不銹鋼材料耐點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕能力的順序
一、不銹鋼材料耐點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕能力的順序
1、奧氏體不銹鋼：
1Cr18Ni9Ti →0Cr18Ni9（304）→0Cr18Ni11Ti（321）→00Cr19Ni10（304L）0Cr17Ni12Mo2Ti（316）→00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu（904L）→00Cr27Ni31Mo4Cu
2、 鐵素體不銹鋼：
0Cr13（410S）→0Cr13Al（405）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2 →00Cr26Mo1 →00Cr30Mo2(這些材料適合做各種規(guī)格的不銹鋼軸承,能防銹也耐磨）
3、雙相不銹鋼：
00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）
二、耐高溫腐蝕用材的順序
20＃→12Cr1MoV→12Cr2Mo1（2 Cr-1Mo）→1Cr5Mo→1Cr9Mo→P91(10Cr9Mo1VNb） →0Cr25Ni20(310S)
三、耐應(yīng)力腐蝕用材
16MnR→20R→12Cr1MoV
00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→00Cr20Ni25Mo4.5Cu（904L）
00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）
0Cr13（410S）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2 →00Cr26Mo1
注：鐵素體不銹鋼和雙相不銹鋼不得在大于350℃的環(huán)境中使用
904L耐強(qiáng)酸不銹鋼
AL-904L是為腐蝕條件苛刻的環(huán)境所設(shè)計(jì)的一種含碳量很低、高合金化的奧氏體不銹鋼，比316L和317L具有更好耐腐蝕性性，同時(shí)兼顧了價(jià)格與性能，高性?xún)r(jià)比極高。
因添加1.5％的銅，對(duì)于像硫酸和磷酸這些還原性的酸而言，具有非常優(yōu)秀的耐腐蝕性。
AL-904L奧氏體不銹鋼對(duì)氯離子引起的應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕也具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，具有優(yōu)秀的耐晶間腐蝕能力。
應(yīng)用領(lǐng)域：
海水處理裝置，海水熱交換器，造紙工業(yè)設(shè)備，硫酸、硝酸設(shè)備，制酸、制藥工業(yè)及其他化工設(shè)備、壓力容器，食品設(shè)備。
904L 的化學(xué)成分
合金 % 鎳 鉻 鉬 銅 鐵 碳 錳 硅 磷 硫
904L 最小 23 19 4 1 余量
最大 28 23 5 2 0.02 2 1 0.045 0.035
904L 的物理性能
密度 8.0 g/cm3
熔點(diǎn) 1300-1390 ℃
904L 在常溫下合金的機(jī)械性能的最小值
合金和狀態(tài) 抗拉強(qiáng)度
Rm N/mm2 屈服強(qiáng)度
RP0.2N/mm2 延伸率
A5 %
926 490 216 35
此合金具有以下特性：
