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文檔簡介

1、3、鐵素體不銹鋼3.1、常用鐵素體不銹鋼的鋼號、化學成分和性能特點。1、0Cr13(AISI405)(1)化學成分0Cr13鋼的化學成分見表3-18表3-18 0Cr13鋼的化學成分, CSiMnCrSP<0.08<0.60<0.8012-14<0.030<0.035(2)力學性能表3-19列出了 0CU3鋼的力學性能表3-19 0Cr13鋼的力學性能鋼材截面尺寸,mm熱處理制度6 b,MPa6 s,MPa6 5,%巾<601000- 1050c ¥睡水冷, 700-790C油,水或空冷>490>343>24>60<6

2、01050c,腰水冷700-750C水或空冷559-720423-51924-2874-80.54-25680- 780C 退火421>23<60955c油冷,425c空冷114095215.565955c油冷,480c空冷112095217.066.0955c油冷,540c空冷105086216.069.5955c油冷,595c空冷72062220.575955c油冷,650c空冷66655821.575.0955c油冷,705c空冷50347025.077.0955c油冷,760c空冷56339729.078.0(3)耐腐蝕性能0Cr13鋼的現(xiàn)場掛片腐蝕試驗數(shù)據(jù)列于表3-20中

3、。(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能0Cr13鋼在退火態(tài)有良好的冷成型性和深沖性,此鋼開始熱加工溫度為 1100-1150 C ,終加工溫度需 850 ,熱加工后要堆冷或熱砂冷。熱處理工藝為:退火:800-850 C,爐冷;淬火:1000-1050 C,油、水冷;回火:700-790 C,油、水、空冷。表3-20 0Cr13鋼腐蝕試驗數(shù)據(jù)(現(xiàn)場掛片)介質(zhì)條件試驗延 續(xù)時間 h速度mm/a介質(zhì)條件試驗延 續(xù)時間 h速度mm/a介質(zhì)濃度 %溫度 C介質(zhì)濃度 %溫度 C氫氟酸99.5常溫9520.0009工業(yè)85901000.598乙月青0.5磷酸巴豆醛990-1009500.0015丙烯酸2室

4、溫30240.0001乙醛0.5-10987乙醇胺30453000.0006醋酸 巴旦醛0.5-1.035碳酸 氫鈉254530016.4醛9.1檸檬酸254530012.6醇18.4巴豆醛7890-1009500.0015余為水醋酸10醛757015080.0007巴豆醛90110-13616080.080513醛2醇1余為水0CU3鋼以焊前先經(jīng)250-350C預熱,焊后再經(jīng) 700-750 C處理并緩冷為宜。選用奧107、奧207等奧氏體鋼焊條焊接時,焊后可不進行熱處理。此時,焊縫呈雙相( a+»組織結(jié)構(gòu)。(5)物理性能0Cr13鋼的物理性能為:密度

5、 p: 7760kg/m3;比熱容 c: 480J(kg&#8226;K)線膨脹系數(shù) a: 20 100C時,10.5M0-6K-1;20 300 c 時,11.5 10-6K-1;20 400 c 時,12X10-6K-1;熱導率 入:25W/(m &#8226;K);彈性模量 E: 20c 時,220000MPa。2、1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti(1)化學成分1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti 鋼的化學成分見表 3-21。 表 3-21 1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti 鋼的化學成分, 鋼號CSiMnCrSPTi J1Cr17<0.12

6、<0.80<0.8016-18<0.030<0.035-1Cr17Ti<0.12<0.80<0.8016-18<0.030<0.0355X C%-0.800Cr17Ti<0.080<0.80<0.8016-18<0.030<0.0355義 C%-0.80(2)力學性能表3-22系1CU7,1CU7Ti,0CU7Ti鋼的室溫力學性能表3-22 1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti 鋼的室溫力學性能鋼號熱處理制度6 bMPa6 sMPs65 %巾%HRC1Cr17780- 800C 空冷>450>

7、205>22>50750-800 C 空冷412-632245-48520-5750-80.5140-1791Cr17Ti700- 800C 空冷>441>294>20750-800 C 空冷441-490294-34125-300Cr17Ti700- 800C 空冷>441>294>20780C空冷524-544304-32333-34GB1220-92 標準; GB1220-75 標準(3)耐腐蝕性能1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti鋼的耐腐蝕性能見表 3-23和圖3-78,圖3-79表 3-23 1Cr17,1Cr17Ti,0Cr1

