導(dǎo)熱油鍋爐用不銹鋼耐蝕性詳解

1、導(dǎo)熱油鍋爐用不銹鋼耐蝕性及清洗詳解泰安開元環(huán)保成套設(shè)備有限公司 一、不銹鋼概述不銹耐酸鋼簡(jiǎn)稱不銹鋼 ,它是由不銹鋼和耐酸鋼兩大部分組成地 ,簡(jiǎn)言之 ,能抵抗 大氣腐蝕地鋼叫不銹鋼 ,而能抵抗化學(xué)介質(zhì)腐蝕地鋼叫耐酸鋼 .一般說來 ,含硌量 Wcr 大于 12% 地鋼就具有了不銹鋼地特點(diǎn) 不銹鋼按熱處理后地顯微組織又可分為五大 類：即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體 -鐵素體不銹鋼及沉淀 碳化不銹鋼 文字不銹鋼設(shè)備制作過程中會(huì)出現(xiàn)表現(xiàn)損傷 ,缺陷以及一些影響表面地物質(zhì) ,如：粉 塵、浮鐵粉或嵌入地鐵 ,熱回火色和其它氧化層、銹斑、研磨毛刺、焊接引弧斑痕、 焊接飛濺、焊劑、焊接缺陷、

2、油和油脂、殘余粘合劑和油漆、粉筆和標(biāo)記筆印等 . 絕大多數(shù)都是因?yàn)楹雎粤怂鼈兊赜泻τ绊懚恢匾暬蜃龅貌缓? 但是 ,它們對(duì)氧化保護(hù)膜有著潛在地危害 .保護(hù)膜一旦被損壞 ,被減薄或用其它方法使之改變 ,下面地不銹 鋼就會(huì)開始腐蝕 .腐蝕一般不是遍及整個(gè)表面 ,而是在缺陷處或其周圍 .這種局總腐蝕 通常會(huì)為點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕 ,這兩種腐蝕會(huì)向深度和廣度發(fā)展 ,而大部分表面不受侵蝕 . 下面談一下造成這些問題地各種原因 .二、不銹鋼地腐蝕一種不銹鋼可在許多介質(zhì)中具有良好地耐蝕性 ,但在另外某種介質(zhì)中 ,卻可能因 化學(xué)穩(wěn)定性低而發(fā)生腐蝕 .所以說 ,一種不銹鋼不可能對(duì)所有介質(zhì)都耐蝕 .金屬地腐蝕 ,按機(jī)理

3、可分為特理腐蝕、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕三種. 生活實(shí)際、工程實(shí)際中地金屬腐蝕 ,絕大多數(shù)都屬于電化學(xué)腐蝕 .不銹鋼地主要腐蝕形式有均勻腐蝕 （表面腐蝕）、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、 晶間腐蝕 和應(yīng)力腐蝕等 .均勻腐蝕均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質(zhì)地金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕地現(xiàn)象.根據(jù)不同地使用情況對(duì)耐蝕提出不同地指標(biāo)要求 ,一般可分為兩大類：1. 不銹鋼 指在大氣及弱腐蝕介質(zhì)中耐蝕地鋼 .腐蝕速率小于 0.01mm/ 年地 ,認(rèn) 為是"完全耐蝕"；腐蝕速率小于0.1mm/年地,認(rèn)為是"耐蝕"地.2. 耐蝕鋼 指在各種強(qiáng)烈腐蝕介質(zhì)中能耐蝕地鋼 .點(diǎn)腐蝕 點(diǎn)腐蝕是指在金屬材料表

4、面大部分不腐蝕或腐蝕輕微而分散發(fā)生高度地局部腐 蝕,常見蝕點(diǎn)地尺寸小于1.00mm,深度往往大于表面孔徑，輕者有較淺地蝕坑，嚴(yán)重地 甚至形成穿孔 .縫隙腐蝕縫隙腐蝕是指在金屬構(gòu)件縫隙處發(fā)生斑點(diǎn)狀或潰瘍形地宏觀蝕坑,這是局部腐蝕地一種 .晶間腐蝕晶間腐蝕是一種有選擇性地腐蝕破壞 , 它與一般選擇性腐蝕不同之處在于 ,腐蝕 地局部性是顯微尺度地 ,而宏觀上不一定是局部地 .三、不銹鋼表面損傷和夾帶外來物地清洗1、粉塵制作經(jīng)常是在有粉塵地場(chǎng)地進(jìn)行 ,空氣中常帶有許多粉塵 , 它們不斷地落在設(shè)備 表面 .它們可以用水或堿性溶液去除掉 .不過,有附著力地塵垢需要高壓水或蒸氣進(jìn)行 清理.2、浮鐵粉或嵌入地

5、鐵在任何表面上 ,游離鐵都會(huì)生銹并使不銹鋼產(chǎn)生腐蝕 .因此 ,必須清除 .浮粉一般 可隨粉塵一起清除掉 . 有些粘著力很強(qiáng) ,必須按嵌入地鐵處理 .除粉塵外 , 表面鐵地來 源很多 ,其中包括用普通碳鋼鋼絲刷清理和用以前在普碳鋼 ,低合金鋼或鑄鐵件上使 用過地砂子、玻璃珠或其它磨料進(jìn)行噴丸處理 ,或在不銹鋼部件及設(shè)備附近對(duì)前面提 到地非不銹鋼制品進(jìn)行修磨 .在下料或吊過過程中如果不對(duì)不銹鋼采取保護(hù)措施 ,鋼 絲繩、吊具和工作臺(tái)面上地鐵很容易嵌入或玷污表面 .訂貨要求和制作后檢查可以防止并發(fā)現(xiàn)游離鐵地存在 ,ASTM 標(biāo)準(zhǔn) A3803 規(guī)定 了檢查不銹鋼表面鐵或鋼微粒地鐵銹試驗(yàn)法 .當(dāng)要求絕對(duì)不

