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超级铁素体不锈钢S44660焊管耐蚀性能的研究

发布人:上海艾荔艾金属材料有限公司 更新时间:2012-05-04
采用ASTMG48C法、ASTM763Y法对比,研究了超级铁素体不锈钢S44660焊管与316L焊管、TA2管、S31803管的耐蚀性。表明超级铁素体不锈钢S44660具有非常好的Cl-应力腐蚀、点腐蚀性能、耐晶间腐蚀和综合力学性能,这些性能依赖于其组织结构和化学成分(见表)。长期以来,由于铁素体不锈钢C、N等间隙元素的存在,显著提高了高铬铁素体不锈钢的脆性转变温度和缺口敏感性,所以其用途有限。随着不锈钢精炼技术的发展,极大地降低了铁素体不锈钢中的C、N等间隙元素的含量,使该类不锈钢的一些缺点和不足得到了一定程度的克服,当超级铁素体S44660含C+N低于400ppm,PRE值大于37时,其优异的耐蚀性能和加工、焊接性能得到充分体现。经过特殊工艺处理的S44660焊管能够在海水环境中、在Cl-含量高的化工行业中进行长期服役。
 
     S44660焊管的综合力学性能 
材质
抗拉强度MPa
屈服强度MPa
延伸率%
弹性模量GPa
密度g/cm3
热胀系数mm/mm/×10-6
导热率W/m·K
电阻Ω
比热容kJ/kg·K
S44660
621.00
517.50
30
213.9
7.7
6.75
27.1
21.1
0.46

 
     S44660焊管的主要化学成分
牌号
Cr
Mo
Ni
Mn
Si
C
N
P
S
Ti+Nb
S44660
25.0-
28.0
3.0-
4.0
2.0-
3.5
1.0
1.0
≤0.03
≤0.04
≤0.04
≤0.03
6×(C+N)≤0.8


    在美国等发达国家,S44660焊管已经广泛在沿海电厂发电机组的冷凝器、海水淡化、制盐业、含氯离子较高的化工等行业中使用,钢管总长达到几百万公里。目前在上述行业中已广泛使用S44660焊管替代钛管、海军黄铜管、白铜管和超级奥氏体不锈钢管、超级双相不锈钢管。同时节省了大量的镍、铜、钛等昂贵金属资源。目前,我国太钢不锈钢股份公司也对超级铁素体不锈钢S44660焊管进行生产开发。
    该材料中的铬含量在27%左右,同时由于含有3%以上的钼,钼能显著提高不锈钢的抗点腐蚀性能,研究表明,钼在铁素体不锈钢中耐点蚀的能力相当于铬的3倍,因此通常用Cr+3.3Mo的衡量钢的耐点蚀性能,此当量值越高,钢的耐点蚀能力越强。同时钼的加入,使钢表面形成富钼的氧化膜,这种含有铬钼元素的氧化膜,具有很高的稳定性,不但在许多非氧化性强腐蚀介质中不易被溶解,而且更能有效地抑制氯离子引起的点腐蚀。另外S44660钢中加入碳化物形成元素钛和铌,有效地抑制了晶间腐蚀倾向。此外,S44660在耐氯化物等介质的抗应力腐蚀性能明显优于奥氏体不锈钢,这是由于铁素体不锈钢的体心立方点阵晶面容易滑移,易形成网状位错结构,从而不易生成线状的蚀沟,所以难以造成穿晶破裂。还由于它容易发生交叉滑移,而不致造成粗大的滑移台阶。因此,超级铁素体不锈钢S44660焊管在Cl-环境中具有较好的耐蚀性,在一定条件下,可替代钛管应用于滨海电站凝汽器、海水淡化蒸发器等介质中富含Cl-的工作环境。可以广泛应用于电力、石油、化工、海水淡化等行业的给水加热器、凝汽器、热交换器中,是一种节能、环保、高效、经济的铁素体不锈钢管材。


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