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雙相不· 鏽 鋼的國內外利用

更新时间:2019-11-08 01:01人气:2225
雙相不· 鏽 鋼的國內外利用2. 煉油產業 這是雙相不· 鏽鋼使用較多的領域之一,· 首要用在常減壓蒸餾,· 催化裂化和加[wiki]氫[/wiki]脫硫等裝配。國內外都有成功的使用經驗,· 也存在失效的事例。 ①常減壓裝配 在塔頂的低溫輕油部位及冷凝冷卻係統處於溫度<120℃的 HCl-H2S-H2O[wiki]腐蝕[/wiki][wiki]環境[/wiki],· 特別在煉製含鹽、含硫高的原油時,· Clˉ含量最高可達2000-4000 mg/L,· 一般為100 mg/L擺布,· H2S一般為32-65 mg/L,· 在此環境中碳鋼會產生嚴重的均勻腐蝕,· 0Cr13表現為點蝕,· 奧氏體不· 鏽鋼則為應力腐蝕破裂。當采用原油深度脫鹽及綜合工藝防腐後,· Clˉ可控製在20-30mg/L ,· H2S≤32mg/L,· 假如油品較雜,· 破乳劑不· 能很好適應時,· 脫鹽達不· 到控製的Clˉ含量,· 仍會帶來[wiki]設備[/wiki]· 的腐蝕題目。 早在70年代采用魯寧輸油管線油的南京煉油廠和濟南煉油廠在這一係統中即采用了00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不· 鏽鋼,· 首要集中用於常減壓塔頂襯裏(或複· 合板),· 塔內構件,· 常頂空冷器,· 減頂增濕空冷器,· 減頂後冷水冷器管芯,· 油水分離器襯裏等,· 取得良好的使用使用效果,· 最長的已使用20年。典型介質條件(以減頂冷凝水為例): pH:7-8.3,· Clˉ:16.51-499mg/L ,· 一般<150mg/L,· H2S: 52.7-175.93mg/L(最高1055mg/L) 80年代今後 ,· 在沿海的天津煉油廠先後使用了4台00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不· 鏽鋼的減頂後冷水冷器管芯,· 現在仍在服· 役。 使用最多確當屬現在的鎮海煉化公司,該公司是我國最大的煉油基地,加工能力為1600萬· 噸,進進世界百強.該公司早在80年代就使用了4台00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不· 鏽鋼的減壓塔一,二級抽空冷卻器管束的換熱管.1998年在800萬· 噸/年常壓塔塔頂部位全部換用了2205+20R複· 合板, 8台減壓塔頂冷凝冷卻器的管芯全部使用了國產2205焊管和2205+16MnR複· 合板管板,已連續運行5年. ②催化裂化裝配 原油中除鹽、硫等雜質外,· 在二次加工原料油中還含有0.5%以上的氮化合物 ,· 經[wiki]催化劑[/wiki]感化熱解後 ,· 在催化裂化的分餾和吸收穩定部位出現HCN-H2S-H2O的腐蝕環境。國內南京、濟南等煉油廠先後用00Cr18Ni5Mo3Si2鋼建造了催化吸收解吸塔的襯裏,· 塔盤板和浮伐等,· 取得了良好的使用效果。國外在催化裂化裝配的汽油再熱器使用3RE60(與國產00Cr18Ni5Mo3Si2鋼相當)鋼。 ③加氫裂化,· 加氫處理裝配 80年代以來國外采用3RE60和SAF 2205(與國產的00Cr22Ni5Mo3N鋼相當)鋼用作加氫裂化,· 加氫脫硫等二次加工裝配中的空冷器,· 熱交換器等的管束、管板和封頭的較多,· 這方麵既有不· 少成功的經驗,· 也有失敗的事例,· 國內采用的不· 多。這些設備· 處於H2S-H2-NH3-H20並含有Clˉ的環境 ,· 也是濕H2S的係統。 