鐵素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在加熱冷卻時都沒有(you)α'γ'轉變,始終保持鐵素(su)(su)體組織。這類鋼(gang)(gang)含(han)鉻量較高,為17%~28%,主要是作(zuo)為熱穩定(ding)鋼(gang)(gang),也可(ke)作(zuo)為耐(nai)蝕鋼(gang)(gang)。鐵素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)由(you)于不(bu)(bu)含(han)鎳,生產制造成(cheng)本(ben)要比奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)低,但(dan)其熱穩定(ding)性和耐(nai)蝕性在有(you)些情況下(xia),比奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)還(huan)要好,特別是耐(nai)氯離子腐蝕。因此,大力推廣鐵素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)應(ying)用(yong),不(bu)(bu)但(dan)可(ke)以(yi)降低成(cheng)本(ben),而且還(huan)能節(jie)約寶(bao)貴的(de)鎳資源。這樣看來,使用(yong)鐵素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)不(bu)(bu)僅可(ke)以(yi)節(jie)約鎳,而且還(huan)是在許多特殊使用(yong)環境中的(de)最佳選材(cai)。
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不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(li)腐蝕;在耐全面腐蝕性能方面除優于316L不銹鋼 , 317L不銹鋼 ,2205不銹鋼 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(hua)學成分
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹(xiu)鋼的化學(xue)成(cheng)分表(biao)2-35。
二、物理性能(neng)
密度p:7.64g/cm3
線膨脹系數α:9.7x10-6/K
導熱系數入:100℃17.8 W/(m·K)
彈性模量E:20~300℃時,220500~230000 MPa
比熱容C:20℃時,460J/(kg·K)
電阻:560nΩ·m
三、力學性(xing)能
高純(chun)(chun)(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼,其室溫(wen)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)見表2-36,脆(cui)性(xing)(xing)轉變溫(wen)度(du)(du)(du)曲線見圖(tu)2-36。從表2-36可知,此鋼具有較高的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)。從圖(tu)2-36可知,鋼的(de)(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing)轉變溫(wen)度(du)(du)(du)隨板厚度(du)(du)(du)增(zeng)加往高側(ce)移動,因(yin)此要(yao)求韌性(xing)(xing)的(de)(de)(de)焊(han)接構件厚度(du)(du)(du)應≤6mm,如(ru)果設計6mm以上(shang)板厚,設計上(shang)應采用(yong)復(fu)合板。圖(tu)2-36示出(chu)不同厚度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)高純(chun)(chun)(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼板材的(de)(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing),3mm冷軋落板脆(cui)性(xing)(xing)轉變溫(wen)度(du)(du)(du)可低至-100℃以下。圖(tu)2-37系此鋼的(de)(de)(de)高溫(wen)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。當高于(yu)~500℃加熱(re)時,高純(chun)(chun)(chun)Cr30Mo2不銹鋼的(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)下降,塑性(xing)(xing)(8%)明顯提高。當溫(wen)度(du)(du)(du)達(da)到(dao)≥800℃時,強度(du)(du)(du)很低塑性(xing)(xing)很高,進而出(chu)現超塑性(xing)(xing)現象(xiang)。
四、耐(nai)蝕(shi)性
表2-31示出高純(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、,C26Mo1 及00Cr17Ni14Mo2在(zai)各(ge)種腐蝕(shi)條件下腐蝕(shi)試驗結果。
a. 耐(nai)應力腐(fu)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(kong)蝕、縫隙(xi)腐蝕性
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奧氏體和雙相不銹鋼。
c. 耐(nai)無機酸性能
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. 耐有機酸腐蝕
高(gao)純(Cr30Mo2)447J1不銹(xiu)鋼具(ju)有(you)特別優異的耐(nai)有(you)機酸(suan)腐蝕性能(見表2-31、表2-38),對甲酸(suan)、乙酸(suan)及(ji)其混(hun)酸(suan)均顯示(shi)出優異的耐(nai)蝕性,高(gao)純Cr30Mo2 優于00Cr17Ni14Mo2和0Cr25Ni5Mo。
e. 耐(nai)堿
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、冷熱加(jia)工(gong)和(he)熱處理
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼與高純Cr26Mo1鋼相似(si)有極佳(jia)的(de)熱加工(gong)性能,適(shi)宜的(de)熱加工(gong)溫度為(wei)870~1150℃。
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼熱處理為980~1020℃加熱后(hou)急冷(leng)。
高(gao)純(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼冷(leng)加工硬(ying)化傾向小,深沖性好(hao),延性小,易(yi)于冷(leng)加工,適于制造冷(leng)沖壓(ya)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(yan)生物的制造設備。
②. 苛(ke)性鈉生(sheng)產濃縮(suo)工(gong)序的設備。
③. 含氯離子容易(yi)引起00Cr17Ni14Mo2等奧氏體不銹(xiu)鋼應力腐蝕、孔蝕、縫隙(xi)腐蝕環境(jing)。
④. 排煙脫硫等防止公害的設(she)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(xiu)鋼無(wu)縫管已使用12.5年。
⑥. 石油精煉(lian)設(she)備
⑦. 要求耐蝕性(xing)和磁(ci)性(xing)部(bu)件(jian),如(ru)電磁(ci)閥芯材(cai)料、鐘、表(biao)等。