8、7Ti 鋼的耐腐蝕性能鋼號介質(zhì)條件腐蝕速度 mm/a鋼號介質(zhì)條件腐蝕速度 mm/a介質(zhì)濃度 %溫度 C介質(zhì)濃度 %溫度C0Cr17硝酸520<0.10Cr17磷酸1020<0.15沸<0.110沸<0.12020<0.14520-沸0.1-3.020沸<1.98020<1.030800.0380110-120>10.050800.02醋酸1020<0.16585<0.1101001.0-3.065沸2.20硫酸520>10.090701.0-3.05020>10.090沸1.0-3.080201.0-3.0硝酸中和器掛片,

9、6920h, 0.367mm/a;硝錢一段后貯槽掛片,2448h,<0.01mm/a介 介質(zhì)質(zhì)條件:濃度,溫度,c試驗時間 h腐蝕速度 mm/a硝酸5沸騰960.01025沸騰960.0723040960.0073080960.02445沸騰960.1795040960.0185080960.04565沸騰960.414HAC9940-5020100.0023聚醋酸乙烯槽掛片,45 C , <0.01mm/a維尼綸J醋酸蒸發(fā)器掛片,75c <0.01mm/a1Cr17Ti介質(zhì)F質(zhì)條件濃度,%溫度,C試驗時問h腐蝕速度 mm/a備注HAC+昔酸乙烯5512020150.0935

10、0硝酸1Cr1747-4945-464036-40二 1944工69200.00850.0084在硝酸吸收塔掛片=<2628-30二69200.0009<18<28二69200.0008NH,NONO,空氣750-8507440.0304硝酸接觸器掛片NHNO82室溫24480.0002硝L段貯槽掛片NHNO659069200.0009硝錢洗滌中和器掛 片品間腐蝕鋼板狀態(tài) (4mnfl|)T法試驗X法試驗冷彎90°后龍晶 間腐蝕腐蝕速度,mm/a第一周 期第二周期第三周期760c 30min 水 冷無裂紋無0.5350.5050.555760c 30min 水 冷,

11、950 c120min敏化處 理無裂紋無0.6451.091.7050Cr17Ti介質(zhì)條件試驗時間h腐蝕速度 mm/a介質(zhì)濃度,溫度,CHAC91-97124-1410.870醋酸乙烯2-8磷酸85901000.0158丙烯月青76.595-1002400.0003乙月青8.79氫鼠酸6.98總?cè)?.790-1009500.0011巴豆醛90乙醛0.5-1.0HAC0.5-1.00Cr17Ti巴豆醛35110-13616080.0839TM29.1J醇184余為水,H2TM757016080.0009巴13J醇1余為水,H2牛烯醛28.77816.80.0014余為水,H21 )圖 3-78圖

12、 3-79(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能1CU7鋼有相當?shù)纳顩_性能,同時易于拋光和冷成型,0CU7Ti和1Cr17Ti冷成型性和深沖性能均較好。1Cr17, 1Cr17Ti和0Cr17Ti均易于熱加工,適合的熱變形溫度為 1050-1150C。為了獲得微細晶粒和較好的 塑性,熱變形終止溫度需 <800C并盡量低,同時在此溫度下應(yīng)有足夠變形量。這三種不銹鋼的熱處理工藝為:700-800 C加熱后空冷。1CU7, 1Cr17Ti , 0CU7Ti均可焊接,且 1CU7Ti和0CU7Ti可焊性較1CU7鋼為佳。通常采用小電流、高焊速并使用焊接層次盡量少的焊接工藝。截面厚度尺寸大于6mm

13、的板、管材不宜用作焊接結(jié)構(gòu)件。1CU7鋼焊后不適于在導致其晶間腐蝕的氧化性酸中使用。當采用 18-8型Cr-Ni奧 氏體不銹鋼焊條(或焊絲)進行焊接時,焊前不需預熱,焊后也不需熱處理。(5)物理性能1Cr17, 1Cr17Ti , 0CU7Ti鋼的物理性能列入表 3-24中。表 3-24 1Cr17 , 1Cr17Ti , 0Cr17Ti 鋼的物理性能鋼號密度p103kg/m3比熱容103J/(kg &#8226;K)線膨脹系數(shù)a 10-6K-1熱導率入 102W(n& #8226;K)比電阻 (20 C ) p Q &#8226;m20100 c20- 200C20-

14、 400C20- 500C1Cr177.720.4610.010.010.511.00.250.601Cr17Ti7.700.4610.0110.010.511.00.250.600Cr17Ti7.700.4610.010.010.511.00.250.603、00Cr17Ti(1)化學成分00Cr17Ti的化學成分見表3-25表3-25 00Cr17Ti的化學成分, CNC+NCrSiMnSPTi<0.03 <0.030.045 16-18 <0.8 <0.8 <0.03|<0.035 10X(C+N)<0.5當用于耐水介質(zhì)的氯化物應(yīng)力腐蝕時,鋼中殘