在加氫裂化裝配中空冷器的腐蝕是比較嚴重的,·瑞典自1983年開始有10台空冷器使用的是SAF 2205鋼,· 流出物的KP值(流出物的腐蝕係數KP=mol%NH3×mol%H2S)範圍為0.1-1 ,· Clˉ20ppm ,· 壓力12MPa,· 進口流速6 m/s,· 進口溫度130℃,· 設備· 經數年的運行,· 沒有發生腐蝕或磨損腐蝕。 美國在California一個煉油廠的三台熱交換器管芯陸續都使用了3RE60鋼,· 1992年檢查時,· 情況良好。另一家US[wiki]石油[/wiki]公司的幾台空冷器(工藝物流中含65-85%H2,· 炭氫化合物 ,· H2S,· 5-8MPa,· 110-205 ℃)已使用了8-11年,· 其上遊和下遊的幾台熱交換器也同· 樣未發生題目。但是也有失敗的事例,· 美國另一煉油廠的3RE60鋼熱交換器,· 管程進口溫度285℃,· 維持210℃ ,· 從低壓分離器來的液體組分進進殼程的溫度88℃,· 維持220℃,· 管程壓力11.5MPa,· 殼程壓力0.6MPa。該設備· 於1994年使用3年後泄漏,· 裂紋出現在近管板處的管子內外壁上。經分析管外壁為FeS腐蝕產物所覆蓋,· Clˉ高達1%,· 管內壁較幹淨,· 隻有少數點坑。外壁裂紋較少,· 屬氯化物應力腐蝕破裂,· 內壁裂紋多 ,· 屬硫化物應力腐蝕破裂(SSCC)。 其他在中東,· 東歐個別煉油廠的3RE60空冷器運轉幾年後,· 於1992年也出現了類似題目,· 裂紋均發生在管與管板焊接處的熱影響區,· 該處的鐵素體量分別高達100%和>75%,· 如許的組織必然對氫致開裂(HIC)敏感。 通觀這幾個失效事例 ,· 多數都是與設備· 製造技術有關,· 但是看來雙相不· 鏽鋼盡管有多年的使用經驗,· 在加氫係統中尚未建立起安全可靠的使用介質的上限條件也是一個啟事。3.石油化學和化學產業 石油化學和化學產業腐蝕環境的特征是反應溫度較高,· 介質中常含有高濃度或中等濃度的氯化物 ,· 輕易引發不· 鏽鋼的應力腐蝕破裂。在這一領域中不· 僅使用雙相不· 鏽鋼,· 更多的還要使用超級雙相不· 鏽鋼。 ①氯乙烯生產裝配 氧氯化法生產氯乙烯的腐蝕環境是相當苛刻的,· 各種級別的雙相不· 鏽鋼用於製造該裝配中的容器,· 熱交換器和管道係統,· 最苛刻的腐蝕條件是接觸鹽酸,· 超級雙相不· 鏽鋼多用製關鍵設備· 如氧氯化反應器,· HCl冷卻器和氯乙烯塔等 。國內齊魯石化公司的氧氯化反應器中冷卻盤管采用的是進口的SAF 2205鋼管,在本網站已有該公司的具體先容文章,我國沒有使用超級雙相不· 鏽鋼,使用結果如何,有待進一步觀察. 氧氯化反應器為盤管式,· 二氯乙烷與HCl在催化劑感化下反應天生氯乙烯,· 介質條件: 管程:水 殼程:HCl,· 水蒸汽,· 二氯乙烷,· 230℃,· 0.2MPa 從氧氯化反應器出來的氣體經急冷和洗滌後,· 進進預冷凝器(空冷器) ,· 帶有鋁製翅片的管束國外多由3RE60鋼或2205鋼製造。氯乙烯再沸器也如此,· 管內走EDC,· 含微量鹽酸,· 100℃,· 1.2MPa;殼程通蒸汽200-230℃,· 1.3MPa。3RE60鋼5年無損壞。 ②甲醇合成反應器 甲醇是首要的基本有機化工原料,· 是一炭化學的首要產品,· 也是合成氣化學加工的出發點還可作溶劑,· 車用燃料等。80年代初期國內國內已建低壓合成甲醇試驗裝配,· 至今以煤為原料的20萬· 噸大型合成甲醇裝配早已投產運行數年,· 其他幾十套中小型的裝配都在生產 。甲醇合成反應器是國內使用雙相不· 鏽鋼管最多的設備· ,小型反應器的觸媒管多由00Cr18Ni5Mo3Si2 鋼製造,· 大中型的則使用00Cr22Ni5Mo3N鋼。使用條件 : 管程:CO,· H2,· CH3OH合成氣,· 265℃,· 5.2MPa 殼程:蒸汽,· 脫鹽水,· 250-265℃ ,· 3.9-5.1MPa 雙相不· 鏽鋼的高壓設備· 使用10年無腐蝕. 