化工企业常用不锈钢材料,20年经验总结.ppt

化工企业常用不锈钢材料 广汇新能源公司 张 一 化工设备分动设备和静设备二大类。其中静设备主要有压力容器、塔器、反应器、换热器、管道、阀门和法兰等组成。这些设备中许多都长期处于腐蚀介质甚至高温高压中运行，工作条件恶劣。所以，制造这些设备的材料要求耐腐蚀，耐压，耐高温（低温）。优选的是不锈钢材料。 一、不锈钢的定义 在自然环境或一定工业介质中具有良好耐腐蚀性能的钢为不锈钢。（其中对强腐蚀介质具有抗蚀能力的又称耐酸钢）。 通常用钢中含Cr量来区别，即钢中WCr＞12％为不锈钢。如：1Cr13、2Cr13、0Cr18Ni9(304)、00Cr17Ni14Mo2(316L)等。 为wcr＞12%。这是因为钢的腐蚀主要是电化学腐蚀。当钢中的含铬量＞12%时，钢中铁素体的电极电位由-0.56v升为+0.12v，钢由活化状态转化为钝化状态，从而具备了良好的耐蚀性。而其他合金元素的加入是为了更好提高耐蚀性和改善其他机械性能。 三、常用不锈钢分类 不锈钢按正火组织可分为5类 1、奥氏体型不锈钢（最为常用） 成分特点：较低的碳 wc＜0.12%。 较高的铬 wCr=17%~25% 较高的镍 wNi=8%~29% 由于镍的加入扩大了奥氏体区域，使钢在热处理后可得到单一的奥氏体组织。而铬的增加，使电极电位提高，并在钢的表面形成致密的钝化膜，从而提高耐蚀性。 性能特点： 除了耐蚀性外，还有较高的塑性、低温韧性、加工硬化能力和良好的焊接性能。使用温度范围在-196℃~700℃。典型的代表产品有： 0Cr18Ni9（304）、（18-8型） 00Cr19Ni10（304L）、 0Cr17Ni12Mo2（316） 00Cr17Ni14Mo2（316L）等。 常用热处理方法：固溶处理。 即加热到1100℃ 后进行空冷或水冷。目的是获得单 一的奥氏体组织，避免碳化物的生成。 主要缺点：易产生晶间腐蚀。即沿金属晶粒边界析出Cr23C6，造成贫铬区，电位降低，发生腐蚀。解决方案为：a.添加Ti或Nb，使之优先生成TiC或NbC，避免形成Cr23C6，b.降低含碳量。c.进行固溶热处理。 2、马氏体型不锈钢 代表产品有：1Cr13、2Cr13、 3Cr13、4Cr13、9Cr18 成分特点：较高的含碳量 Wc=0.1%~0.95% 较低的含铬量Wcr=12%~18% 性能特点：由于合金元素单一，故只能在氧化 介质中（如大气、水蒸气、海水、 氧化性酸等）有较好的耐蚀性。但是， 这类钢的强度、硬度、耐磨性及切削加 工性较好。 热处理特点及用途：仅锻造后空冷便可获得马氏 体组织。对于1Cr13、2Cr13，可进行调质处 理得到回火索氏体，常用作不锈钢螺栓、不 锈钢阀体、耐酸泵轴、汽轮机叶片等。 3Cr13、4Cr13、9Cr18可以采用淬火+低温 回火，得到回火马氏体，硬度可达HRC50以 上，用于制造阀芯、刃具、医疗器械等。 9Cr18还可作为耐蚀滚动轴承。 3、铁素体型不锈钢 代表产品有：0Cr13、1Cr17、1Cr28等。 成分特点：Wc＜0.15% Wcr=12%~30% 性能特点：这类钢的耐蚀性、塑性、焊接性均优 于马氏体不锈钢，但强度偏低。 热处理特点及用途：热处理不发生相变，淬火不 起作用，只能做去应力退火。主要用于对力 学性能要求不高而对耐腐蚀性较高的结构件。 如：硝酸吸收塔塔体、硝酸换热器、低压输 送酸管道等。 4、奥氏体+铁素体型不锈钢（双相不锈钢） 代表产品：1Cr21Ni5Ti、1Cr17Mn9Ni3Mo3Cu2N 0Cr26Ni5M