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氢对双相不锈钢钝化膜破裂与点蚀萌生的影响研究(3)

时间:2024-05-15 23:02来源:95399
双相不锈钢同时存在部分奥氏体相和铁素体相的特点,即双相不锈钢中的奥氏体相使材料拥有很好的塑性、韧性,优良的焊接性能并且不易发生晶间腐蚀,同时

双相不锈钢同时存在部分奥氏体相和铁素体相的特点,即双相不锈钢中的奥氏体相使材料拥有很好的塑性、韧性,优良的焊接性能并且不易发生晶间腐蚀,同时铁素体相的高强度,耐氯离子应力腐蚀,475摄氏度脆性和大的导热性等特点在材料中得到了体现。

双相不锈钢的基本优点如下:

(1)含有18%-22%合金元素铬的双相不锈钢有优良的低应力下耐中性氯化物腐蚀性能。因此这类双相不锈钢适合制造蒸发器、热交换器等需要在含有氯化物和硫化氢的腐蚀介质中使用的设备。例如含18%Cr的OOCrI8Ni5Mo3Si2钢耐应力腐蚀的介质条件是:T﹤150℃,pH≥7,H2S浓度约为5000mg/L,Cl-浓度约为30mg/L。

(2)双相不锈钢有优良的耐点蚀性能是由于其含有一定量的合金元素钼。一般奥氏体不锈钢与双相不锈钢的点蚀电位相近时,他们具有相同的点蚀当量(PREN=Cr%+3.3%Mo+16%N)。铬含量为18%的双相不锈钢与AISI316L奥氏体不锈钢的耐孔蚀性能差不多。但是含有25%Cr和氮元素的双相不锈钢根据点蚀当量计算公式拥有较高的点蚀当量值,所以这类双相不锈钢的耐缝隙腐蚀和点蚀的性能比AISI316L不锈钢强。

(3)由于材料拥有优异的磨损腐蚀性和耐腐蚀疲劳能力,所以在特定的腐蚀介质下被用于制造泵、阀等机器设备。

(4)有较高的强度,例如疲劳强度和屈服强度,其中屈服强度是一般奥氏体不锈钢两倍,可以体现出其良好的综合力学性能[17]。

(5)有良好的焊接性能,在焊接时受热断裂的可能性较小。一般在焊接前后不需要额外的处理以保证材料的质量。并且可以和碳钢等不同的钢材料进行焊接。

(6)含铬量较低的双相不锈钢的热处理温度范围比一般的奥氏体不锈钢大,抗力小,因此可以直接略过锻造这道工序而进行轧制开坯来生产钢板。但是含铬量多的双相不锈钢的热处理加工难度系数比奥氏体不锈钢高。

(7)双相不锈钢的导热率比与奥氏体不锈钢大,线膨胀率比一般奥氏体小,因此适合代替奥氏体不锈钢用于制造设备的衬里和复合板材,也可以加工为热交换器的管芯使用。

但是双相不锈钢还是存在以下几个缺点:

(1)双相不锈钢比一般奥氏体不锈钢在高温下的性能较差,所以其一般在300℃

以下使用才能展现出本身优异的性能。

(2)在冷加工方面,双相不锈钢比一般奥氏体不锈钢的性能差,容易在加工过程中发生硬化。在这种方式下加工而成的管、板产品里存在较大的内应力,在以后的使用中容易发生断裂的可能性。

(3)依然保留了铁素体相的中温脆性(即475℃脆性)的特点,不利于热处理和焊接。

(4)含铬量多的双相不锈钢的热处理加工难度系数比奥氏体不锈钢高。

1.3.2双相不锈钢的应用

如今使用的双相不锈钢,通过性能的高低可以大致分为三类。下面举出代表性的双相不锈钢加以说明:第一类是低级双相不锈钢(2304型),由于它添加的合金元素较少,它只具有双相不锈钢基本的性能,例如:不错的物理性能,较低的应力腐蚀开裂和其它局部腐蚀的敏感性和优异的可焊性;第二类是标准双相不锈钢(2205型),这类材料相较于第一类双相不锈钢其合金化程度较高。因此2205双相不锈钢的耐蚀性更好,可以应用于较为苛刻和恶劣的腐蚀环境。这类双相不锈钢适合制造蒸发器、热交换器等需要在含有氯化物和硫化氢的腐蚀介质中使用的设备,也适用于储存和运输稀硫酸和其他有机酸。同时,2205双相不锈钢可以制作承载重负荷的设备来代替奥氏体不锈钢,这是由于双相不锈钢的强度很大。2205双相不锈钢有较低的腐蚀敏感性和优良的综合力学性能,相比奥氏体不锈钢制造设备的成本更低。因此,在目前的市场上2205不锈钢是一种性价比较高,经济适用的不锈钢材料。目前,它是全球应用最多的双相不锈钢,占双相不锈钢总量的80%;第三类是超级双相不锈钢(2507型),它是至今性能最佳的双相不锈钢,一般在十分苛刻的腐蚀环境中使用。但是这类材料的成本较高,所以市场占有率只有为13%左右。 氢对双相不锈钢钝化膜破裂与点蚀萌生的影响研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_203865.html

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