904L是一種含炭量很低的高合金化的奧氏體不銹鋼。該鋼是為腐蝕條件苛刻的環(huán)境所設(shè)計(jì)的。最初該合金是為在稀硫酸中抗腐蝕而開(kāi)發(fā)的。這一特性經(jīng)多年的實(shí)際應(yīng)用已被驗(yàn)證是很成功的。現(xiàn)在904L在許多國(guó)家中已被標(biāo)準(zhǔn)化，且已被審定可有于制造壓力容器。904L合金與其他常用的CrNi奧氏體鋼一樣，具有良好的抗點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕的能力、很高的抗應(yīng)力腐蝕破裂的能力、良好的抗晶間腐蝕能力、良好的可加工性和可焊性。熱鍛時(shí)最高加熱溫度可達(dá)1180攝氏度，最低停鍛溫度不小于900攝氏度。此鋼熱成型可在1000--1150攝氏度進(jìn)行。該鋼的熱處理工藝為1100--1150攝氏度，加熱后快冷。此鋼雖可采用通用的焊接工藝進(jìn)行焊接，但是最恰當(dāng)?shù)暮附臃椒ㄊ鞘止る娀『负玩u極氬弧焊。當(dāng)采用手工電弧焊焊接不大于6毫米板材時(shí)焊條直徑不大于2.5毫米；當(dāng)板厚大于6毫米時(shí)焊條直徑小于3.2毫米。當(dāng)焊后需熱處理時(shí)，可以在1075--1125攝氏度加熱后快冷進(jìn)行處理。用鎢極氬弧焊焊接時(shí)的填充金屬可用同材焊條，焊后焊縫須經(jīng)酸洗，鈍化處理。
904L 的金相結(jié)構(gòu)
904L是完全奧氏體組織，輿一般含鉬量高的奧氏體不銹鋼相比，904L對(duì)鐵素體和α相的析出不敏感。
904L 的耐腐蝕性
由于904L碳含量是很低的（最大0.020%），因此在一般熱處理和焊接的情況下，不會(huì)有碳化物析出。這樣消除了一般熱處理和焊接后出現(xiàn)在的晶間腐蝕的危險(xiǎn)。由于高的鉻鎳鉬含量，并且添加了銅元素，因此904L即使在還原性環(huán)境中，如硫酸和甲酸中也可以被鈍化。高的鎳含量使其在活性狀態(tài)下也有較低的腐蝕速度。在0~98%的濃度范圍內(nèi)純硫酸中，904L的使用溫度可高達(dá)40攝氏度。在0~85%濃度范圍內(nèi)的純磷酸中，其抗腐蝕性能是非常好的。在濕法工藝生產(chǎn)的工業(yè)磷酸中，雜質(zhì)對(duì)抗腐蝕性能有很強(qiáng)的影響。在所有各種磷酸中，904L抗腐蝕性?xún)?yōu)于普通的不銹鋼。在強(qiáng)氧化性的硝酸中，904L與不含鉬的高合金化的鋼種相比，抗腐蝕性能較低。在鹽酸中，904L的使用僅限于較低的濃度1-2%。在這個(gè)濃度范圍。904L的抗腐蝕性能好于常規(guī)不銹鋼。904L鋼具有很高的抗點(diǎn)腐蝕能力。在氯化物溶液中其抗縫隙腐蝕能力也是很好的。904L的高鎳含量，降低了在麻坑和縫隙處的腐蝕速度。普通的奧氏體不銹鋼在溫度高于60攝氏度時(shí)，在一個(gè)富氯化物的環(huán)境中對(duì)應(yīng)力腐蝕可能是敏感的，通過(guò)提高不銹鋼的鎳含量，可以降低這種敏化性。由于高的鎳含量，904L在氯化物溶液，濃縮的氫氧化物溶液和富硫化氫的環(huán)境中，具有很高的抗應(yīng)力腐蝕破裂能力。
904L 應(yīng)用范圍應(yīng)用領(lǐng)域有：
904L合金是一種多用途的材料，在許多工業(yè)領(lǐng)域都能應(yīng)用：
o 石油、石化設(shè)備，如石化設(shè)備中的反應(yīng)器等。
o 硫酸的儲(chǔ)存與運(yùn)輸設(shè)備，如熱交換器等。
o 發(fā)電廠煙氣脫硫裝置，主要使用部位有：吸收塔的塔體、煙道、檔門(mén)板、內(nèi)件、噴淋系統(tǒng)等。
o 有機(jī)酸處理系統(tǒng)中的洗滌器和風(fēng)扇。
UNS N08904 (904L)Alloy Data
ASTM 標(biāo)準(zhǔn)
圓鋼 ASMESB649
對(duì)接焊縫管件 ASMESB366
鍛件 ASMESB649
Pipe & Tube管,無(wú)縫管 ASMESB677
Pipe焊管 ASMESB673
Tube焊管 ASMESB674
板 ASMESB625
最小物理性能
拉伸率 71 KSI Min.
屈服強(qiáng)度 31 KSI Min.
