正火冷却速度较敏感。580?长期使用会产生珠光体球化。 编辑本段应用举例 这种钢主要在正火及高温回火后使用,用以制造高压设备中工作温度不超过570,585?的过热钢管、导管、蛇形管及其它相应的锻件。 2507不锈钢 2507用途 2507是一种铁素体—奥氏体(双相)不锈钢,它综合了许多铁素体钢和奥氏体钢最有益的性能, 由于该钢铬和钼的含量都很高,因此具有极好的抗点腐蚀,缝隙腐蚀和均匀腐蚀的能力.双向显微组织保证了该钢具有很高的抗应力腐蚀破裂的能力,而且机械强度也很高. 2507不锈钢应用于石油和天然气工业;海上石破天油平台(热交换器管,水处理和供水系统,消防系统,喷水系统,稳水系统; 石油化工设备; 脱盐(淡化)设备(和设备中的高压管,海水管);既需要高强度同时又需要高耐腐蚀性的机械和结构部件;燃(废)气净化设备. 主要成分:25Cr-7Ni-4Mo-0.27N 抗腐蚀能力 1.般腐蚀 SAF 2507的较高的铬及钼含量使其对有机酸如甲酸、乙酸等具有较强的抗整体腐蚀的能力.SAF2507合合金对无机酸,尤其是那些包含氯化物的无机酸也具有较强的抗腐蚀能力. 和904L相比,SAF2507对稀释的混有氯根离子的硫酸具有更强的抗腐蚀能力.904L是奥氏体状态的合金,专用于抗纯硫酸腐蚀. 316L等级不能用于盐酸环境中,它可能会遭到局部腐蚀或整体腐蚀.SAF2507可以用于稀释的盐酸环境里,具有较强的抗斑损及抗裂隙腐蚀的能力. 2.晶间腐蚀 nSAF 2507较低的碳含量大大地降低了在热处理时晶间中的碳化物沉淀的风险,因此,这个合金具有很强的抵抗与碳化物相关的晶间腐蚀的能力. 3.应力腐蚀开裂 SAF 2507 的复式结构使其具有较强的抗应力腐蚀开裂的能力。由于其较高的合金含量,SAF 2507的抗腐蚀能力及强度均优于2205. 裂缝在建筑等方面几乎是不可避免的,这使得不锈钢在氯化物的环境里更易受到腐蚀.SAF 2507 具有很强的抗裂缝腐蚀的能力.SAF 2507在含有2000ppm氯离子的硫酸中的等腐蚀曲线0.1 mm/year;在盐酸中的等腐蚀曲线0.1 mm/year. 机械特性:SAF 2507具有很高的耐压强度、冲击强度及较低的热膨胀系数和较高的导热性.这些特性适用于很多结构零件及机械部件.SAF 2507冲击强度很高,不宜长期置于高于570?F的温度环境下,这样可能会减弱其韧性.抗拉强度:σb?730Mpa;延伸率:δ?20% 配套焊材:ER2594焊丝,E2594焊条 应用领域:纸浆和造纸工业,海水淡化,烟气净化,热交换器,化学品液货船管道系统,海水系统等。 2205不锈钢 编辑本段介绍 双相不锈钢2205标准号: ASTM A240/A240M--01 双相不锈钢2205合金是由22%铬,2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。2205双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有价格优势。这种合金特别适用于-50?F/+600?F 温度范围内。超出这一温度范围的应用,也可考虑这种合金,但是有一些限制,尤其是应用于焊接结构的时候。上海秉争实业有限公司 抗腐蚀能力 均匀腐蚀 由于铬含量(22%),钼(3%)及氮含量(0.18%),2205的抗腐蚀特性在大多数环境下优于316L和317L。 局部抗腐蚀 2205双相不锈钢中铬、钼及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中, 对点腐蚀及隙腐蚀具有很强的抵抗能力。 抗应力腐蚀 不锈钢的双相微观结构有助于提高不锈钢的抗应力腐蚀龟裂能力。在一定的温度、应张力、氧气及氯化物存在的情况下,奥氏体不锈钢会发生氯化物应力腐蚀。由于这些条件不易控制,因此304L、316L和317L的使用在这方面受到限制。 抗腐蚀疲劳 2205双相钢的高强度及抗腐蚀能力使其具有很高的抗腐蚀疲劳强度。加工设备易受腐蚀环境和加载循环的影响,2205的特性非常适合这样的应用。 焊接 2205 合金的焊接性很好。2205 合金所要达到的性能为焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。2205 的焊接难度不大,但需设计其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡状态,避免有害的金属相位或非金属相位的析出。2205 可在以下设备中进行焊接: GTAW (TIG); GMAW (MIG); SMAW (“stick” electrode);SAW; FCW; and PAW 2205不锈钢 特点: 1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。 2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。2205合金特别适用于—50?F/+600?F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。 编辑本段化学成分 C?0.030 Mn?2.00 Si?1.00 p?0.030 S?0.020 Cr 22.0,23.0 Ni 4.5,6.5 Mo3.0,3.5 N0.14,0.20(奥氏体-铁素体型) 性能补充:主要成分:22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N;各国标准:NAS 329J3L、UNS S32205/S31803、DIN/EN 1.4462、ASTM A240、ASME SA-240;机械性能:抗拉强度:σb?640Mpa;延伸率:δ?25%;典型工况:20%稀硫酸,60?以下,年腐蚀率<0.1mm;配套焊丝:ER2209。 1、化学成分 (JIS G 4305- 005) (wt%) 化学成C Si Mn P S Cr Ni Mo N 分 &poun&poun&poun&poun&poun21.0~24.5~6.2.5~3.0.08~0标准 d;0.03 d;1.00 d;2.00 d;0.04 d;0.03 4.0 5 5 .2 一般 0.025 0.6 1.5 0.026 0.001 22.5 5.8 3.0 0.16 编辑本段双相2205不锈钢的优点 2205不锈钢板,2205不锈钢,双相不锈钢2205,2205不锈钢材料,为瑞典不锈钢牌号。 双相2205不锈钢板与奥氏体304不锈钢板的区别 1)屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型需要的 足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%,有利于降低成本。 2)具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力,即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力,尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。 3)在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的 316L奥氏体不锈钢,而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性,再一些介质中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢,乃至耐蚀合金。 4)具有良好的耐局部腐蚀性能,与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比,它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。 5)比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低,和碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。 6)不论在动载或静载条件下,比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力,这对结构件应付突发事故如冲撞,爆炸等,双相不锈钢优势明显,有实际应用价值。 编辑本段双相2205不锈钢的缺点 与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的缺点如下: 1)应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢,例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。 2)其塑韧性较奥氏体不锈钢低,冷,热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。 3)存在中温脆性区,需要严格控制热处理和焊接的工艺制度,以避免有害相的出现,损害性能。 双相2205不锈钢板与铁素体410不锈钢板的区别: 1)综合力学性能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性,不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。 2)除耐应力腐蚀性能外,其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。 3)冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。 4)焊接性能也远优于铁素体不锈钢,一般焊前不需预热,焊后不需热处理。 5)应用范围较铁素体不锈钢宽。 与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的缺点如下: 合金元素含量高,价格相对高,一般铁素体不含镍。
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