奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具有(you)面心立(li)方晶體(ti)結構,無(wu)磁性,不(bu)能通(tong)過熱處理(li)強(qiang)化(hua),只(zhi)能采用(yong)冷加工強(qiang)化(hua)手段(duan)提高(gao)強(qiang)度(du)。由(you)于(yu)其(qi)耐(nai)蝕(shi),良(liang)好(hao)的常溫(wen)和(he)低溫(wen)韌(ren)性、易成型(xing)性和(he)良(liang)好(hao)的可焊性而廣泛應用(yong)于(yu)各工業(ye)領域和(he)日常消費(fei)領域。奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)產量約占不(bu)銹(xiu)鋼(gang)產量的70%,其(qi)產品涵(han)蓋板、管(guan)、絲、帶(dai)、棒(bang)材、鍛件等幾乎所(suo)有(you)的冶金產品類(lei)型(xing)。
(06Cr18Ni11Ti) 321不銹鋼是在不銹鋼工業應用的早期,為解決常規18-8型奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕問題,發展了用Ti穩定化的奧氏體不銹鋼,我國目前此鋼的化學成分標號為06Cr18Ni11Ti,在美國稱做為321不銹鋼,此鋼的發展是以奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕的貧鉻理論為基礎,通過加入鈦,在鋼中優先形成TiC,竊取形成Cr23C6的碳,避免大量的網狀Cr23C6沿晶界析出,從而減輕和避免了晶間腐蝕。321不銹鋼在冶金裝備和工藝水平不能經濟生產超低碳奧氏體不銹鋼的年代,確實起到了舉足輕重的作用,隨著二次精煉工藝引入不銹鋼以來,超低碳不銹鋼的生產已變得容易且成本可接受的情況下,Ti穩定化不銹鋼的地位已漸漸動搖,至20世紀90年代中,西方發達國家的321不銹鋼產量不足不銹鋼產量的1%。
由于321不銹鋼的常期使用經驗,良好的高溫(wen)力學性(xing)能等,目前,在高溫(wen)和在一些特定(ding)環(huan)境中(zhong)(zhong)(抗氫腐蝕)以(yi)及(ji)在需要穩定(ding)化(hua)熱(re)處理(li)條(tiao)件下仍在使用。在大型(xing)鍋爐(lu)過熱(re)器、再熱(re)器、蒸汽管道、石油(you)化(hua)工的熱(re)交換器和連多硫(liu)酸的生產(chan)設備中(zhong)(zhong)仍然得到(dao)廣泛應用。
一(yi)、化學成分
牌號名稱 | 321不銹鋼的(de)化學(xue)成分 % | |||||||
碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鎳 | 鉻 | 鈦 | |
1Cr18Ni9Ti | ≤0.12 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 8.0~11.0 | 17.0~19.0 | 5(C%-0.02)~0.80 |
06Cr18Ni11Ti | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | ≥5C% |
321 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | 5×(C+N)~0.70 |
1.4541 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | 5×C~0.70 |
二、機械性能
標 準 | 產 品 類 型 | 抗拉強度 MPa | 屈服強度 MPa | 延伸率 % |
GB1220-92 GB4317-92 | 棒材: 920~1150℃快冷 熱軋板:≤25mm 920~1150℃快冷 | ≥520 | ≥205 | ≥40 |
ASTM A276 | 熱加工棒、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 |
ASTM A473 | ≤Φ13mm 冷加工棒、退火 ≥Φ13mm 冷加工棒、退火 | ≥620 ≥515 | ≥310 ≥205 | ≥40 ≥40 |
ASTM 163 A240 | 管、薄板、熱板、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 |
三、耐蝕性能