904L 美國(guó)原始標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)成份表(%)
C Mn P S Si Ni Cr Mo Cu Fe
0.02
Max. 2.00
Max. 0.045
Max. 0.035
Max. 1.00
Max. 23.0-28.0 19.0-23.0 4.0-5.0 1.0-2.0 標(biāo)準(zhǔn)
904L 中國(guó)相近牌號(hào)化學(xué)成份表(%)
C Mn P S Si Ni Cr Mo Cu
0.03
Max. 1.80
Max. 0.025
Max. 0.035
Max. 0.80
Max. 24.0-26.0 19.0-21.0 4.0-5.0 1.0-2.0
904L 瑞典牌號(hào)化學(xué)成份表 (%)
C Mn P S Si Ni Cr Mo Cu
0.06
Max. 2.00
Max. 0.045
Max. 0.030
Max. 1.00
Max. 24.0-26.0 19.0-21.0 4.0-5.0 3.0-5.0
904L性能:(機(jī)械性能)
表4--00Cr20Ni25Mo4.5Cu鋼的室溫機(jī)械性能
鋼材品種 狀態(tài) b MPa s MPa e% ￠ % ak102 KJ/m2
鍛材 1080~1130°C固溶態(tài) 490~686 >=216 >=35 >=50 >=29.4
板材 1080~1130°C固溶態(tài) 490~686 >=216 >=35 >=50 >=27.5
管材 1080~1130°C固溶態(tài) 490~686 >=216 >=35 >=50 ---
帶材 1080~1130°C固溶態(tài) <=735 343 40 --- ---
表5--00Cr20Ni25Mo4.5Cu鋼高溫瞬時(shí)機(jī)械性能
試驗(yàn)溫度°C b MPa s MPa e % ￠ %
100 571 242 46.70 72.40
200 540 225 42.05 72.30
300 537 208 44.50 68.45
物理性能
密 度 8000 Kg/m3
線(xiàn)膨脹系數(shù) (20--100攝氏度)0.000015/K
(20--200攝氏度)0.0000156/K
(20--300攝氏度)0.0000161/K
彈性模量 (室溫)188000MPa
(100攝氏度)182000MPa
(200攝氏度)175000MPa
(300攝氏度)167000MPa
熱導(dǎo)率 (20攝氏度)12.9W/(m*K)
(100攝氏度)13.7W/(m*K)
(200攝氏度)14.5W/(m*K)
(300攝氏度)18.0W/(m*K)
工藝性能:
與其他常用的Cr-Ni奧氏體鋼一樣，具有良好的冷，熱加工性能。
熱鍛時(shí)最高加熱溫度可達(dá)1180攝氏度，最低停鍛溫度不小于900攝氏度。
此鋼熱成型可在1000--1150攝氏度進(jìn)行。
該鋼的熱處理工藝為1100--1150攝氏度，加熱后快冷。
此鋼雖可采用通用的焊接工藝進(jìn)行焊接，但是最恰當(dāng)?shù)暮附臃椒ㄊ鞘止る娀『负玩u極氬弧焊。
當(dāng)采用手工電弧焊焊接不大于6毫米板材時(shí)焊條直徑不大于2.5毫米；當(dāng)板厚大于6毫米時(shí)焊條直徑小于 3.2毫米。 當(dāng)焊后需熱處理時(shí)，可以在1075--1125攝氏度加熱后快冷進(jìn)行處理。
用鎢極氬弧焊焊接時(shí)的填充金屬可用同材焊條，焊后焊縫須經(jīng)酸洗，鈍化處理。
耐腐蝕性能
00Cr20Ni25Mo4.5Cu鋼主要系為解決硫酸的腐蝕而發(fā)展的。[11]
同時(shí)也耐常壓下任何濃度，任何溫度醋酸的腐蝕。
它在甲酸，磷酸中，在甲酸與醋酸的混合酸中的耐蝕性能也很好。
采用GB1223-75中T法檢驗(yàn)OOCr20Ni25Mo4.5Cu鋼的晶間腐蝕傾向的結(jié)果顯示,當(dāng)鋼中含C0.038%時(shí)，此鋼出現(xiàn)晶間腐蝕需經(jīng)敏化1小時(shí)以上，因此，即使焊接厚度不大于30mm部件時(shí)，只要焊接工藝適當(dāng)，便沒(méi)有晶間腐蝕的危險(xiǎn)。 通過(guò)孔蝕電位測(cè)定和孔蝕試驗(yàn)結(jié)果顯示，00Cr20Ni25Mo4.5Cu優(yōu)于00Cr18Ni10和00Cr18Ni14Mo2等低牌號(hào)Cr-Ni奧氏體鋼。
由于00Cr20Ni25Mo4.5Cu鋼中Ni量達(dá)25%,故耐應(yīng)力腐蝕性能亦較一般Cr-Ni奧氏體鋼為佳。
一般說(shuō)來(lái)，在含氯離子的水介質(zhì)中，當(dāng)用18-8，18-12-Mo不銹鋼出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕破裂時(shí)，選擇00Cr20Ni25Mo4.5Cu常常可以防止事故的發(fā)生。
