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0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb不锈钢又称“20”合金或“20Cb”合金,是一种铬镍钼铜高合金奥氏体不锈钢。其特点是在硫酸、硝酸及其混酸和其他多种氧化还原介质中均有较好的耐蚀性。特别是在稀硫酸(浓度在30% 以下)环境中能发挥其良好耐蚀性的优势。该钢种热加工、冷加工及焊接性能均优良,并且也容易铸造成形。主要用于各种化学加工(如炼油、制药、化肥和合成橡胶等)、食品加工、纺织、造纸及湿法冶金等工业中,在硫酸、硝硫混酸和磷酸及其他还原性介质条件下使用的反应器、换热器、贮槽、泵和阀门及其他构件。但是近些年来,在该钢种成分的基础上将镍含量提高5% ,发展出了00Cr20Ni35Mo3Cu4Nb 铁镍基耐蚀合金(又称“20Cb-3”合金),其耐硫酸腐蚀和耐应力腐蚀破裂的性能等比该钢种进一步提高,在很多应用场合取代了该钢种。因而作为变形材应用的0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb 不锈钢大有逐渐被淘汰之势,但是作为铸造合金的该钢种依然有着广泛的应用。
一般来说,0Cr13Ni8Mo2A1钢的耐蚀性能优于1Cr13和0Cr17Ni2马氏体不锈钢;在某些环境下则低于0Cr17Ni4Cu4Nb。和其他沉淀硬化不锈钢一样,在完全硬化状态具有 耐蚀性。尽管在苛刻的试验条件下,0Cr13Ni8Mo2A1钢在低于565℃的各种温度时效对氢脆有些敏感,但实际使用中氢脆破裂事故却很少见。在595℃以上的温度时效,对氢致裂纹是免疫的。此外,在595℃或高于此温度时效,此钢具有 的耐硫化物应力腐蚀破裂性能。 工艺性能 包括热加工、热处理和焊接性能。钢的锻造加工温度范围为1170-1205℃,在1040℃以下应具有>50%的变形量,以得到细化的晶粒。在时效前应进行固溶退火。加热炉气氛应不引起脱碳或渗碳。此钢可以在A状态或任何时效条件下焊接,不需预热。通常以TIG工艺为 ,对于<6mm的薄截面材料,焊后不必进行固溶退火处理可进行时效处理。对于厚截面材料,在需要多道次焊接的条件下,在时效之前应该进行焊后固溶退火处理。
铁素体不锈钢适用环境与基本用途 0Cr13是铁素不锈钢中铬含量的一种。它具有不锈性,而且耐蚀性优于含碳量 的1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13马氏体不锈钢。它具有良好的塑、韧性的和冷成型性,而且优于铬含量更高的其它铁素体不锈钢。当0Cr13 钢中含碳量控制很低时,其塑性,特别是韧性、冷成型性还会显著提高。0Cr13 钢主要用于制造耐水蒸汽,碳酸氢铵母液,热的含硫石油腐蚀的部件和设备的衬里等。 这是三种中等铬含量的铁素体不锈钢。当1Cr17钢中含碳量较高而铬含量较低时,此钢的组织结构除铁素体外还有一定量的珠光体。1Cr17Ti,0Cr17Ti,由于含钛或既含钛且碳量又低,故这两种钢均为纯铁素体组织。同时,它们的耐晶间腐蚀和焊接性能均优于1Cr17 钢。 0Cr17Ti 含碳量较1Cr17Ti 低,故耐蚀性也较1Cr17Ti稍优。这三种铁素体不锈钢的脆性转变温度均在室温以上,而且都对缺口敏感。所以,它们均不适于制做在室温以下承受载荷的设备和部件,且通常使用的钢材其截面尺寸一般不允许超过4mm。1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti在大气、水蒸汽等弱介质中具有不锈性,但当介质中含有较高Cl-时,不锈性则嫌不足; 这三种钢在氧化性酸溶液中均有接近1Cr18Ni19(Ti)钢的耐蚀性。 由于这三种钢具有耐蚀性,力学性能以及热导率高的特点,这三种钢主要用于生产硝酸,硝铵的化工设备,如吸收塔,热交换器、酸槽、输送管道、贮槽等。它们也可用于食品、酿洒、厨房、家用电器中,制造耐蚀、清洁部件。
高纯Cr30Mo2钢在各种介质中的不锈钢板耐腐蚀性能见表3-53和表3-54。由此可以看出,该钢在许多介质中优于含钼的Cr-Ni不锈钢00Cr18Ni13Mo2和双相钢0Cr25Ni5Mo2。在含NaCl,NaClO3的NaOH中,耐蚀性还优于纯镍。为此,高纯Cr30Mo2钢在隔膜法固碱降膜工艺上获得了应用。需要指出,在280℃,浓度为60%的NaOH中,只有当NaClO3浓度超过100ppm时,Cr30Mo2钢的腐蚀率才能从30-36mm/a降低到1-1.5mm/a的水平。高纯Cr30Mo2钢的耐H2SO4腐蚀性能见图3-96。 Cr30Mo2钢在氯化物溶液中,耐应力腐蚀和孔蚀以及缝隙腐蚀的性能好。例如,在42%沸腾MgCl2中,即使承受高应力也不产生破裂(图3-97)。在5%+FeCl3+0.05mol/1 HCl水溶液中,高纯Cr30Mo2耐孔蚀,缝隙腐蚀的性能优于含2% Mo的Cr-Ni奥氏体和双相不锈钢.
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γˊ相不是奥氏体不锈钢中的常见相。但是当其在钢中细小而弥散地在晶内沉淀时,会显著提高钢的强度及硬度。很多奥氏体、半奥氏体及马氏体沉淀硬化不锈钢,就是利用γˊ相的这种沉淀强化效应来进一步获得高强度。钢中生成的γˊ相取决于采用的沉淀强化元素(铝、钛和铌等)的不同,常常为Ni3Al,Ni3Ti,Ni3Nb及Ni3(Al,Ti)等。γˊ相具有面心立方结构,其点阵常数与奥氏体基体很相近,因而该相开始生成时总是与奥氏体基体保持固定位向的共格关系。奥氏体不锈钢中的γˊ相沉淀主要发生在500-900℃的温度区间内,超过1000℃的加热导致γˊ相溶解到奥氏体基体中。 4.2.3、奥氏体不锈钢的适用环境与基本用途 1Cr17Ni7是一种亚稳定奥氏体不锈钢,在固溶状态下具有完全的奥氏体组织。但是,经过冷变形加工,取决于变形量的大小,会有一部分乃至大部分奥氏体变成马氏体,从而钢的强度和硬度显著提高,同时该钢种在大气条件下也有较好的耐锈性。因而此钢主要以冷加工状态应用于承受较高负荷、又希望减轻设备重量和不生锈的设备或构件,比如铁道车辆的装饰板、传送带和紧固件、不锈钢板等。