15、余銀、銅量也需預以控制。(2)力學性能00Cr17Ti在800-860C退火態(tài)(急冷)下,一般要求鋼的6 b>44/MPa, S 5)35%的沖擊韌性一般雖不要求檢驗。但當采用標準或 5mm厚V型缺口試樣進行沖擊試驗時,其沖擊值一般低于1X105j/m2。而當采用1-2mm薄板疊加成非標準試樣(V型缺口)進行同樣沖擊試驗時,則可獲得滿意的沖擊韌性。(3)耐腐蝕性能00Cr17Ti的耐蝕性基本上與前述 0CU7Ti相同或稍優(yōu)。例如,在非常稀的鹽酸中,00CU7Ti的耐蝕臨界濃度為0.1%,而0CU7Ti為0.05% 。由于00CU7Ti的耐蝕性不會低于 0CU7Ti ,故在考慮00CU7T

16、i的耐蝕 性時可參閱0CU7Ti的耐蝕性數(shù)據(jù)。試驗指出,在很稀的(2%)沸騰甲酸中,00Cr17Ti的耐蝕性甚至優(yōu)于1Cr18Ni9Ti前者腐蝕速度為0.030g/(m2& #8226;h),而后者為0.533g/(m2&#8226;h)。試驗還表明,由于 00。17T鋼中碳、氮量較0CU7Ti , 1CU7Ti為低,因而,其耐孔蝕和耐銹蝕的能力也較0Cr17Ti, 1Cr17Ti有所提高。(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能此00CU7Ti鋼的冷、熱加工性能和要求與0CU7Ti鋼相同。熱處理工藝基本上也是退火后急冷(加熱溫度800-850 C) o由于碳、氮較低,故 00C

17、r17Ti可焊接較好。00Cr17Ti的3mm板材采用與母材同成分的焊絲 和18-8奧氏體不銹鋼焊絲進行鴇極瀛弧焊,結(jié)果表明。焊縫彎曲180°均無裂紋;杯突試驗當深度達10mm后才會出現(xiàn)裂紋;焊縫沖擊值,采用與母材同成分焊絲焊接時僅10X5x105J/m2 ,而用18-8奧氏體鋼焊絲時,則可達10Xl0j/m2以上。此時焊縫呈 “+泮相結(jié)構(gòu);只要00CU7Ti鋼中含有足夠的Ti,焊后不會有 晶間腐蝕傾向,同時,焊后晶界上也不會在鹽霧試驗中出現(xiàn)銹蝕。(5)物理性能00Cr17Ti鋼的物理性能基本與 0CU7Ti相同。4、1Cr17Mo2Ti(1)化學成分1Cr17Mo2Ti鋼的化學成分

18、見表 3-26表3-26 1Cr17Mo2Ti鋼的化學成分,CSiMnCrMoTiSP<0.100 0.80 100.80116-181.6-1.9>7X C%<0.030<0.035(2)力學性能1Cr17Mo2Ti鋼的力學性能見表 3-27和圖3-26 表3-27 1Cr17Mo2Ti鋼的力學性能6 b6 s6 , %山,%>490>294>20>55圖 3-80(3)耐腐蝕性能1Cr17Mo2Ti鋼的耐腐蝕性能見表 3-28(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能熱加工時,加熱溫度以 1100-1140C為宜。為提高1CU7Mo2Ti鋼的室溫

19、塑性,熱加工終止溫度應(yīng) < 800 C , 并有足夠的終軋壓下量。此鋼在冷加工時,厚度大于 3mm的板材,彎曲、壓邊前需預熱到 250-350 C。熱 處理以750-800 C空冷為宜。表3-28 1Cr17Mo2Ti鋼的耐蝕性能介質(zhì)條件試驗時間 h腐蝕速度 mm/a介質(zhì)濃度,%溫度,C硝酸10沸騰0.3650沸)It1.0065沸騰481.79醋酸10-濃20-沸<0.165沸)It98<0.00198沸騰98<0.001乳酸1020-沸<0.1濃20<0.1濃沸騰<1.0蟻酸10-5020<1.010沸騰<10.050沸騰>10.