6、能有鐵存在地時(shí)候 ,應(yīng)該 使用這種檢驗(yàn)方法 .如果結(jié)果令人滿意 ,應(yīng)用干凈地純水或硝酸對(duì)表面進(jìn)行洗滌 ,直到 深藍(lán)色完全消失 .正如標(biāo)準(zhǔn) A3803 指出地如果鐵銹試驗(yàn)溶液不能全部清除干凈 ,不推薦在設(shè)備地 工藝表面 ,即用來生產(chǎn)人類消費(fèi)品地直接接觸表面采用這種試驗(yàn)方法.比較簡(jiǎn)單地試驗(yàn)方法是在水中暴露 1224 小時(shí),檢查是否有銹斑 .這種試驗(yàn)靈敏性差 ,而且耗時(shí) .這 些都是檢測(cè)試驗(yàn) ,不是清理方法 .如果發(fā)現(xiàn)有鐵存在 ,必須用后面介紹地化學(xué)和電化學(xué) 地方法進(jìn)行清理 .3、劃痕為了防止工藝潤(rùn)滑劑或生成物和 /或污物積留 ,必須對(duì)劃痕和其它粗糙表面進(jìn)行 機(jī)械清理 .4、熱回火色和其它氧化層 如

7、果在焊接或修磨過程中不銹鋼在空氣中被加熱到一定地高溫 ,焊縫兩側(cè)、焊縫 地下表面和底部都會(huì)出現(xiàn)鉻氧化物熱回火色 . 熱回火色比氧化保護(hù)膜薄 ,而且明顯 可見 .顏色決定于厚度 ,可呈見彩虹色、藍(lán)色、紫色到淡黃色和棕色 .較厚地氧化物一 般為黑色 .它是由于在高溫或長(zhǎng)時(shí)間在較高度下停留所致 .當(dāng)出現(xiàn)任何一種這類氧化 層時(shí) ,金屬表面地鉻含量都會(huì)降低 ,造成這些區(qū)域地耐腐蝕性降低 .在這種情況下 ,不 僅要消除熱回火色和其它氧化層 ,還應(yīng)對(duì)它們下面地貧鉻金屬層進(jìn)行清理 .5、銹斑制作前或制作過程中有時(shí)會(huì)看到不銹鋼產(chǎn)品或設(shè)備上生銹,這說明表面受到嚴(yán)重污染 .設(shè)備投入使用前必須把銹清除掉 ,徹底清理過

8、地表面應(yīng)通過鐵試驗(yàn)和 /或水試 驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn) .6、粗糙地研磨和機(jī)加工研磨和機(jī)加工都會(huì)造成表面粗糙 ,留有凹槽 ,重疊和毛刺等缺陷 .每種缺陷也可能 使金屬表面損傷到一定深度 ,以至于受損傷地金屬表面無法通過酸洗 ,電拋光或噴丸 等方法清理掉 .粗糙表面能夠成為發(fā)生腐蝕和沉積生成物地發(fā)源地 ,重焊前清理焊縫 缺陷或清除多余地焊縫加強(qiáng)高都不能用粗磨進(jìn)行研磨.對(duì)后一種情況 ,應(yīng)再用細(xì)磨料研磨.7、焊接引弧斑痕焊工在金屬表面引弧時(shí) , 會(huì)造成表面粗糙缺陷 .保護(hù)膜受損 ,留下潛在地腐蝕源 . 焊工應(yīng)在已經(jīng)焊好地焊道上或在焊縫接頭地側(cè)邊引弧 .然后將引弧痕跡熔入焊縫中 .8、焊接飛濺焊接飛濺與焊接工藝有

9、很大關(guān)系例如：GTAM（氣體保護(hù)鎢極電弧焊）或TIG（惰 性氣體保護(hù)鎢極焊）沒有飛濺但是,采用GMAW（氣體保護(hù)金屬電弧焊）和FCAW（帶 焊劑芯地電弧焊 ）兩種焊接工藝時(shí)如果焊接參數(shù)使用不當(dāng)會(huì)造成大量飛濺.出現(xiàn)這種情況時(shí),必須調(diào)整參數(shù) .如果要解決焊接飛濺地問題 ,焊接前應(yīng)在接頭地每一邊涂上防 濺劑,這樣可以消除飛濺物地附著力 .焊完后可以很容易地將這種防濺劑及各種飛濺 物清理掉 ,可不損傷表面或帶來輕微損傷 .9、焊劑利用焊劑進(jìn)行焊接地工藝有手工焊 ,帶焊劑芯電弧焊和埋弧焊 ,這些焊接工藝都 會(huì)在表面留下細(xì)小地焊劑顆粒 ,普通地清理方法無法將它們清除掉 .這此顆粒將是縫 隙腐蝕地腐蝕源 ,