表6--00Cr20Ni25Mo4.5Cu鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能
鋼種 試驗(yàn)介質(zhì) 出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋(1)時(shí)間,h
00Cr18Ni10 40%CaCl2,沸騰溫度 <12
00Cr18Ni13Mo2 同上 <12
00Cr20Ni25Mo4.5Cu 同上 1000,無(wú)應(yīng)力腐蝕
00Cr18Ni10 25%NaCl+1%K2Cr2O7,pH=5,沸騰 <20
00Cr18Ni13Mo2 同上 <321
00Cr20Ni25Mo4.5Cu 同上 1000,無(wú)應(yīng)力腐蝕
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316, 316（L）特種鋼介紹
316
18Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo，故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強(qiáng)度特別好，可在苛酷的條件下使用；加工硬化性?xún)?yōu)（無(wú)磁性）。 海水里用設(shè)備、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè)備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母
316L
18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳 作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性?xún)?yōu)。 316鋼的用途中，對(duì)抗晶界腐蝕性有特別要求的產(chǎn)品。
SUS316（L）
添加了Mo(2～3%)達(dá)到優(yōu)秀的耐孔蝕和耐腐蝕性，高溫Creep強(qiáng)度優(yōu)秀
特性及實(shí)用用途：
區(qū)別 SUS316(L)
特性 --耐晶界腐蝕性?xún)?yōu)秀
用途 --鍋爐用管道，海洋結(jié)構(gòu)物
化學(xué)成分：（單位：wt%)
規(guī)格 C Si Mn P S Cr Ni 其他
SUS316 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 16.0～18.0 10.0～14.0 Mo：2～3
SUS316L ≤0.03 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 16.0～18.0 12.0～15.0 Mo：2～3
機(jī)械性能：
規(guī)格 YS（Mpa） TS（Mpa） EL（%） Hv
TYPE
SUS316 ≥205 ≥520 ≥40 ≤200
TYPE
SUS316L ≥175 ≥480 ≥40 ≤200
1、概要
添加Mo(2~3%) ,優(yōu)秀的耐點(diǎn)蝕性，高溫 蠕變 強(qiáng)度優(yōu)秀。
2、特點(diǎn)
1）冷軋產(chǎn)品外觀光澤度好，漂亮；
2）由于添加Mo，耐腐蝕性能，特別是耐點(diǎn)蝕性能優(yōu)秀；
3 ) 高溫強(qiáng)度優(yōu)秀;轉(zhuǎn)自"我要不銹鋼'
4）優(yōu)秀的加工硬化性（加工后弱磁性）
5）固溶狀態(tài)無(wú)磁性；
6）相對(duì)304不銹鋼，價(jià)格較高。
3、適用范圍
管道用, 熱交換器, 食品工業(yè),化工工業(yè)等。
4、化學(xué)成分（JIS G 4305-2005） (wt%)
化學(xué)成分 C Si Mn P S Cr Ni Mo
標(biāo)準(zhǔn) ￡0.08 ￡1.00 ￡2.00 ￡0.045 ￡0.030 16.0~18.0 10.0~14.0 2.0~3.0
一般 0.035 0.6 1.1 0.025 0.002 16.70 10.2 2.1
5、性能（JIS G 4305-2005）
區(qū)分 力學(xué)性能
Ys (Mpa) Ts (Mpa) El (%) Hv 備注
標(biāo)準(zhǔn) ≥ 205 ≥520 ≥ 40 ≤ 200 2B/1.5t
一般 310 620 53 155
6、物理性能
密度
(g/cm3) 磁性 比熱
250C
(J/kg.0C) 熱導(dǎo)率
1000C(W/m. 0C) 熱膨脹率
20~1000C
(10-6/0C)
7.98 無(wú) 500 15.21 16.0
v
7、熱處理
熔 點(diǎn)：1375~14500C；
固溶處理：1010~11500C。
8、使用狀態(tài)
1）退火固溶狀態(tài)：
NO.1，2B，N0.4,HL等表面狀態(tài).