20、0檸檬酸1-5020-沸<0.150140 c1.32MPa<0.1葡錮酸飽和20-沸<0.1五倍子酸100<0.1銘酸1020-沸<0.15020<10.0水揚酸20<0.10(5)物理性能1Cr17Mo2Ti鋼的物理性能為:密度 p: 7600kg/m3;比熱容 c: 20 c時,460J(kg.K)彈性模量 E: 20c 時,196000MPa。線膨脹系數(shù) a: 20100C時,10.5M0-6k-1;20 220 c 時,11.0 10-6K-1;20 400 c 時,11.0 10-6K-1;熱導率入:25W/(m.K);比電阻:20c時,0

21、.70 “Q.m5、1Cr25Ti(1)化學成分1Cr25Ti鋼的化學成分見表 3-29表3-29 1Cr25Ti鋼的化學成分, CSiMnCrTiSP<0.12<1.0<0.8024-275X C%0.8<0.03<0.035(2)力學性能1Cr25Ti鋼的力學性能見表 3-30表3-30 1Cr25Ti鋼的力學性能項目6 b MPa6 s MPa6 5%巾%a k105J/m2HB室溫力學性能:經(jīng)700-800C處理空冷時經(jīng)700-800C處理空冷時>441>294>20>45441-617 3323-51920-3945-76高溫力學

22、性能: 試驗溫度20 C100 c 200C 300C400C 500C600C53028.170.60.95160.5 14942266.01.83157.549425.266.320.4140 二46520.959.219.5130.5 149216.752.418.5136.5 138419.855.717138.014161.985.618.6112.0GB1220;實際生產(chǎn)檢驗值(3)耐腐蝕性能1Cr25Ti鋼的耐腐蝕性能見表 3-31。由于1Cr25Ti鋼中銘含量高,且含穩(wěn)定化元素Ti,故其耐晶間腐蝕性能較好。表3-31 1Cr25Ti鋼的耐腐蝕性能介質(zhì)條件試驗時間 h腐蝕速度 m

23、m/a介質(zhì)濃度,溫度,C硝酸670480< 0.001 16匚沸騰480<0.0130-4020-70480<0.0130沸騰480<0.015970480<0.0門磷酸10-8520-40744<0.00110-8570480<0.01醋酸1520-70470<0.0011520-沸490<0.0012570-沸490<0.014540-沸490<0.01(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能1Cr25Ti鋼極易熱加工。熱加工加熱溫度應(yīng) 0 1150:,以防晶粒過度長大,開始熱加工溫度以1100-1150 C 為宜,但必須保證

24、熱加工終止溫度<800 C,且在此溫度下具有足夠變形量。此鋼冷加工性能較差,冷成型時可根據(jù)板材厚度和變形程度的不同預熱到200-600C,再行冷成型。1Cr25Ti熱處理工藝是700-800 C加熱后稍冷。1Cr25Ti鋼具有高銘鐵素體鋼易過熱、晶粒粗化、變脆等特點。因此,一般用奧氏體焊條焊接,焊接還需預熱至200c左右。焊后尚需在 700 c進行處理并空冷。(5)物理性能1Cr25Ti鋼的物理性能為:密度 p: 7650kg/m3;比熱容 c: 20 c時,460J(kg.K)線膨脹系數(shù)a: 10.6M0-6K-1;熱導率 尢20c時,17W/(m.K);6、00Cr18Mo2Ti 和

25、高鈍 Cr18Mo2(Ti)(1)化學成分00Cr18Mo2Ti和高鈍Cr18Mo2鋼的化學成分見表 3-32。表3-32 00Cr18Mo2Ti和高鈍 Cr18Mo2(Ti)鋼的化學成分, 鋼號CNC+NCrMoNi00Cr18Mo2Ti<0.02<0.02<0.03518-191.5-2.5<0.40高鈍 Cr18Mo2(Ti)<0.010<0.010<0.01518-191.5-2.5<0.40鋼號Cu十TiSP00Cr18Mo2Ti<0.20>10X (C+N)%C 0.4%0 0.020<0.030高鈍 Cr18Mo2

26、(Ti)<0.2010X(C+N)%C 0.25%<0.020<0.030非焊接部件也可不加Ti表3-33 00Cr18Mo2鋼的板材的室溫力學性能6 b,MPa 16 s,Mpa6 ,%少,a k105J/m2脆性轉(zhuǎn)變溫度,c>25>45>25-<1.0+80-805mm厚,V型缺口試樣;1mm厚,6片疊加,V型缺口試樣。(2)力學性能00Cr18Mo2Ti鋼的力學性能見表 3-33。熱處理工藝對高純 Cr18Mo2鋼室溫力學性能的影響見圖3-80。從表3-32中可知,既使C+N£350Ppm的00CU8Mo2 ,其室溫韌性也很低(<