國外除反應器外,· 其他如物料/流出物熱交換器,· 管路係統等也都使用雙相不· 鏽鋼。 ③醋酸等有機酸的生產裝配 雙相不· 鏽鋼在有機酸中有較好的耐腐蝕性,· 在醋酸生產中往往加進各種鹽類的觸媒,· 即使是超級雙相不· 鏽鋼也不· 耐含Fe3+,· Cu2+氧化性離子的氯化物觸媒的腐蝕,· 但在用還原性觸媒如MnCl2 ,· MnAC(醋酸錳)的醋酸中,· SAF2507卻有好的耐腐蝕性。 在生產對苯二甲酸二甲脂時,· 采用NaBr和MnAC的觸媒,· 工藝中醋酸也是雙產品,· 它回收後的濃度可達90%,· 125℃,· 使用904L和825合金都不· 是很理想,· 超級雙相不· 鏽鋼Zeron100和SAF 2507可用作第一冷卻器和觸媒再生設備· 。在甲醛生產介質中SAF 2507鋼有很好的耐腐蝕性,· 優於904L和含6%Mo的高合金奧氏體不· 鏽鋼,· 可用作塔器和蒸發器,· 使用條件: 管程:甲醛,· 微量甲酸,· 200℃,· 0.8MPa 殼程:蒸汽,· 230℃ ,· 1.7MPa④德士古水煤漿加壓氣化裝配 德士古氣化裝配的後續設備· 其中有生產甲醇的裝配,已如前述.氣化裝配中的中壓閃蒸罐頂冷凝器也是使用雙相不· 鏽鋼管多的設備· .目前上海"三聯供"工程在該兩台設備· 上使用的都是進口的SAF 2205鋼管,在天津天辰化工設計院選用該鋼時,它的使用條件已近2205鋼的使用臨界條件(參見講座(4)),但是在保證母材和焊後熱影響區合適相比例時,經過近8年的使用,多次檢查,沒有發現題目. 同· 樣,在河南煤化工廠的粉煤氣化裝配的幾台後續冷卻器也都是在90年代上的使用雙相不· 鏽鋼進口管的設備· ,目前使用正常.4石油和自然氣產業 這是國外利用雙相不· 鏽鋼的首要領域之一,目前展設的油氣輸送管線已有1000km. 雙相不· 鏽鋼多用作陸上和海上輸送油,氣的集氣管,輸送管線和熱交換器等,· 特別在自然氣的生產中,· 雙相不· 鏽鋼多數麵臨的是含有大量H2S, Clˉ的酸性環境,也有的是含CO2 和Clˉ的環境,甚至是隻含高Clˉ的環境. 在酸性環境中影響雙相不· 鏽鋼對硫化氫應力腐蝕敏感性的首要身分有溫度、H2S濃度、pH值和Clˉ含量,CO2通常起的是緩蝕感化. 雙相不· 鏽鋼在酸性環境中的利用首要是要確定他的使用安全界限,· Cr18和Cr22型雙相不· 鏽鋼的利用相對較成熟,· NACE MR0175材料技術要求中給出SAF 2205鋼在酸性環境中的使用安全界限:使用溫度≤232℃ ,· H2S分壓≤0.3psi(2.1×10-3 MPa),· σ0.2≤145ksi(1015 MPa) ,· HRC≤34 美國Shell公司進一步提出SAF 2205鋼的使用指· 導準則,· 除按MR0175規定外,· 還補充規定:當溫度處於177-232℃之間,· 可以將H2S分壓進步至≤0.9psi(6.3×10-3MPa)(隻許可用於生產管的襯裏) ,· 此外,· 使用雙相不· 鏽鋼時,· 避免用鹽酸酸化和應使用脫氣的淨鹽水.超級雙相不· 鏽鋼也已在油、氣產業中使用 ,· 如UR52N+已用在北海油田的油氣集合管和輸送管線,· SAF 2507鋼用在阿拉斯加,· 北海,· 墨西哥灣等地的油氣井生產,· 海上采油平台設施和油氣輸送管線等,· 多用在沒有緩蝕劑的苛刻酸性環境. 雙相不· 鏽鋼在國內很難推廣用於油氣管線,究竟它的價格是太高了,但是製造有關油氣田需要的耐Clˉ和H2S的裝配,象集氣管線和換熱設備· 等還是可以采用的,目前隻有南海油田少量使用,全部進口. 有關西部開發重大的西氣東輸工程項目,西起塔裏木盆地的集氣管線有可能考慮要用雙相不· 鏽鋼大口徑焊管,國內已有條件生產和製造. 