(06Cr18Ni11Ti) 321不銹鋼的耐腐蝕(shi)性能 | ||||
介 質 | 介 質 條 件 | 試驗時間 h | 腐蝕時間 mm/a | |
濃度,% | 溫度,℃ | |||
硝 酸 | 30 | 20 | 720 | 0.007 |
50~66 | 20 | 720 | 0 | |
93 | 43 | 720 | 0.05 | |
95 | 37~55 | 720 | 0.03 | |
97 | 55 | 720 | 0.76 | |
99 | 55 | 720 | 1.25 | |
99.67 | 55 | <10 | ||
硫(liu) 酸 | 2 | 50 | 68 | 0.016 |
2 | 100 | 42 | 30~65 | |
5 | 50 | ~20 | 3.0~4.5 | |
5 | 100~105 | 16~43 | 3.3~15 | |
80 | 20 | 120 | 0.46 | |
醋 酸 | 1~濃 | 20~40 | <0.1 | |
10 | <0.1 | |||
50 | <0.1 | |||
80 | <0.3 | |||
磷 酸 | 10 | 0.01 | ||
28 | 80 | 20 | 0.67 | |
45 | 0.1~1.0 | |||
60 | 60 | 72 | 1.7 | |
80 | 110 | 腐蝕(shi)深度過(guo)大 | ||
檸檬酸 | 1~50 | 20 | <0.1 | |
5 | 140 | <1.0 | ||
50 | <10.0 | |||
95 | 20~140 | <0.1 | ||
氫氧化鉀(jia) | 20 | 20~沸 | <0.1 | |
50 | 20 | <0.1 | ||
50 | 沸 | <0.1 | ||
熔化的 | >10.0 | |||
氫氧化鈉 ~35 | ~12 | 100 | 0.0044 | |
100 | 0.008 | |||
重鉻酸鉀 | 25 | 20~沸 | <0.1 | |
氯化錳 | 10~50 | 100 | <0.1 | |
過氧化鈉 | 10 | 20~沸 | <0.1 | |
亞硫酸鈉 | 25~50 | 沸 | <0.1 | |
硫酸鈉 | 5~飽和 | 100 | <0.1 | |
熔化的 | 900 | <0.3 | ||
硫 | 熔化的 | 130 | <0.1 | |
熔化的 | 445 | <0.3 | ||
硫酸銀 | 10 | 沸 | <0.1 | |
氯 | 干燥的 | 20 | <0.1 | |
干燥的 | 100 | >10.0 | ||
漂白粉 | 潮濕的 | 40 | 0.48 | |
氰化鈉 | 干燥的 | 20~100 | <0.1 | |
干燥的 | 100~500 | <10.0 |
四、工(gong)藝(yi)性能
321不銹鋼的冷、熱加工性能優良,適宜的熱加工溫度為900~1150℃,冷加工性能良好,可受任何形式的冷加工和冷成型。生產板、管、絲、帶、棒鍛件等冶金產品不會出現特殊困難。
321不銹鋼的熱處理工藝通常采用固溶退火,固溶溫度為950~1150℃,冷卻方式以水冷為宜,薄截面產品可以空冷,冷加工中間退火溫度為850~970℃,保溫后快冷。此鋼亦可采用穩定化處理,熱處理溫度為850~930℃。
321不銹(xiu)鋼可(ke)(ke)焊(han)性良好(hao),可(ke)(ke)采(cai)用(yong)通常的焊(han)接方法進行(xing)焊(han)接。手(shou)工電弧(hu)焊(han)焊(han)條可(ke)(ke)使用(yong)奧132、奧137、奧022或E347-15。焊(han)后一般不需要熱處(chu)理,鍋爐鋼管焊(han)接后需要進行(xing)1121℃±28℃,至(zhi)少保溫15分鐘的固溶退火處(chu)理。
五、材料(liao)應用
(06Cr18Ni11Ti) 321不銹(xiu)鋼廣泛(fan)的用(yong)(yong)于化工(gong)(gong)和(he)石(shi)油以及(ji)核(he)工(gong)(gong)業的耐(nai)腐蝕部件和(he)高溫焊接構件,如反應器(qi)、管道、熱(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)、大型鍋爐過(guo)熱(re)(re)器(qi)、再熱(re)(re)器(qi)蒸(zheng)汽管道等(deng)。在核(he)反應堆工(gong)(gong)程中可用(yong)(yong)于堆內構件、主管道、緊固件螺栓、熱(re)(re)交(jiao)換(huan)(huan)器(qi)等(deng)。