10、必須采用機(jī)械清理方法去除這些殘留焊劑 .10、焊接缺陷焊接缺陷如：咬邊、未焊透、密集氣孔和裂紋不僅降低接頭地牢固性,而且還會(huì)成為縫隙腐蝕地腐蝕源 .改善這種結(jié)果進(jìn)行清理操作時(shí) ,它們還會(huì)夾帶固體顆粒 .這些 缺陷可通過重新焊接或修磨后重焊進(jìn)行修補(bǔ) .11、油和油脂有機(jī)物質(zhì)如：油 ,油脂甚至指印都會(huì)成為局部腐蝕地腐蝕源 .由于這些物質(zhì)能起 屏障作用 ,它們會(huì)影響化學(xué)和電化學(xué)清理效果 ,因而必須徹底清理掉 .ASTM A380 有 一種簡(jiǎn)單地?cái)嗨?（WATERBREAK） 試驗(yàn)檢測(cè)有機(jī)污染物 .試驗(yàn)時(shí),從垂直表面地頂部 澆下水,在向下流地過程中水會(huì)沿著有機(jī)物質(zhì)地周圍分開 .熔劑和/或酸性化學(xué)清洗劑

11、 可清除油跡和油脂 .12、殘余粘合劑撕掉膠帶和保護(hù)紙時(shí) ,粘合劑總有一部分殘留在不銹鋼表面 .如果粘全劑還沒硬 , 可以用有機(jī)熔劑去除 .但是 ,當(dāng)曝露在光和 /或空氣中時(shí) ,粘全劑變硬 ,形成縫隙腐蝕地 腐蝕源 .然后需要用細(xì)磨料進(jìn)行機(jī)械清理 .13、油漆、粉筆和標(biāo)記筆印 這些污染物地影響與油和油脂地影響相似 .建議用干凈地刷子和干凈地水或堿 性清洗劑進(jìn)行洗滌 ,也可以使用高壓水或蒸汽沖洗 .在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主地不銹鋼 .含鉻量在 11%30%, 具有體心立方 晶體結(jié)構(gòu) .這類鋼一般不含鎳 ,有時(shí)還含有少量地 Mo 、Ti、Nb 等到元素 ,這類鋼具導(dǎo) 熱系數(shù)大 ,膨脹系數(shù)小、抗

12、氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn) , 多用于制造耐大氣、 水蒸氣、 水及氧化性酸腐蝕地零部件 .這類鋼存在塑性差、 焊后塑性和耐蝕性明顯降 低等缺點(diǎn) ,因而限制了它地應(yīng)用 .爐外精煉技術(shù) （AOD 或 VOD ）地應(yīng)用可使碳、 氮等 間隙元素大大降低 ,因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用 .四、不銹鋼和碳鋼地性能數(shù)據(jù)對(duì)比碳鋼地密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼 ,而略低于奧氏體型不銹鋼；電阻率 按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；線膨脹系數(shù)大小地排序 也類似 ,奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最小； 碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性 , 奧氏體型不銹鋼無磁性 ,但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)

13、產(chǎn)生磁性 ,可用熱處 理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性 .奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比 ,具有下列特點(diǎn)：1）高地電陰率 ,約為碳鋼地 5 倍.2）大地線膨脹系數(shù) ,比碳鋼大 40 ,并隨著溫度地升高 ,線膨脹系數(shù)地?cái)?shù)值也相 應(yīng)地提高 .3）低地?zé)釋?dǎo)率 ,約為碳鋼地 1/3.五、不銹鋼地力學(xué)性不論不銹鋼板還是耐熱鋼板 ,奧氏體型地鋼板地綜合性能最好 ,既有足夠地強(qiáng)度 , 又有極好地塑性同時(shí)硬度也不高 ,這也是它們被廣泛采用地原因之一 .奧氏體型不銹 鋼同絕大多數(shù)地其它金屬材料相似 ,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度 ,隨著溫度地降低 而提高；塑性則隨著溫度降低而減小 .其抗拉強(qiáng)度在溫度 1580

14、#176;C 范圍內(nèi)增 長(zhǎng)是較為均勻地 .更重要地是：隨著溫度地降低 ,其沖擊韌度減少緩慢 ,并不存在脆性 轉(zhuǎn)變溫度 .所以不銹鋼在低溫時(shí)能保持足夠地塑性和韌性 .不銹鋼地耐熱性能耐熱性能是指高溫下 ,既有抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕地性能即熱穩(wěn)定性 ,同時(shí)在 高溫時(shí)雙有足夠地強(qiáng)度即熱強(qiáng)性 .碳地影響 :碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)地元 素 .碳形成奧氏體地能力約為鎳地 30 倍,碳是一種間隙元素 ,通過固溶強(qiáng)化可顯著提 高奧氏體不銹鋼地強(qiáng)度 .碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物 （如 42%MgCl2 沸騰 溶液 ）中地耐應(yīng)力腐蝕地性能 .但是 ,在奧氏體不銹鋼中 ,碳常

15、常被視為有害元素 ,這主要是由于在不銹鋼和耐蝕 用途中地一些條件下（比如焊接或經(jīng)450850 °C加熱）,碳可與鋼中地鉻形成高鉻地 Cr23C6 型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻地貧化 ,使鋼地耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下 降.因此,60年代以來新發(fā)展地鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型地 ,可以知道隨著碳含量降低,鋼地晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有最明顯地效果 ,一些實(shí)驗(yàn)珠光還指出 ,碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼地點(diǎn) 腐蝕分傾向 .由于碳地有害作用 ,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過和中應(yīng)按要求控制盡量 低地碳含量 ,而且在隨后地?zé)?,冷加工和熱處理等過程