5 紙漿和造紙產業 雙相不· 鏽鋼在國外紙漿和造紙產業中的利用已有30年的曆史了,· 也是使用 雙相不· 鏽鋼最多的領域之一. 北歐造紙業發達,目前幾乎紙漿和造紙的[wiki]壓力容器[/wiki]都是用雙相不· 鏽鋼製造. 芬蘭Pori製造廠就生產了百多個壓力容器,最大的蒸煮器容積為400m3. 多數采用2205鋼製造,其他如UR47N(00Cr25Ni6.5Mo3N)、UR52N+ (00Cr25Ni6.5Mo3.5CuN)等雙相和超級雙相不· 鏽鋼都已獲得了利用.要製造木屑預蒸器、間歇式和連續式紙漿蒸煮器 ,· 造紙壓力滾筒機和回收設備· 等,· 都取得了良好的使用效果.? 在連續式[wiki]硫酸[/wiki]蒸煮裝配中木屑預蒸器的Clˉ高達8000ppm,· 316L鋼隻能用1年,· UR47N使用4年無腐蝕.連續式蒸煮器的腐蝕情況較間歇式蒸煮器輕,· 常采用304L或316L複· 合板,· 近年因磨損腐蝕,· 應力腐蝕增加,· 換用了2205鋼,· 首要用在蒸煮器的下部. 在間歇式蒸煮器中蒸煮液介質由含有Na2S、Na2SO4、Na2C03 、NaCl和20%NaOH構成,· 目前世界上稀有十台由UR45N(相當2205)和UR47N複· 合鋼板或整板製造的間歇式蒸煮器在使用,· 壽命在10年以上. 二氧化氯漂白液筒的典型的介質條件為pH6-7,· 70℃,· ≥600ppmClˉ,· 300ppmClO3ˉ和20-200ppmClO2.在此介質中UR45N(SAF 2205)盡管較316L鋼好,· 但仍有孔蝕,· 最好是使用超級雙相不· 鏽鋼UR52N+,· SAF 2507等,· 可以和含6%Mo的奧氏體不· 鏽鋼相媲美. 國內的利用幾乎是空缺,近年個別有從國外引進的造紙裝配. 6 化肥產業 隨著雙相不· 鏽鋼的發展在尿素和磷肥產業中的利用逐步增多,· 尿素產業中多用變形材,· 磷肥產業中多用鑄件. ①尿素產業 目前生產尿素的CO2氣提法和NH3氣提法采用的多是高合金奧氏體不· 鏽鋼,· 甚至鈦材,· 國內已開始在大型尿素裝配的甲銨泵泵體上采用高鉻雙相不· 鏽鋼以代替316L(尿素級)鋼. 80年代以來,· **東洋工程公司開發的ACES法尿素新工藝中氣提塔,· 甲銨冷凝器和高壓分解塔三台高壓設備· 都采用了DP-12(含有微量鎢和銅的25Cr-7Ni-3Mo-N鋼和R-5(00Cr25Ni6.5Mo1.5N)雙相不· 鏽鋼,· 前者用製氣提管 、冷凝管 、分解管和輸送管道等,· 後者則用於高壓設備· 的殼體。ACES法的成套裝配已出口到西班牙、**、印尼等國,· **也引進了年產52萬· 噸尿素的大型裝配. 從80年代開始,· 國內就已開始在尿素介質中研究和使用雙相不· 鏽鋼,· 首先在棲霞山化肥廠法式裝配CO2壓縮機三段冷卻器上代替304L管束使用了00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不· 鏽鋼 ,· 304L鋼原用一個月後即出現泄漏,· 該設備· 的工藝條件苛刻,· 管程濕CO2的進口溫度為180℃,· 出口溫度為45-50℃,· 壓力8-9MPa,· 殼程冷卻水含Clˉ量為80-100ppm,· 含O2量為6-10ppm,· 進口溫度為32-34℃,· 出口溫度為80℃,· 壓力0.4MPa.管子裂紋發生在高溫端管板與管子的脹管交界部位及管板縫隙口的部位,· 屬於典型的穿晶型SCC.雙相不· 鏽鋼最長的使用近5年 ,· 隨後二、三段冷卻器也都換用了雙相不· 鏽鋼,· 目前采用的是00Cr22Ni5Mo3N鋼. 關於雙相不· 鏽鋼的泵和閥,· 由於雙相組織的特點,· 抗腐蝕疲憊性能好,· 很適合製造尿素生產的關鍵設備· ?甲銨泵泵體。