鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在加熱冷卻時都沒有α'γ'轉變,始終保持(chi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)組織。這類鋼(gang)(gang)(gang)含鉻(ge)量較高,為17%~28%,主要(yao)是作(zuo)為熱穩(wen)定鋼(gang)(gang)(gang),也(ye)可作(zuo)為耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)。鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)由(you)于不(bu)含鎳,生產(chan)制(zhi)造成本要(yao)比奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)低,但其熱穩(wen)定性和耐(nai)蝕(shi)性在有些情況下,比奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)還(huan)要(yao)好,特別是耐(nai)氯(lv)離子(zi)腐蝕(shi)。因此,大力推廣鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的應用,不(bu)但可以降低成本,而且還(huan)能節約(yue)寶貴的鎳資源。這樣看來(lai),使用鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)不(bu)僅可以節約(yue)鎳,而且還(huan)是在許多特殊使用環境中的最佳選材。
高純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹(xiu)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不銹鋼(gang) , 317L不銹鋼 ,2205不銹鋼(gang) 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(xue)成分
高(gao)純(chun)Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼的(de)化學成分表2-35。
二、物(wu)理性能
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(xing)模量E:20~300℃時,220500~230000 MPa
比熱容C:20℃時(shi),460J/(kg·K)
電阻(zu):560nΩ·m
三、力學性能
高(gao)(gao)(gao)純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹(xiu)鋼(gang),其室溫(wen)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)見(jian)(jian)表(biao)2-36,脆性(xing)(xing)轉(zhuan)(zhuan)變溫(wen)度曲(qu)線(xian)見(jian)(jian)圖2-36。從表(biao)2-36可知(zhi),此鋼(gang)具有較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)。從圖2-36可知(zhi),鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)脆性(xing)(xing)轉(zhuan)(zhuan)變溫(wen)度隨板(ban)厚(hou)度增加(jia)往(wang)高(gao)(gao)(gao)側移動,因此要求韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)焊接構件厚(hou)度應≤6mm,如果設計6mm以上板(ban)厚(hou),設計上應采用(yong)復(fu)合(he)板(ban)。圖2-36示出不同厚(hou)度的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹(xiu)鋼(gang)板(ban)材的(de)(de)(de)(de)脆性(xing)(xing),3mm冷軋(ya)落板(ban)脆性(xing)(xing)轉(zhuan)(zhuan)變溫(wen)度可低至-100℃以下(xia)。圖2-37系此鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)。當(dang)高(gao)(gao)(gao)于(yu)~500℃加(jia)熱(re)時,高(gao)(gao)(gao)純Cr30Mo2不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度下(xia)降,塑(su)性(xing)(xing)(8%)明顯提高(gao)(gao)(gao)。當(dang)溫(wen)度達到≥800℃時,強(qiang)度很低塑(su)性(xing)(xing)很高(gao)(gao)(gao),進而(er)出現(xian)超(chao)塑(su)性(xing)(xing)現(xian)象。
四、耐蝕性(xing)
表2-31示出高(gao)純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、,C26Mo1 及00Cr17Ni14Mo2在各種(zhong)腐蝕條件下腐蝕試驗結(jie)果。
a. 耐應力(li)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(nai)孔蝕(shi)、縫隙腐蝕(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奧氏體和雙相不銹鋼(gang)。
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(suan)腐蝕
高純(Cr30Mo2)447J1不銹鋼(gang)具有(you)特別優異(yi)的耐(nai)有(you)機酸腐蝕性(xing)能(見表2-31、表2-38),對甲酸、乙酸及(ji)其混酸均顯示出優異(yi)的耐(nai)蝕性(xing),高純Cr30Mo2 優于00Cr17Ni14Mo2和0Cr25Ni5Mo。
e. 耐堿
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、冷熱加工和熱處理
高(gao)純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼與高(gao)純Cr26Mo1鋼相似有極(ji)佳(jia)的熱(re)加(jia)工(gong)性能,適(shi)宜的熱(re)加(jia)工(gong)溫(wen)度為870~1150℃。
高(gao)純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼熱處理(li)為980~1020℃加熱后急冷。
高(gao)純Cr30Mo2、008Cr30Mo2、447J1不銹鋼冷加工硬化傾向小,深沖(chong)性(xing)好,延(yan)性(xing)小,易于冷加工,適于制造冷沖(chong)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(tu)
①. 醋酸、乳酸等有機酸及(ji)其衍生物(wu)的(de)制(zhi)造設(she)備。
②. 苛性(xing)鈉生產濃(nong)縮工序的設備。
③. 含氯離子(zi)容易引起00Cr17Ni14Mo2等奧(ao)氏體不銹鋼(gang)應力腐(fu)蝕、孔蝕、縫隙腐(fu)蝕環境。
④. 排煙脫硫等防(fang)止公害的設備。
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不銹鋼無縫管(guan)已使用12.5年。
⑥. 石油精煉設(she)備
⑦. 要求耐蝕性和磁(ci)性部件(jian),如電磁(ci)閥芯(xin)材料、鐘、表等。