27、1xi05J/m2)它們的脆性轉(zhuǎn)變溫 度在室溫以上。但是,當采用1mm厚的非標準沖擊試樣進行試驗時,不僅室溫韌性極佳且其脆性轉(zhuǎn)變溫度亦可大大低于室溫(-80C) o這說明,當用00Cr18Mo2 (Ti)鋼薄板制造設(shè)備時,不必擔心鐵素體不銹鋼 的室溫脆化問題。圖 3-81從圖3-81可知,高純(C+N) 0 150Ppm Cr18Mo2鋼的塑、韌性均較好。試驗表明,高純 Cr18Mo2鋼的韌 性受鋼中C+N總量的重大影響。同時,還與鋼中是否含鈦、試樣尺寸、缺口形狀、熱處理溫度、冷卻速度 等有關(guān)。圖3-82是不同碳、氮、鈦量的 Cr18Mo2鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。研究表明,就04-5mm薄板而言,若

28、控制適當,高純 Cr18Mo2鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度一般在-20 C-60 C范圍內(nèi)波動。圖 3-82(3)耐腐蝕性能Cr17MoTi和高純CU8Mo2(Ti)鋼的耐腐蝕性能見表 3-34和圖3-83、圖3-84。表3-34退火態(tài)Cr18Mo2鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能鋼號沸35%MgCJ恒應(yīng)力下沸 42%MgCJ 155 c含 200ppmC-l 0.3-6ppmO, 350C 水400MPa300MPa恒變形U型樣Cr18Mo26000h, T 3000h, T500h, T1250h, T HCr18Ni8127h, SCC41h, SCC10h, SCC25h, SCCCr17Ni13Mo280h,

29、 SCC43h, SCC10h, SCC120h, SCCT-未斷裂;SCC應(yīng)力腐蝕破裂圖 3-83與相同銘含量的Cr-Ni奧氏體不銹鋼相比,鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕敏感性較高。因此,00CU8Mo2、高純CU8Mo2鋼為了防止晶間腐蝕均必須含有穩(wěn)定化元素Ti或Nb。含鈦量對于超低碳和高純 CU8Mo2而言,必須滿足 Ti/(C+N) 410-15。00Cr18Mo2 (Ti)與高純CU8Mo2耐蝕性相當。圖 3-83為高純CU8Mo2在幾種介質(zhì)中的耐蝕性,可知, 除在HNO3和沸騰NaOH溶液中,高純Cr18Mo2的耐蝕性低于18-8 Cr-Ni不銹鋼外,在所試驗的介質(zhì)中均 相當于或優(yōu)于18-

30、8鋼。在3%NaCl和3%FeC% 6H2O溶液進行孔蝕試驗,結(jié)果指出,由于CU7Mo2Ti和00CU8Mo2(Ti)以及高純Cr18Mo2(Ti)含有 Mo,故耐孔蝕性較 18-8鋼好且與含 Mo2%的0CU8Ni12Mo2鋼相當(見圖 3-84)。圖 3-84當00CU8Mo2(Ti),高純CU8Mo2(Ti)鋼中含Ni+Cu量00.5%寸,退火態(tài)一般不產(chǎn)生氯化物應(yīng)力腐蝕破裂。表3-34和圖3-85為所得到的結(jié)果。需要提出,鐵素體銘不銹鋼的耐應(yīng)力腐蝕也是有條件的。過量的饃、銅、過高的碳、氮含量,遭受敏化處 理(例如焊接),不適當冷加工以及過高的載荷(或殘余)應(yīng)力等均可導致其應(yīng)力腐蝕的出現(xiàn)。

31、(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能試驗及實踐表明,00Cr18Mo2(Ti)以及高純CU8Mo2(Ti)的冷、熱加工一般均不困難。這些鋼的高溫塑性極 佳,在1000-1200 C很易熱加工。但是,為了細化晶粒并獲得良好塑性,與前述鐵素體不銹鋼一樣,熱加工 終止溫度應(yīng)盡量低且變形量需足夠大。根據(jù)冷彎、杯突試驗和深沖試驗結(jié)果, 00Cr18Mo2(Ti)以及高純Cr18Mo2(Ti)薄板均具有優(yōu)良的冷成型性。 結(jié)果見表3-35和表3-36。鐵素體不銹鋼的冷加工硬化傾向雖較 Cr-Ni奧氏體不銹鋼小,但由于其延伸率的 絕對值較18-8鋼為低。因此,冷成型尚需選擇適合此特性的沖模具。表3-35兩種