甲銨泵泵體材料的選擇取決於尿素的生產工藝路線,· 目前國內大化肥廠很多采用氣提法生產工藝,· 泵體所處溫度約為75℃,· 中小化肥廠一般采用全循環法生產工藝,· 溫度約為95℃,· 以上兩種工藝路線使用316L(尿素級)鋼是可行的,· 不· 過使用耐腐蝕疲憊性能更好的雙相不· 鏽鋼效果會更佳,· 大泵體結構和操縱條件複· 雜 ,· 要求材料必須通過Huey法的晶間腐蝕傾向檢驗,· 是以,· 使用的是Cr25型雙相不· 鏽鋼,· 如329(0Cr25Ni5Mo2)、00Cr25Ni6Mo2N甚至00Cr25Ni7Mo3N鋼等,· 國內多使用後兩種 ,· 如棲霞山化肥廠自1987年開始使用的是00Cr25Ni6Mo2N鋼單缸體式 ,· 隨後洞庭氮肥廠和黑龍江化肥廠使用的是00Cr25Ni7Mo3N鋼三缸一體式的大泵體.國內中小化肥廠使用的多是00Cr18Ni5Mo3Si2鋼,· 也有不· 少廠家使用00Cr25Ni6Mo2N鋼,· Cr18型鋼不· 能通過Huey法的檢驗,· 但價格相對較低 ,· 壽命高於以往使用的0Cr18Ni12Mo2Ti或316鋼. 尿素裝配的甲銨泵進出口單向閥和主工藝管路的高壓截止閥的用材也是一個題目,· 要考慮鋼能耐磨損腐蝕,· 國內有的廠,· 如赤水自然氣化肥廠,· 瀘州自然氣化工廠等廠的甲銨泵和液銨泵使用的是00Cr25Ni6Mo2N鋼的[wiki]閥門[/wiki]內件,· 四川化工團體公司三胺廠甲銨泵單向閥和寶雞氮肥廠裝配的主工藝管路上多種規格的高壓截止閥的內件使用的是0Cr25Ni6Mo3CuN鋼,· 使用效果都不· 錯,· 但是從材料耐腐蝕性能來分析,· 0Cr25Ni6Mo3CuN鋼屬於時效強化雙相不· 鏽鋼,· 耐磨損腐蝕性能優於00Cr25Ni6Mo2N鋼 ,· 後者耐腐蝕疲憊性能更突出,· 更適合製造甲銨泵泵體. ②磷肥產業 純磷酸的腐蝕性不· 是很強,· 但是介質中的雜質如 :氫氟酸,· 氟矽酸,· 過量硫酸,· 氯化物和氟化物等會使其腐蝕性變強。目前95%以上的磷酸都是用硫酸浸蝕磷礦石所謂濕法生產的,· 溫度的效應,· Fˉ、Clˉ等雜質和料漿的磨損腐蝕都會進步介質的腐蝕性。是以,· 磷礦的構成和工藝條件對材料的腐蝕有很大的影響.濕法磷酸生產中料漿泵和濃磷酸泵,· 特別是過流件的磨損腐蝕最為嚴重,· 是磷肥生產的關鍵設備· . 國內大部分磷礦中含10%以上的SiO2,· 對腐蝕有加速感化的Clˉ,· Fˉ等差別很大,· 如Clˉ含量在100-1000ppm之間變化,而· 對腐蝕有抑製感化的Mg2+,· Al3+,· Fe3+ 等含量也不· 相同,· 總的屬於中等腐蝕性礦,· 但由於含矽高,· 磨損性強.是以,· 耐磨損腐蝕性較好的雙相不· 鏽鋼是有使用前途的. 國內生產硝酸磷肥的裝配,· 介質條件不· 是很苛刻,· 料漿泵等采用的是美國ACI CD-4MCu(0Cr26Ni5.5Mo2Cu3)鑄鋼,· 這類材料國外使用的很成熟了.於二水法生產磷銨裝配中的濃磷酸和稀磷酸臥式離心泵的過流件都是使用國產的CD-4MCu鑄件.1.雙相不鏽鋼的定義 所謂雙相不鏽鋼是在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半,一般最少相的含量也需要達到30%。2.雙相不鏽鋼的特性與上風由於兩相組織的特點,通過精確控製化學成分和熱處理工藝 ,使DSS兼有鐵素體不鏽鋼和奧氏體不鏽鋼的優點。與奧氏體不鏽鋼相比,雙相不鏽鋼的上風如下:(1)屈服強度比普通奧氏體不鏽鋼高一倍多,且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不鏽鋼製造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%,有益於降低本錢。