16、中也在防止不銹鋼表面增碳,且免鉻地碳化物析出 .鉻地影響 :鉻是奧氏體不銹鋼中最主要地合金元素,奧氏體不銹鋼地不銹性和耐蝕性地獲得主要是由于在會(huì)質(zhì)作用下,鉻促進(jìn)了鋼地鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)地結(jié)果.01鉻對(duì)組織地影響：在奧氏體不銹鋼中，鉻是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定鐵體地元素，縮小奧 氏體區(qū),隨著鋼中含量增加，奧氏體不銹鋼中可出現(xiàn)鐵素體（S ）組織，研究表明,在鉻鎳 奧氏體不銹鋼中 ,當(dāng)碳含量為 0.1%,鉻含量為 18%時(shí),為獲得穩(wěn)定地單一奧氏體組織 , 所需鎳含量最低 ,約為 8%,就這一點(diǎn)而言 ,常用地 18Cr8Ni 型鉻鎳奧氏體不銹鋼是 含鉻,鎳量配比最為適宜地一種 .有奧氏體不銹鋼中，隨著鉻含量

17、地增加，一些金屬間相（比如S相）地形成傾向增 大，當(dāng)鋼中含有鉬時(shí),鉻含含量會(huì)增加還會(huì)x相等地形成,如前所述a, x相地析出不 僅顯著降低鋼地塑性和韌性 ,而且在一些條件下還降低鋼地耐蝕性 ,奧氏體不銹鋼中 鉻含量地提高可使馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度（Ms）下降，從而提高奧氏體基體地穩(wěn)定性因此高 鉻（比如超過 20%）奧氏體不銹鋼即使經(jīng)過冷加工和低溫處理也很難獲得馬氏體組 織.鉻是強(qiáng)碳化物形成元素 ,在奧氏體不銹鋼中也不例外 ,奧氏體不銹鋼中常見地鉻 碳化物有Cr23C6;當(dāng)鋼中含有鉬或鉻時(shí)，還可見到期Cr6C等碳化物，它們地形成在某 些條件下對(duì)鋼地性能會(huì)產(chǎn)生重要影響 .02 鉻對(duì)性能地影響 ：一般來主 ,

18、只要奧氏體不 銹鋼保持完全奧氏體組織而沒有S鐵素體等地形成，僅提高鋼中鉻含量不會(huì)對(duì)力學(xué)性能有顯著影響 ,鉻對(duì)奧氏體不銹鋼性能影響最大地是耐蝕性 ,主要表現(xiàn)為 ：鉻提高鋼 地耐氧化性介質(zhì)和酸性氯化物介質(zhì)地性能 ;在鎳以及鉬和銅復(fù)合作用下 ,鉻提高鋼耐 一些還原性介質(zhì) ,有機(jī)酸,尿素和堿介質(zhì)地性能 ;鉻還提高鋼耐局部腐蝕 ,比如晶間腐 蝕.點(diǎn)腐蝕 ,縫隙腐蝕以及某此條件下應(yīng)力體育館地性能.對(duì)奧氏體不銹鋼晶間體育館敏感性影響最大地因素是鋼中碳含量 ,其他元素對(duì)晶間體育館地作用主要視其對(duì) 碳化物地溶解和沉淀行為地影響而定,在奧氏體不銹鋼中 ,鉻能增大碳地溶解度而降低鉻地貧化度 ,因而提高鉻含量對(duì)奧氏體

19、不銹鋼地耐晶間腐蝕是有益,鉻非常有效地改善奧氏體不銹鋼地耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕性能,當(dāng)鋼中同時(shí)有鉬或鉬及氮存在時(shí) ,鉻地這種有效性大加強(qiáng) ,雖然根據(jù)研究鉬地耐點(diǎn)體育館及縫隙腐蝕地能力為鉻地話倍 左右 ,氮為鉻地 30 倍,但是大量研究 ,奧氏體不銹鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低 ,鉬 及氮地耐點(diǎn)腐蝕與縫隙腐蝕作用便會(huì)喪失或不夠顯著 .鉻對(duì)奧氏體不銹鋼地耐應(yīng)力腐蝕性能地作用,隨實(shí)驗(yàn)介質(zhì)條件及實(shí)際使用環(huán)境而異，在MgCI2沸騰溶液中，鉻地作用一般是有害地，但是在含Cl-和氧地水介質(zhì)，高溫 高壓水以及點(diǎn)腐蝕為起源地應(yīng)力腐蝕條件下 ,提高鋼中鉻含量則對(duì)耐應(yīng)力腐蝕有利 , 同時(shí),鉻還可防止奧氏體不銹鋼及合金中

20、由于鎳含量提高而容易出現(xiàn)地晶間型應(yīng)力 腐蝕地傾向，對(duì)開苛性（NqOH）應(yīng)力腐蝕，鉻地作用也是有益地鉻除對(duì)負(fù)數(shù)氏體不銹鋼耐蝕性有重要影響外 ,還能顯著提高該類鋼地抗氧化 ,抗 硫化和抗融鹽腐蝕等性能 .鎳是奧氏體不銹鋼中地主要合金元素 ,其主要作用是一百萬并穩(wěn)定奧氏體 ,使鋼 獲得完全奧氏體組織 ,從而使鋼具有良好地強(qiáng)度和塑性 ,韌性地配合 ,并具有優(yōu)良地冷 , 熱加工性和冷形成性以及焊接 ,低溫與無磁等性能 ,同時(shí)提高奧氏體不銹鋼地?zé)崃W(xué) 穩(wěn)定性,使之不僅比相同鉻 ,鉬含量地鐵素體 ,馬氏體等類不銹鋼肯有更好地不銹性和 耐氧化性介質(zhì)地性能 ,而且于表面膜穩(wěn)定性地提高 ,從而使鋼還具有更加優(yōu)異地

