不銹鋼的發展歷史一再證明,微量的有害元素的存在或有益元素的添加,往往對耐腐蝕等性能帶來很大影響。例如,降低奧(ao)氏體不銹鋼(gang)中的磷的含量至一定水平,可以取得顯著提高其抗非敏化態和敏化態晶間腐蝕、抗應力(li)腐蝕(shi)和點腐(fu)蝕的良好效果。即使在原有鋼種標準化學成分的范圍內,根據不同用途和目的需要,如降低或從嚴控制某些雜質元素的含量,其耐腐蝕等性能可獲得成倍、甚至數十倍的改善。自60年代、尤其是70年代以來,不銹鋼的一個主要發展方向,是采用高純化(降低有害雜質元素)和微合金化(添加少量有益元素)的方法,改善各種性能,達到所謂最佳化的效果。這是新一代不銹鋼的重要特點。例如,70年代發展了硝酸級Cr-Ni奧氏體不銹鋼和尿素級Cr-Ni-Mo 奧氏體不銹鋼等。但由于受爐外精煉工藝技術水平和價格因素的制約,如碳、磷、硅等含量只能作適當降低。嚴格講,像硝酸級和尿素級類鋼仍屬于第三代、即超低碳不銹鋼的改良型,還達不到真正高純級水平。一般其有害雜質含量大體為:≤0≤0.02%C、≤0.02%P、≤0.440%Si(隨具體鋼種有所出入)。這種改良型比普通超低碳鋼,不僅非敏化態,而且敏化態晶間腐蝕性能均有了較大改善(磷、硅對敏化態晶間腐蝕也有顯著影響)。
高(gao)(gao)(gao)純(chun)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)實驗室生(sheng)產始于60年代初。一般其有(you)害(hai)雜(za)質元(yuan)素(su)上(shang)限為(wei):≤0.01%C、≤0.01%P、≤0.10%Si等。它可基本(ben)消除敏化態、大大改善抗非(fei)敏化態晶間腐(fu)(fu)蝕的(de)能力(li),并(bing)具(ju)有(you)良(liang)好的(de)抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕性能。我(wo)國于70年代中期以后,逐漸發展了超(chao)低碳改良(liang)型和(he)高(gao)(gao)(gao)純(chun)度的(de)硝(xiao)酸級和(he)尿素(su)級奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang),如高(gao)(gao)(gao)純(chun)18-8(000Cr19Ni15,簡稱(cheng)C18)鋼(gang)(gang)等,可稱(cheng)第四代。據腐(fu)(fu)蝕調(diao)查,大型尿素(su)汽提管,采用尿素(su)級00Cr25Ni22Mo2N鋼(gang)(gang),凡其磷、硅(gui)含(han)量(liang)控制在高(gao)(gao)(gao)純(chun)范(fan)圍(wei)內者,比(bi)接近(jin)其標準成分上(shang)限者,耐蝕性約提高(gao)(gao)(gao)1倍。可見(jian),高(gao)(gao)(gao)純(chun)化的(de)敏感性和(he)優越(yue)性。
此外(wai),還發展了一類專門針對抗應力腐(fu)蝕的高純(chun)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)。主要控制(zhi)有害元(yuan)素為磷(lin)、氮(dan)等(各(ge)種雜質總(zong)量(liang)限制(zhi)在極低水(shui)平)。據報道(dao),性能(neng)頗佳。