(2)具有優良的耐應力腐蝕破裂的能力,即使是含合金量最低的雙相不鏽鋼也有比奧氏體不鏽鋼更高的耐應力腐蝕破裂的能力,特別在含氯離子的環境中 。應力腐蝕是普通奧氏體不鏽鋼難以解決的突出題目。(3)在很多介質中利用最普遍的2205雙相不鏽鋼的耐腐蝕性優於普通的316L奧氏體不鏽鋼,而超級雙相不鏽鋼具有極高的耐腐蝕性,再一些介質中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不鏽鋼,乃至耐蝕合金。(4)具有良好的耐局部腐蝕性能,與合金含量相當的奧氏體不鏽鋼相比,它的耐磨損腐蝕和疲憊腐蝕性能都優於奧氏體不鏽鋼。(5)比奧氏體不鏽鋼的線膨脹係數低,和碳鋼接近 ,適合與碳鋼連接,具有首要的工程意義,如生產複合板或襯裏等。(6)不論在動載或靜載條件下,比奧氏體不鏽鋼具有更高的能量吸收能力,這對結構件應付突發事故如衝撞,[wiki]爆炸[/wiki]等,雙相不鏽鋼上風明顯,有實際利用價值。與奧氏體不鏽鋼相比,雙相不鏽鋼的弱勢如下 :(1)利用的普遍性與多麵性不如奧氏體不鏽鋼,例如其使用溫度必須控製在250攝氏度以下。(2)其塑韌性較奧氏體不鏽鋼低,冷,熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不鏽鋼。(3)存在中溫脆性區,需要嚴格控製熱處理和焊接的工藝製度,以避免有害相的出現,損害性能。與鐵素體不鏽鋼相比,雙相不鏽鋼的上風如下 :(1)綜協力學性能比鐵素體不鏽鋼好,特別是塑韌性,不象鐵素體不鏽鋼那樣對脆性敏感。(2)除耐應力腐蝕性能外,其他耐局部腐蝕性能都優於鐵素體不鏽鋼。(3)冷加工工藝性能和冷成型性能遠優於鐵素體不鏽鋼。(4)焊接性能也遠優於鐵素體不鏽鋼,一般焊前不需預熱,焊後不需熱處理。(5)利用範圍較鐵素體不鏽鋼寬。與鐵素體不鏽鋼相比,雙相不鏽鋼的弱勢如下 :合金元素含量高,價格相對高,一般鐵素體不含鎳。綜上所述,可以概括地看出DSS的使用性能和工藝性能的概貌,它以其優越的力學與耐腐蝕綜合性能博得了使用者的青睞,已成為既節省重量又節省投資的良好的耐蝕工程材料。3. 雙相不鏽鋼的首要代表牌號DSS一般可分為四類:低合金型--代表牌號是UNS S32304(23Cr-4Ni-0.1N) PREN值24~25中合金型--代表牌號是UNS S31803(22Cr-5Ni-3Mo-0.15N), PREN 值32~ 33高合金型--標準牌號有UNS S32550(25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), PREN 值38~39超級雙相不鏽鋼型--標準牌號有UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), PREN值>40 (※ PREN 耐孔蝕指數 PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%) 低合金型UNS S32304不含鉬, 在耐應力腐蝕方麵可代替AISI304或316使用.中合金型UNS S31803的耐蝕性能介於AISI 316L和6%Mo+N奧氏體不鏽鋼之間.高合金型,一般含25%Cr,還含有鉬和氮,有的還含有銅和鎢,這類鋼的耐蝕性能高於22%Cr的雙相不鏽鋼.超級雙相不鏽鋼型,含高鉬和氮,有的也含鎢和銅 , 可適用於苛刻的介質條件,具有良好的耐腐蝕與力學綜合性能,可與超級奧氏體不鏽鋼相比美. 