21、耐一 些還原性介質(zhì)地性能 .1 鎳對(duì)組織地影響鎳是強(qiáng)烈一百萬并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體相區(qū)地元素 ,為了獲得單一地奧氏 體組織,當(dāng)鋼中含有 0.1%碳和 18%鉻時(shí)所需地最低鎳含量約為 8%,這便是最著名 18-8 鉻鎳奧氏體不銹鋼地基本分 ,奧氏體不銹鋼中 ,隨著鎳含量地增加 ,殘余地鐵素體 可完全消除，并顯著降低c相形成地傾向；同時(shí)馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度降低，甚至可不出現(xiàn)入 M相變,但是鎳含量地增加會(huì)降低碳在奧氏體不銹鋼中地溶解度，從而使碳化物析 出傾向增強(qiáng).2 鎳對(duì)性能地影響 鎳對(duì)奧氏體不銹鋼特別是對(duì)鉻鎳負(fù)數(shù)氏體不銹鋼力學(xué)性能地影響主要是由鎳對(duì)奧氏體穩(wěn)定性地影響來決定 ,在鋼中可能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變地

22、鎳含量范圍內(nèi) ,隨著鎳含 量地增加 ,鋼地強(qiáng)度降低頁塑性提高 ,具有穩(wěn)定奧氏體組織地鉻鎳奧氏體不銹鋼韌性 （包括極低溫韌性 ）非常優(yōu)良 ,因而可作為低溫鋼使用 ,這是眾所周知地 ,對(duì)于具有穩(wěn)定 奧氏體組織地鉻錳奧氏體不銹鋼 ,鎳地加入可進(jìn)一步改善其韌性 .鎳還可顯著降低奧 氏體不銹鋼地冷加工硬化傾向 ,這主要是由于奧氏體穩(wěn)定性增大 ,減少以至消除了冷 加工過程中地馬氏體轉(zhuǎn)變 ,同時(shí)對(duì)奧氏體本身地冷加工硬化作用不太明顯 ,不銹鋼冷 加工硬化傾向地影響 ,鎳降低奧氏體不銹鋼冷加工硬化速率 ,與降低鋼地室溫及低溫 強(qiáng)度,提高塑性地作用 ,決定了鎳含量地提高有利于奧氏體不銹地冷加工成形性能,提高鎳含量

23、還可減少以至消除18-8和17-14-2型鉻鎳9鉗）奧氏體不銹鋼中地S鐵素 體，從而提高其熱加工性能，但是，S鐵素體地減少對(duì)這些鋼種地可焊接性不利會(huì)增大 焊接熱裂紋絲傾向 ,此外 ,鎳還可顯著提高鉻錳氮 （鉻錳鎳氮 ）奧氏體不銹鋼地?zé)峒庸?性能,從而顯著提高鋼地成材率在奧氏體不銹鋼中 ,鎳地加入以及隨著鎳含量地提高 ,導(dǎo)致鋼地?zé)崃W(xué)穩(wěn)定性增 加 ,因此奧氏體不銹鋼具有更好地不銹性和耐氧化性介質(zhì)地性能,且隨著鎳含量增加 ,耐還原性介質(zhì)地性能進(jìn)一步得到改善 .值得指出 ,鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質(zhì) 穿晶型應(yīng)力腐蝕地唯一重要元素 .在各種酸介質(zhì)中鎳對(duì)奧氏體不銹鋼耐蝕性能地影響,需要指出 ,在高溫

24、高壓水中地一些條件下 ,鎳含量地提高導(dǎo)致鋼和合金地晶間型應(yīng)力腐蝕敏感性增加,但是這種不利作用會(huì)由于鋼及合金中鉻含量地提高而獲得減輕或受到抑制.隨磁卡奧氏體不銹鋼中鎳含量地提高 , 其產(chǎn)生晶間腐蝕地臨界碳含量降低 ,即鋼地晶間腐蝕敏感性增 加,至于對(duì)奧氏體不銹鋼耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕地性能,鎳地作用并不顯著 ,此外 ,鎳還提高奧氏體不銹鋼地高溫抗氧化性能 ,這主要與鎳改善了鉻地氧化膜地成分 ,結(jié)構(gòu)和 性能降低 ,并且鎳含量越高越有害 ,這主要是由于鋼中晶界處一百萬低熔點(diǎn)硫化鎳所 致.一般來說,簡(jiǎn)單地鉻鎳 （及鉻錳氮）奧氏體不銹鋼僅用于要求不銹性和耐氧化性介 質(zhì) （比如硝酸等 ）地使用條件下 ,鉬作為

25、奧氏體不銹鋼中地重要合金元素加入到鋼中使 其使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大 ,鉬地作用主要是提高鋼在還原性介質(zhì) （比 H2SO4,H3PO4, 以 及一些有機(jī)酸和尿素環(huán)境 ）地耐蝕性 ,并提高鋼地耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕等性能 .1 鉬對(duì)組織地影響鉬和鉻都是形成和穩(wěn)定鐵素體并擴(kuò)大鐵素體相區(qū)地元素,鉬形成鐵素體地能力與鉻相當(dāng).鉬還促進(jìn)奧氏體不銹鋼中金屬間相，比如c相,k相，和Laves相等地沉淀, 對(duì)鋼地耐蝕性和力學(xué)性能都會(huì)產(chǎn)生不利影響 ,告別是導(dǎo)致塑性 ,韌性下降 ,為使奧氏體 不銹鋼保持單一地奧氏體組織 ,隨著鋼中鉬含量地增加 ,奧氏體形成元素 （鎳,氮及錳 等）地含量也要相應(yīng)提高 ,以保持鋼中鐵素體與奧氏體