2205/S31803 雙相不銹鋼
雙相不銹鋼的性能特點(diǎn)介紹
1． 雙相不銹鋼：是奧氏體和鐵素體共存相比例約各占一半的不銹鋼，簡(jiǎn)稱(chēng)雙相鋼。早先有的稱(chēng)“二重鋼”，也有叫“復(fù)相鋼”。實(shí)際相比例是鐵素體占45~55%，相應(yīng)奧氏體占55~45%。它綜合了許多鐵素體和奧氏體最有益的性能，顯示了獨(dú)特的有別于常規(guī)用不銹鋼的特性。
2． 使用場(chǎng)合：一般使用在含Cl-介質(zhì)，中溫的場(chǎng)合。尿素級(jí)雙相鋼已在日本東洋公司ACES尿素工藝流程的設(shè)備上使用。
3． 獨(dú)特的習(xí)性：
(1) 與316L型的奧氏體不銹鋼相比：
a.具有良好的耐應(yīng)力腐蝕破裂性能。
b. 具有良好的耐孔蝕，耐縫隙腐蝕性。
c.強(qiáng)度高，韌性低。
(2)焊接性能良好。
(3)線(xiàn)熱膨脹系數(shù)低,與碳素鋼相近。
(4)幾個(gè)溫度區(qū)呈現(xiàn)脆化，有σ，α,χ等相析出。
4． 獨(dú)特習(xí)性與冷熱成形的工藝對(duì)策
習(xí)性與影響 對(duì)策與工藝
A、強(qiáng)度高，表面應(yīng)力大。
成形作用力大，表面缺陷誘發(fā)開(kāi)裂；一半鐵素體相，冷成形仍具有方向性成形后直邊余量不等。 a、下料尺寸比常規(guī)不銹鋼略大，表面作放射性?huà)伖猓辉黾訅哼吔佑|面，在加大副油缸壓力的同時(shí)，坯料滑移阻滯增大，簿壁封頭不易產(chǎn)生鼓包，也彌補(bǔ)成形余量不均造成的切割量不足。
B、強(qiáng)度高，回彈大。
封頭成型后直邊外傾超標(biāo) 壓鼓成形時(shí)難以變形。 b、壞料在封頭小r區(qū)或整個(gè)坯料預(yù)熱后成型，預(yù)熱溫度應(yīng)有所控制。封頭成形后直邊端部先不切割，將直邊部位熱處理定形后再切割。
C、冷作硬化傾向強(qiáng)烈。
成型變形率受限制，否則將開(kāi)裂。 c多次成型封頭，中間增加熱處理工序，熱處理前應(yīng)清洗工件。
D、4750C左右的脆化區(qū)。
在此溫度加工將使材料開(kāi)裂。 d、 4750C脆化會(huì)在3500C~5250C 出現(xiàn)，熱成型嚴(yán)格禁止在此溫度區(qū)內(nèi)作業(yè)。
E、散熱快，9500C左右有脆化區(qū)。
坯料加熱出爐溫度下降迅速，很快到達(dá)脆化區(qū)。 e、坯料加熱和沖壓力，用“三明治”的“夾板”式進(jìn)行，出爐至沖壓應(yīng)盡量縮短時(shí)間，封頭成形后脫模不低于9500C
F、熱成形會(huì)失去各占一半的相平衡。
影響耐腐蝕性能。 f、熱成形后應(yīng)固溶熱處理，加熱最高溫度有上限,急冷時(shí)間盡量縮短，如封頭有開(kāi)孔，應(yīng)開(kāi)孔后固溶。如無(wú)開(kāi)孔，應(yīng)增加排汽裝置。
G、線(xiàn)熱膨脹系數(shù)與碳鋼相近。 G、熱壓模具間隙等同碳素鋼要求。
5．訂購(gòu)雙相不銹鋼鋼板時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：
(1) 板材應(yīng)經(jīng)固溶處理，質(zhì)保書(shū)中應(yīng)有加熱溫度和冷卻方式，不能用“迅速冷卻”這類(lèi)含糊的詞語(yǔ)表達(dá)，這點(diǎn)很重要，最好明確說(shuō)明“固溶水淬”，國(guó)外訂貨往往如此。
(2) 訂貨時(shí)應(yīng)考慮把Ni適當(dāng)提高到中上限水平。同時(shí)要綜合考慮Ni、N關(guān)系,因?yàn)樗鼈兌际菉W氏體形成元素，如果Ni，N都在上限，可能導(dǎo)致奧氏體相數(shù)量過(guò)高，影響耐SCC的性能。
(3)力學(xué)性能中，屈服點(diǎn)不能過(guò)高，硬度不能超標(biāo),否則給冷成形帶來(lái)困難。
(4) 中國(guó)GB150-1998規(guī)定雙相鋼的伸長(zhǎng)率應(yīng)不小于25%.
