當鉻鎳奧氏體不銹鋼的耐點蝕當量值≥40%時,便可稱為超級奧氏體不銹鋼。超級奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)主要是為解決在含Cl-的苛刻腐蝕條件下原有的高鉬(>4%)鉻鎳奧氏體不銹鋼耐點蝕、耐縫隙腐蝕等性能的不足和組織熱穩定性差而發展起來的。氮在奧氏體不銹鋼中的大量應用為此類鋼的產生和發展創造了條件。超級奧氏體不銹鋼的出現還填補了過去鉻鎳奧氏體不銹鋼與高鎳耐蝕合金之間沒有高耐點蝕和高耐縫隙腐蝕不銹鋼的空白。
超級奧氏體不銹鋼性能的最大特點是在苛刻的腐蝕環境中,此類鋼的耐點蝕、耐縫隙腐蝕性能優異,不僅遠遠優于原有的所有奧氏體不銹鋼,而且還可與一些知名的鎳基耐蝕合金相媲美。
超級奧氏體不(bu)銹鋼分6%Mo型和(he)7%Mo型兩類,分別于20世(shi)紀70年(nian)代和(he)90年(nian)代問世(shi)。
表5.6列入了自20世紀(ji)70~90年代以來(lai)問世的8種(zhong)6%Mo和(he)7%Mo型超級(ji)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼的牌號和(he)化學成分,按它們的耐點蝕當量(PRE)值(zhi)計(ji)算(suan),7%Mo型超級(ji)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼654SMO的PRE值(zhi)可高達56%。

圖(tu)5.17和(he)表(biao)5.7系超級奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐點(dian)蝕(shi)(shi)和(he)耐縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能與各種鉻鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)性(xing)能的(de)比較。可以看出,超級奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)254 SMO和(he)AL 6XN 性(xing)能最佳。從(cong)(cong)圖(tu)5.17中(zhong)還可看出,相同PRE值(zhi)條件下,臨界點(dian)蝕(shi)(shi)和(he)臨界縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)溫度(du)(du)間(jian)相差較大且(qie)隨PRE值(zhi)的(de)增加(jia)還有進一步(bu)拉(la)大的(de)趨勢,這充分說明,從(cong)(cong)合(he)金(jin)化(hua)入(ru)(ru)手解決不(bu)銹鋼(gang)耐縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)難度(du)(du)要遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)大于(yu)解決耐點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)難度(du)(du)。因此,從(cong)(cong)結構(gou)設計(ji)和(he)應用(yong)過程(cheng)中(zhong)避免產生縫隙(xi)入(ru)(ru)手解決縫隙(xi)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)問題(ti)是最佳途徑,需要予(yu)以重視(shi)。


表5.8~表5.10系在一(yi)些(xie)試(shi)驗條件(jian)下,幾種(zhong)超級奧氏(shi)體不銹鋼(gang)與知(zhi)名高(gao)鎳(鎳基(ji))耐(nai)(nai)蝕合金 Inconel 625(0Cr22Ni61Mo9Nb4)和 Hastelloy C-276 (00Cr16Ni6cMo16W4)耐(nai)(nai)點蝕、耐(nai)(nai)縫隙腐(fu)蝕性能的(de)比較。
從表5.8~表5.11可(ke)以(yi)看(kan)出,高(gao)鉬(mu)量(liang)與高(gao)氮、高(gao)鉻量(liang)使654 SMO具有較(jiao)Inconel 625更佳的耐(nai)點蝕、耐(nai)縫隙腐蝕性(xing)能(neng),而且在許(xu)多試驗條件下(xia)還可(ke)與Hastelloy C-276合金相當,甚(shen)至稍優。


表(biao)5.12列出了兩(liang)種(zhong)超級(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的力(li)學性能(neng)。由于(yu)鋼(gang)(gang)(gang)中高(gao)鉬(mu)、高(gao)氮量的強化作(zuo)用,超級(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的屈服強度約(yue)比普通鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)高(gao)50%,雖(sui)然塑、韌(ren)性稍有(you)降低,但并不(bu)影響超級(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的工程應用。

超級(ji)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)主要用于海洋開發、海水淡化、紙漿生產(chan)和(he)煙氣脫硫(liu)裝置等領域。圖(tu)5.18系一(yi)種超級(ji)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)(德(de)國牌號 Cronifor 1925hMo,化學(xue)成分標號 00Cr19Ni25Mo6.5Cu0.9N0.2),在(zai)煙氣脫硫(liu)(FGD)條件(jian)下,使用范圍在(zai)50~70℃,并與幾種不銹鋼(gang)和(he)高(gao)鎳合金(jin)進行了比(bi)較。

由(you)于在(zai)超級奧氏體不銹鋼中鉻、鉬、氮(dan)量高(gao),在(zai)冶金廠生產(chan)和用戶使用此類鋼時的難點是:冶煉時高(gao)氮(dan)量的控制;鋼的熱(re)塑性差,熱(re)加工工藝的掌握;在(zai)熱(re)加工、熱(re)處理和焊接過程中, χσ 相(xiang)(xiang)等(deng)脆(cui)性相(xiang)(xiang)易析出的防止等(deng)。