26、形成元素之間地平衡 .2 鉬對(duì)性能地影響鉬對(duì)奧氏體不銹鋼地氧化作用不顯著 ,因此當(dāng)鉻鎳奧氏體不銹鋼保持單一地奧 氏體組織且無金屬間析出時(shí) ,鉬地加入對(duì)其室溫力學(xué)性能影響不大 ,但是,隨著鉬含量 地增加,鋼地高溫強(qiáng)度提高 ,比如持久 ,蠕變等性能均獲較大改善 ,因此含鉬不銹鋼也 常在高溫下應(yīng)用，然而,鉬地加入使鋼地高溫變形抗力增大，加之鋼中常常存在少量S 鐵素體因而含鉬不銹鋼地?zé)嶂约庸ば员炔缓f鋼為差 ,而且鉬含量越高 ,熱加工性能 越壞，另外，含鉬奧氏體不銹鋼中容易一百萬 k （ c）相沉淀，這將顯著惡化鋼地塑性和 韌性,因此在含鉬奧氏體不銹鋼地生產(chǎn) ,設(shè)備制造和應(yīng)用過程中 ,要注意防止鋼中金

27、屬 間相地形成 .鉬在奧氏體不銹鋼中地主要作用是提高鋼地耐還原性介質(zhì)地腐蝕性能和耐點(diǎn)腐 蝕,耐縫隙腐蝕等地性能 .分別為鉬對(duì)鉻鎳奧氏體不銹鋼在硝酸 ,硫酸 ,醋酸 ,磷酸和尿 素等介質(zhì)中耐蝕性地影響 ,可以看出,除在氧化性介質(zhì) HNO3 中處,鉬地作用都是有益地,因此含鉬地奧氏體不銹鋼一般不用天耐硝酸地腐蝕,除非硝酸中含 F-,Cl- 等離子 ,雖然鉬作用為合金元素對(duì)奧氏體不銹鋼耐還原性介質(zhì),面點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕地原因尚不完全清楚 ,但大量實(shí)驗(yàn)已指出 ,鉬地耐蝕作用僅相當(dāng)鋼中含有較高量地鉻時(shí) 才有效,鉬主要是強(qiáng)化鋼中鉻地耐蝕作用 ,與此同時(shí) ,鉬形成酸鹽后地緩蝕作用也已為 實(shí)驗(yàn)所證實(shí) .在耐高濃

28、氯化物溶液地應(yīng)力腐蝕方面 , 雖然鉬作為合金元素對(duì)奧氏體不銹鋼耐 還原性介質(zhì) ,耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕地原因尚不完全清楚 ,但大量實(shí)驗(yàn)已指出 ,鉬地作用 僅當(dāng)鋼中含有較高量地鉻時(shí)才有效 ,鉬主要是強(qiáng)化鋼中鉻地耐蝕作用 ,與此同時(shí) ,鉬形 成鉬酸鹽后地緩沖作用也已為實(shí)驗(yàn)所證實(shí) .在耐高濃氯化物沉淪地應(yīng)力腐蝕方面 ,雖然一此實(shí)驗(yàn)指同 .3# 以下地鉬對(duì)奧氏體 不銹鋼地耐應(yīng)力腐蝕性能有害 ,但是由于常見鉻鎳奧氏體不銹鋼多在含有微量氯化 物及飽和氧地水介質(zhì)中使用 ,其應(yīng)力腐蝕又以點(diǎn)腐蝕為起源 ,因此含鉬地鉻鎳鉬奧氏 體不銹鋼由于耐點(diǎn)腐蝕性能較高 ,所以在實(shí)際應(yīng)用中常常比不含鉬鋼具有更好地耐 氯化物應(yīng)力腐蝕

29、性能 .六、不銹鋼地特性和用途：序號(hào) 類別 牌號(hào) 特性和用途1 奧氏體形 1Cr17Mn6Ni5N 節(jié)鎳鋼種 , 代替牌號(hào) 1Cr17Ni7, 冷加工后具有磁性 鐵道車輛用 .2 1Cr18Mn8Ni5N 節(jié)鎳鋼種 , 代替牌號(hào) 1Cr18Ni93 1Cr17Ni7 經(jīng)冷加工有高地強(qiáng)度 . 鐵道車輛 , 傳送帶 , 螺栓螺母4 1Cr18Ni9 經(jīng)冷加工有高地強(qiáng)度 ,但伸長(zhǎng)率比 1Cr17Ni7 稍差 .建筑用裝飾部件 .5 Y1Cr18Ni9 提高切削、耐燒蝕性 . 最適用于自動(dòng)車床 . 螺栓螺母6 Y1Cr18Ni9Se 提高切削、耐燒蝕性 . 最適用于自動(dòng)車床 . 鉚釘、螺釘7 0Cr1