32、Cr18Mo2鋼的冷彎、杯突試驗結(jié)果鋼號熱處理條件樣品厚 度mm冷彎平均反 復 彎曲次 數(shù)杯突試驗平 均壓入深度,mr彎角結(jié)果00Cr18Mo2900C X20min,空冷2.5180 c無裂紋610高純Cr18Mo2875c X20min,水冷1.75180 c無裂紋6101Cr18Ni9Ti1100c X20min,水冷3.0180 c無裂紋610表3-36兩種Cr18Mo2鋼的深沖試驗結(jié)果樣品直徑,mm9095100105110115120深沖系數(shù)匚1.81.92.02.12.22.32.4 100Cr18Mo2好好好好破裂-高純 Cr18Mo2?好好好好好好好1Cr18Ni9Ti好好好

33、破裂-圖 3-85圖 3-8600Cr18Mo2(Ti)和高純CU8Mo2(Ti)均具有優(yōu)良切削性能。部分結(jié)果見圖3-86。顯然,切削加工性優(yōu)于 18-8鋼。這兩種鐵素體不銹鋼的熱處理均為750-900 C (根據(jù)鋼種不同有所波動)加熱后快冷。00Cr18Mo2(Ti)和高純CU8Mo2(Ti)鋼的焊接無特殊困難,特別是當選用 Cr-Ni奧氏體不銹鋼(例如, 00Cr18Ni10 , 00Cr17Ni14Mo2 )焊條或焊絲進行鴇極瀛弧焊或手工電弧焊時,可采用焊接18-8奧氏體不銹鋼的焊接規(guī)定。對于高純 Cr18Mo2鋼的焊接要采取措施,防止碳、氮等對焊縫區(qū)的污染。(5)物理性能00Cr18M

34、o2與高純Cr18Mo2無顯著差別,高純 Cr18Mo2鋼的物理性能為: 密度 p: 7750kg/m3;線膨脹系數(shù) %: 20-200CB9.53 X0-6K-1;熱導率 入:28.7W/(m.K);比熱容 c: 460J(kg.K)7、高純 Cr26Mo1(00Cr27Mo)(1)化學成分:高純Cr26Moi鋼的化學成分見表3-37o 表3-37 Cr26Moi鋼的化學成分,CNC+NCrMoNi<0.0i<0.0i5<0.0i525.0-27.50.75-i.5<0.30CuNi+CuMnPSNb<0.20<0.50<0.40<0.03&l

35、t;0.02-0.i0(2)力學性能與Cr-Ni奧氏體不銹鋼相比,這種鋼屈服強度較高,延伸率較低,表 3-38列出了此種鋼的室溫力學性能。表3-38和圖3-87指出了 343-482C時效后力學性能的變化。 從表3-38和圖3-88中可知:高純Cr26Moi 鋼室溫有足夠的沖擊韌性;管材較板材有更高的塑性;橫、縱向性能沒有顯著差別,這說明各向異性不明顯,但高純Cr26Moi鋼仍存在475c脆性。高純鐵素體鋼Cr26Moi的脆性轉(zhuǎn)變溫度見圖 3-88和圖3-89??梢钥闯?,即使 C+N£ 150ppm,Cr26Moi鋼的 脆性轉(zhuǎn)變溫度仍受材料尺寸,冷卻速度的極大影響。這就是韌性的尺寸效

36、應(yīng)和冷卻速度效應(yīng),這些效應(yīng)的存在主要是鐵素體不銹鋼中碳、氮溶解度極低,鋼中碳、氮化物易析出導致。為了保證高純Cr26Moi鐵素體不銹鋼的工程應(yīng)用,此鋼種使用的最大厚度以不超過7mm為宜(特別是承受振動載荷的焊接部件和設(shè)備)。圖 3-87圖 3-88表3-38高純Cr26Moi鋼的室溫力學性能熱處理狀態(tài)取樣方向6 b,MPa6 0.2,MPa6 ,%少,%a k i05J/m2HB920c水冷縱 向44i-470294-35i>20-i9.6-29.4-4mmK 材860C水冷縱 向449-489346-36i28.5-35.553.0-77.8>36.6i63-i9521mms 材

37、橫 向466-485365-37i20.3-32.553.0-7i28.0-33.i i84-2i3860C水冷縱 向469-49i277-3i03i.3-46.090.3-95.4-i58-i60(|)89 x 7mm管材I橫向470-486265-36235.0-37.663.8-72.9-i55-i6i退火態(tài)+343C 時效5000h縱 向47533935退火態(tài)+370C 時效5000h縱 向54542924退火態(tài)+399C 時效5000h縱 向56548ii3高純Cr26Moi鋼的高溫力學性能見圖 3-90。溫度超過500-600 C ,鋼的強度迅速下降,塑性顯著上升。 (3)耐腐蝕性