代表牌號的首要化學成分━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━類型 UNS 牌號 化學成分,%--------------------------------------------------------------------------------C Cr Ni Mo Cu N 低合金型 S32304 ≤0.03 23 4 0.05/0.20 中合金型 S31803 ≤0.03 22 5 3 0.08/0.20中合金型 S32205 ≤0.03 22 5 3 0.14/0.20高合金型 S32550 0.04 25 6 3 2 0.10/0.25超級DSS S32750 ≤ 0.03 25 7 4 0.24/0.32━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━從表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的鋼種, 在ASTM A 240/240M-99a標準中是在1999年才納標的,它的Cr、Mo和N元素的區間都比較窄,輕易達到相的平衡(即兩相約各占一半), 改善了鋼的強度,耐腐蝕性和焊接性能,多用於性能要求較高和需要焊接的材料,如油氣管線等. 4. 雙相不鏽鋼的發展動向 值得關注的是低合金含錳雙相不鏽鋼的開發. 近十年來有關國家如美國,南非等研究以錳代鎳雙相不鏽鋼的開發,但除鑄件外,所開發的新鋼種多具有介穩的奧氏體,藉冷變形後馬氏體的改變 進步強度,很難作焊接件使用,也很難適應某些環境,例如會產生應力腐蝕的環境,如許使用很局限.近年瑞典開發的低錳低鎳雙相不鏽鋼則比較成熟,目標明確,為了節鎳以取代用處很廣的304,甚至可能代替價格與304相當,目前使用並不廣的2304雙相不鏽鋼,具有實際推廣的價值,值得重視.瑞典Avesta Polarit AB開發的LDX 2101 雙相不鏽鋼(21.5%Cr, 5%Mn, 1.5%Ni, 0.22%N), 由於進步了鋼中的氮,獲得了穩定的奧氏體,相的平衡與組織穩定性都較好,對金屬間相的析出不敏感,在析出最敏感的溫度650℃,保溫10h後的衝擊值才降至50J,其組織穩定性較2205鋼好。該鋼的強度高,耐腐蝕性與304相當,可焊接,其壽命周期本錢較奧氏體不鏽鋼低.LDX 2101鋼已進行產業試製,在AOD/CLU爐精煉後進行連鑄,生產長材鑄胚和板胚,隻是目前尚未大量推廣利用 ,鑒於它具有較好的綜合性能,潛伏的用處範圍很寬,特別用作結構件很有前途,例如可代替 2205雙相不鏽鋼用作橋梁結構,還可用製混凝土中的鋼筋,解決在有氯離子汙染環境中材料的腐蝕題目,此外,還可取代304和316鋼製造容器、塔器、熱水貯罐和加熱器等 。從世界不鏽鋼的消耗量來看,雙相不鏽鋼隻占很少的份額,它的價格還是較高的,從價格比來看:若304,304L為1,則 316L為1.3, 而2205則為1.6, 說明要想增加雙相不鏽鋼的市場份額,該當有更廉價的,能與利用最普遍的304(304L)鋼相競爭的新鋼種還是有價值的,當然這方麵還有很多工作要做.值得一述的還有含錳超級雙相不鏽鋼的開發,在德國開發了含25%Cr, 6%Mn, 6%Ni, 3%Mo, 2%W和~0.5%N,還有Cu的高合金鑄鋼,該鋼靠固溶強化,σ0.2 可達到550MPa, 比含0.15%N的類似鋼種高出近70MPa, 臨界孔蝕溫度(CPT)達到70℃,耐磨損腐蝕性能好. 在奧地利也開發了BO A920(26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%Mo, 0.35%N)超級雙相不鏽鋼, PREN值達45,σ0.2為~600MPa, AK為100~200J, 適適用製小尺寸高速運轉的部件. 這兩種鋼目前還處於試驗室階段. 這兩種鋼都是靠加進錳進步了氮的溶解度,由於合金含量高,組織穩定性相對較低,輕易析出脆性相.1頁

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