30、9Ni9 作為不銹耐熱鋼使用最廣泛 , 食品用設(shè)備 , 一般化工設(shè)備 ,原子能工 業(yè)用8 00Cr19Ni11 比 0Cr19Ni9 碳含量更低地鋼 , 耐晶間腐蝕性優(yōu)越 , 為焊接后不進(jìn) 行熱處理部件類9 0Cr19Ni9N在牌號(hào)0Cr19Ni9上加N,強(qiáng)度提高，塑性不降低.使材料地厚度減 少.作為結(jié)構(gòu)用強(qiáng)度部件10 0Cr19Ni10NbN 在牌號(hào)0Cr19Ni9上加N和Nb,具有與0Cr19Ni9N 相同地 特性和用途11 00Cr18Ni10N 在牌號(hào)00Cr19Ni11 上加N,具有以上牌號(hào)同樣特性，用途與0Cr19Ni9N 相同 ,但耐晶間腐蝕性更好12 1Cr18Ni12 與0C

31、r19Ni9相比，加工硬化性.旋壓加工，特殊拉撥,冷鐓用13 0Cr23Ni13 耐腐蝕性,耐熱性均比 0Cr19Ni9 好14 0Cr25Ni20 搞氧化性比 0Cr23Ni13 好.實(shí)際上多作為耐熱鋼使用15 0Cr17Ni12Mo2 在海水和其他各種介質(zhì)中 ,耐腐蝕性比 0Cr19Ni9 好.主要作 耐點(diǎn)蝕材料16 0Cr18Ni12Mo2Ti 用于抗硫酸、磷酸、蟻酸、醋酸地設(shè)備 ,有良好耐晶間腐 蝕性17 00Cr17Ni14Mo2 為 0Cr17Ni12Mo2 地超低碳鋼 ,比 0Cr17Ni12Mo2 耐晶間 腐蝕性好18 0Cr17Ni12Mo2N 在牌號(hào)0Cr17Ni12Mo2

32、中加入N,提高強(qiáng)度,不降低塑性, 使材料厚度減薄 .作耐腐蝕性較好地強(qiáng)度較高地部件19 00Cr17Ni13Mo2N 在牌號(hào)00Cr17Ni14Mo2中加入N,具有以上牌號(hào)同樣特 性,用途與 0Cr17Ni12Mo2 相同,但耐晶腐蝕性更好20 0Cr18Ni12Mo2Cu2 耐腐蝕性、耐點(diǎn)腐蝕性比 0Cr17Ni12Mo2 好.用于耐硫 酸材料21 00Cr18Ni14Mo2Cu2 為 0Cr18Ni12Mo2Cu2 地 超 低 碳 鋼 , 比 0Cr18Ni12Mo2Cu2 耐晶間腐蝕性好22 0C19Ni13Mo3 耐點(diǎn)腐蝕性比 0Cr17Ni12Mo2 好.作染色設(shè)備材料等23 00C

33、r19Ni13Mo3 為 0Cr19Ni13Mo3 地超低碳鋼，比 0Cr19Ni13Mo3 耐晶間 腐蝕性好24 0Cr18Ni16Mo5 吸取含氯離子溶液地?zé)峤粨Q器 ,醋酸設(shè)備 ,磷酸設(shè)備 ,漂白裝 置等，在00Cr17Ni14Mo2和00Cr17Ni13Mo3不能適用地環(huán)境中使用25 1Cr18Ni9Ti 作焊苡,抗磁儀表、醫(yī)療器械、耐酸容器及設(shè)備襯里輸送管道等 設(shè)備和零件26 0Cr18Ni11Ti添加Ti提高耐晶間腐蝕性，不推薦作裝飾部件27 0Cr18Ni11Nb 含Nb提高耐晶間腐蝕性28 奧氏體不銹鋼 0Cr18Ni9在常溫下具有奧氏體組織地不銹鋼.鋼中含Cr約18%、Ni 8

34、%10%、C約0.1% 時(shí),具有穩(wěn)定地奧氏體組織 .奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名地 18Cr-8Ni 鋼和在此基礎(chǔ)上 增加 Cr、Ni 含量并加入 Mo、Cu、Si、Nb、Ti 等元素發(fā)展起來地高 Cr-Ni 系列鋼. 奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性 ,但強(qiáng)度較低 ,不可能通過相變使之強(qiáng)化 , 僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化 .如加入 S,Ca,Se,Te 等元素,則具有良好地易切削性 .此類 鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外 ,如果含有 Mo、Cu 等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、 醋酸、尿素等地腐蝕.此類鋼中地含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其 耐晶間腐蝕性能 .高硅地奧氏體不銹鋼濃

35、硝酸肯有良好地耐蝕性.由于奧氏體不銹鋼具有全面地和良好地綜合性能 ,在各行各業(yè)中獲得了廣泛地應(yīng)用 .29 0Cr18Ni13Si4在牌號(hào)0Crl 9Ni9中增加Ni,添加Si,提高耐應(yīng)力腐蝕斷裂性.用子含氯 離子環(huán)境30 奧氏體 -鐵素體雙相不銹鋼 0Cr26Ni5Mo2 是奧氏體和鐵素體組織各約占一半地不銹鋼 .在含 C 較低地情況下 ,Cr 含量在 18%28%,Ni 含量在 3%10%. 有些鋼還含有 Mo、Cu 、Si、Nb、Ti,N 等合金元素 . 該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼地特點(diǎn) ,與鐵素體相比 ,塑性、韌性更高 ,無室溫脆 性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有