38、能高純Cr26Moi鋼在各種酸和NaOH介質(zhì)中的耐全面腐蝕性能見表 3-39。在所列介質(zhì)中,其耐蝕性均超過一 般Cr-Ni奧氏體不銹鋼。同時,在氯化堿條件下,其耐蝕性亦佳(在含Na2s 28%-60%, 115-188C條件下掛片,腐蝕率 00.2mm/a 。表 3-39 高純(C+N=120ppm)Cr26Mol 鋼的耐蝕性,mm/a鋼種3% 甲酸60% 甲酸47.5%昔 酸+2.5% 甲酸71.5%昔 酸+3.8% 甲酸99.5%昔 酸+4% 甲酸85%HPO110C65%昔 HNO 2.5% NaOH100 c高純 Cr26Moi0.0090.0950.0060.0040.0110.12

39、00.1200.0010Cr18Ni101.502.20.3300.3200.3202.200.2750.05100Cr18Ni10-0.2500.190-0.165-0Cr18Ni12Mo20.6900.9100.0100.0230.1000.200.6400.02500Cr18Ni13Mo2-0.0140.046-0.160-沸騰溫度。圖 3-89圖 3-90為了防止晶間腐蝕,高純 Cr26Moi鋼中的C+N量不應(yīng)超過0.005%。當碳含量在12-80ppm,氮含量在37-176Ppm時,為了防止晶間腐蝕,鋼中鋁量應(yīng) >7.7 X (C)+0.34鈦量應(yīng)> 10X (C+N)高

40、純Cr26Moi的耐應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)良。特別是在氯化物和含氧化劑的NaOH溶液更為突出。部分結(jié)果見表3-400表3-40退火態(tài)高純Cr26Moi鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能(破裂時間)鋼號45% MgC2 155 c62% CaCL150 c28% NaCl105 c60%CaG+0.1MgCl2100 c含 200ppmCl 0.3-6ppmO 的350c高溫水H2SxO 25 c高純 Cr26Moi>500->2000<7200Cr18Ni9 2-1021120<2425-0Cr18Ni12Mo皆10-1621720<24120-均為U型試樣;固溶處理態(tài)但是,高純Cr26

41、Moi鋼耐應(yīng)力腐蝕也是有條件的。例如,在敏化態(tài)和中溫時效態(tài),遭受不適宜冷加工以及承受過大載荷應(yīng)力時,可顯著降低鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能,從而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂。高純Cr26Moi不銹鋼耐孔蝕和縫隙腐蝕的性能雖優(yōu)于Cr18Ni10,Cr18Ni12Mo2等不銹鋼。但由于其鋁含量較低,此鋼種不適用于耐海水腐蝕的一些場合(溫度低者除外)。(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能高純Cr26Moi鋼易于冷加工,其加工硬化速度低于18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼。表 3-41系冷加工變形量對高純Cr26Moi鋼力學性能的影響。表3-41冷加工對高純Cr26Moi鋼力學性能的影響冷加工 %硬度HB6 b MPa6

42、0.2MPa6%08349.036.534209766.260.784010176.57566010485.580.038010491.086.22高純Cr26Moi鋼適宜的熱加工溫度為 870-1150 Co正常的熱處理制度為:在870-920C加熱后急冷。高純Cr26Moi鋼可采用鴇極瀛弧焊和金屬極瀛弧焊焊接。當需要填絲時,可采用同材也可采用異材(例如,含鋁的Cr-Ni奧氏體鋼)焊絲。當需采用焊條時,可選用含鋁的超低碳不銹鋼焊條。焊前、焊后均需仔細清洗焊件,防止雜質(zhì)污染。焊接過程中。防止碳、氮、氧、氫等進入焊縫中。焊接熱輸入要低。焊前、焊后熱處理是不允許的。高純 Cr26Moi鋼薄板鴇極瀛

43、弧焊后,其焊縫、熔合線和熱影響區(qū)的脆性轉(zhuǎn)變溫度在-600c附近波動。這與截面尺寸、缺口精度和質(zhì)量、焊接工藝操作有關(guān)。(5)物理性能:Cr26Moi鋼的物理性能為:密度 p: 7660kg/m3;線膨脹系數(shù) a: 100-300 C 時,8.34 10-6K-1;熱導率 尢 300c時,18.4W/(m.K)比熱容 c:300c時,460J/(kg.K)彈性模量 E: 20-300C 時,201800MPa。8、1Cr28(1)化學成分:1Cr28鋼的化學成分見表 3-42表3-42 1Cr28鋼的化學成分, CSiMnCrTiSP<0.15<1.00<0.8027-30<

44、;0.20 1<0.03<0.035(2)力學性能:1Cr28鋼的力學性能見表3-43表3-43 1Cr28鋼的力學性能檢驗項目6 b MPa6 s MPa65 %巾%HB;備注室溫力學性能700- 800C空冷處理441-824294-61820-3845-68850c水冷處理5683822661159熱軋后608421911170高溫持久強度6 b/1000,MPa6 b/1000,Mpa593C 時41.2649C 時27.413.7704C 時19.69.8蠕變強度6b/1000,MPa537C 時41.2649C 時20.6649C 時9.8704C 時1760C 時2.