36、鐵素體不銹鋼地 475 C脆 性以及導(dǎo)熱系數(shù)高 ,具有超塑性等特點(diǎn) .與奧氏體不銹鋼相比 ,強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和 耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高 .雙相不銹鋼具有優(yōu)良地耐孔蝕性能 ,也是一種節(jié)鎳不 銹鋼 .31 1Cr18Ni11Si4A1Ti制作抗高溫濃硝酸介質(zhì)地零件和設(shè)備32 00Cr18Ni5Mo3Si2具有鐵素體一鼻氏體形雙相組織 ,耐應(yīng)力腐蝕破裂性能好 ,耐點(diǎn)蝕性能 與 00Crl7Nil3M02 相當(dāng),具有較高地強(qiáng)度適于含氯離子地環(huán)境 ,用于煉油、化肥、造紙、 石油、化工等工業(yè)熱 交換器和冷凝器等33 鐵素體型0Cr13A1從高溫下冷卻不產(chǎn)生顯著硬化 ,汽輪機(jī)材料 ,淬火用部件 ,復(fù)合

37、鋼材34 00Cr12比 0Crl3 含碳量低 , 焊接部位彎曲性能、加工性能、耐高溫氧化性能好 . 作汽車 排氣處理裝置 ,鍋爐燃燒室、噴咀35 鐵素體不銹鋼 1Cr17在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主地不銹鋼 .含鉻量在 11%30%, 具有體心立方 晶體結(jié)構(gòu) .這類鋼一般不含鎳 ,有時(shí)還含有少量地 Mo、Ti、Nb 等到元素 ,這類鋼具導(dǎo) 熱系數(shù)大 ,膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn),多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕地零部件 .這類鋼存在塑性差、 焊后塑性和耐蝕性明顯降 低等缺點(diǎn)，因而限制了它地應(yīng)用爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD ）地應(yīng)用可使碳、氮等 間隙元素大大降低 ,

38、因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用 .多用于建筑內(nèi)裝飾用 ,重油燃燒器部 件,家庭用具 ,家用電器部件！36 Y1Cr17比 lCrl7 提高切削性能 .自動(dòng)車床用 ,螺栓、螺母等37 1Cr17Mo為 1Crl7 地改良鋼種 ,比 lCrl7 抗鹽溶液性強(qiáng) ,作為汽車外裝材料使用38 00Cr30Mo2高O Mo系,C、N降至極低.耐蝕性很好.作與乙酸、乳酸等有機(jī)酸有關(guān) 地設(shè) 備,制造苛性堿設(shè)備 .耐鹵離子應(yīng)力腐蝕破裂、耐點(diǎn)腐蝕39 00Cr27Mo2要求性能 ,用途、耐蝕性和軟磁性與 00Cr30M02 類似40 馬氏體型 1Cr12作為汽輪機(jī)葉片及高應(yīng)力部件之良好地不銹耐熱鋼41 馬氏體不銹鋼 1

39、Cr13通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能地不銹鋼 ,通俗地說 ,是一類可硬化地不銹鋼 .典 型牌號(hào)為 1Cr13 型,如 2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13 等.粹火后硬度較高 ,不同回火溫度具有 不同強(qiáng)韌性組合 ,主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械.根據(jù)化學(xué)成分地差異 ,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類.根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理地不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及 馬氏體時(shí)效不銹鋼等 .42 1Cr13Mo為比 1Crl3 耐蝕性高地高強(qiáng)度鋼鋼種 .汽輪機(jī)葉片 ,高溫用部件43 Y1Cr13不銹鋼中切削性能最好地鋼種 .自動(dòng)車床用44

40、2Cr13淬火狀態(tài)下硬度高耐蝕性良好 .作汽輪機(jī)葉片45 3Cr13比 2Cr13 淬火后地硬度高 ,作刀刃具、噴咀 .閥座 ,閥門等46 3Cr13Mo作較高硬度及高耐磨性地?zé)嵊捅幂S、閥片、閥門軸承 ,醫(yī)療器樁彈簧等 零件47 Y3Cr13改善 3Crl 瑚削性能地鋼種48 1Cr17Ni12具有較高強(qiáng)度地耐硝酸及有機(jī)酸腐蝕地零件 .窖器和設(shè)備49 7Cr17具有較高強(qiáng)度地耐硝酸及有機(jī)酸腐蝕地零件 .窖器和設(shè)備50 8Cr17硬化狀態(tài)下，比7Crl7硬,而比11Crl7韌性高.作刀具，閥門51 11Cr7在所有不銹鋼、耐熱鋼中 ,硬度量高.作噴咀,軸承52 Y11Cr17在 11Crl7 提

41、高 7 切削性地鋼種 .自動(dòng)車床用53 沉淀硬 0Cr17Ni4Cu4Nb添加銅地沉淀硬化型鋼種 .軸類、汽輪機(jī)部件54 0Cr17Ni7AI添加鋁地沉淀硬化形鋼種 .作彈簧、墊圈、計(jì)器部件55 0Cr15Ni7Mo2AI 用于有一定耐腐蝕要求地高強(qiáng)度容器、零件及結(jié)構(gòu)件七、不銹鋼和碳鋼地物理性能數(shù)據(jù)對(duì)比 碳鋼地密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼 ,而略低于奧氏體型不銹鋼； 電阻率 按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；線膨脹系數(shù)大小地排序 也類似 ,奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最??； 碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性 , 奧氏體型不銹鋼無磁性 ,但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性,可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性 .奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比 ,具有下列特點(diǎn)：1）高地電陰率 ,約為碳鋼地 5 倍.2）大地線膨脹系數(shù) ,比碳鋼大 40