45、0實際檢驗值;熱軋狀態(tài)(3)耐腐蝕性能1Cr28鋼的耐全面腐蝕性能見表3-44由于1Cr28鋼碳量高且不含穩(wěn)定化元素,故此鋼耐晶間腐蝕性能不佳。經(jīng))00C敏化處理后,無論是在T法(硫酸銅溶液中),還是X法(65%HNO 3沸騰溶液)以及氫氟酸一硝酸混合溶液中均易產(chǎn)生晶間腐蝕。表3-44 1Cr28鋼的耐全面腐蝕性能介質(zhì)條件腐蝕速度 mm/a介質(zhì)濃度,溫度,C硝酸3060<0.130沸騰<1.05050<0.150沸騰<1.06560<1.065沸騰<3.08065<1.080沸騰<3.09020<3.090沸騰<3.09920<

46、1.099沸騰<0硫酸3203.0-10.0520>10.01020>10.04020>10.0鹽酸120<3.0520>10.01020>10.0磷酸520<0.1585<1.01020<0.110沸騰<1.0磷酸4050<1.040沸騰<3.06520<1.065110>10.08520<0.18585<1.09020<0.1氯酸90201.0-3.0過氯酸90201.0-3.0硝酸氧化吸收塔掛片,40C, 1944h,腐蝕速度0.01mm/a;硝酸中第一、四、五吸收塔掛片,28-4

47、0C , 6920h,腐蝕速度0.01mm/a;硝酸中和器掛片,120C, 6920h,腐蝕速度0.01mm/a;硝錢洗滌式中和器掛片,90C, 6920h,腐蝕速度0.1mm/a;硫化堿掛片,30-60 C,腐f4速度0.01mm/a(4)冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能1Cr28鋼熱加工無特殊困難,高溫下塑性好,易變形。此鋼適宜熱加工范圍為800-1100C,熱加工終止溫度需W800C,在此溫度下須保證較大的變形量以獲得細晶粒。1Cr28鋼室溫塑性低,韌性差,缺口敏感性大。為此,對此鋼的冷加工(包括擴口、壓邊等)最好在150-300C熱加工條件下進行。1Cr28鋼可焊性不好。焊接時易過熱,

48、晶粒迅速長大,焊接接頭脆化。當采用奧氏體不銹鋼焊條奧402、奧407等焊接時,焊前需經(jīng)-200C預熱,焊后需經(jīng) 700-800 C空冷處理。(5)物理性能1Cr28鋼的物理性能為:密度 p: 7220kg/m3;比熱容 c:460J/(kg.K)彈性模量 E: 20c時,196000MPa。線膨脹系數(shù) a: 20-100C時,10.0M0-6K-1;20-200 C時,10.5 X0-6K-1;20-400 C時,11.0 X0-6K-1;熱導率尢17W/(m.K)9、00Cr25Ni4Mo4Ti(25-4-4)(1)化學成分:25-4-4鋼的化學成分見表 3-45。表3-45 25-4-4鋼

49、的化學成分, CMnSiCrNiMoTiNFe<0.025<0.50<0.5025000.4<0.025余(2)力學性能25-4-4鋼室溫力學性能見表3-46表3-46 25-4-4與AISI316和低碳量室溫最小力學性能鋼6 b, MPa6 0.2,MPa6 , %HB25-4-465055020230AISI31657520540180低碳鋼47026022180(3)耐蝕性耐點蝕性 表3-47列出幾種鋼在不同溫度 5%NaCl中的點蝕電位,點蝕電位愈高,耐點蝕性愈好,表 3-48列出幾種鋼在10%FeC13 6H2O溶液中臨界點蝕溫度(C.P.T)(即未出現(xiàn)點蝕的最高溫度)。臨界點蝕 溫度愈高,鋼耐點蝕性愈好。表3-47幾種材料的點蝕電位材料點蝕電位,mV(SCE60 c80 cAISI31612535合金825300190904L (00Cr20Ni25Mo4CU51529025-4-4950685表3-48

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