00Cr25Ni7Mo4N耐腐蝕性能介紹

雙相不銹鋼是目前雙相不銹鋼中耐腐蝕性強(qiáng)的與普通雙相不銹鋼一樣，在正常環(huán)境下由奧氏體和鐵素體組成，鐵素體含量為35~55%。它具有鐵素體鋼和奧氏體鋼的特點(diǎn):強(qiáng)度高(尤其是屈服強(qiáng)度)、傳熱性能好、加工焊接性好、線膨脹系數(shù)低、焊接熱裂紋傾向，是一種成本效益很高的建筑材料。

20世紀(jì)80年代末，在第二代雙相鋼不銹鋼(2205)的前提下發(fā)展起來(lái)的非常雙相不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性和孔蝕指數(shù)(PREN)大于40。由于起步較晚，我國(guó)在研究、生產(chǎn)和應(yīng)用方面相對(duì)落后。經(jīng)過(guò)研究，我們公司生產(chǎn)了Cr18型，Cr22型，Cr25型低氮，應(yīng)用于石化工業(yè)和造船工業(yè)，已批量生產(chǎn)，市場(chǎng)需求。目前，根據(jù)需求，研究了高氮雙相不銹鋼―00Cr25Ni7Mo4N非常雙相不銹鋼，本文將介紹我公司在非常雙相不銹鋼方面的一些研究?jī)?nèi)容。

研究用超級(jí)雙相不銹鋼的主要成分

Tab.1  Chemical Composition of 00Cr₂₅Ni₇Mo₄N

00Cr25Ni7Mo4N非常雙相不銹鋼的組織結(jié)構(gòu)分析

雙相不銹鋼的性能主要受到兩相特性、比例、尺寸、形狀和分布以及元素分布的影響。一般來(lái)說(shuō)，鎳和氮在奧氏體中更受歡迎，而鉬和鉻在鐵素體中更受歡迎。為了使雙相不銹鋼具有良好的耐腐蝕性和熱加工性能，現(xiàn)代雙相不銹鋼與奧氏體的比例接近1：1。目前，控制雙相不銹鋼的化學(xué)成分和合理的熱處理系統(tǒng)。

雙相不銹鋼鑄態(tài)組織

為了了解鑄造狀態(tài)下非常雙相不銹鋼的相位狀態(tài)，對(duì)鋼錠頭和尾端進(jìn)行了分析，結(jié)果如下圖所示：從中可以看出，鑄造狀態(tài)下的鐵素體較厚，含量較高，導(dǎo)致鑄造難度較大。可以看出，非常雙相不銹鋼經(jīng)過(guò)鍛造加工后，其組織狀態(tài)明顯改善，可加工性提高，鐵素體與奧氏體的比例趨于1:1。

熱處理對(duì)鐵素體含量的影響

在確定化學(xué)成分的前提下，從理論分析可以看出，雙相不銹鋼的兩相比例可以通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚韥?lái)改變，以提高其耐腐蝕性。因此，進(jìn)行了熱處理對(duì)鐵含量的影響實(shí)驗(yàn)。

圖5是三爐00Cr25Ni7Mo4N不同熱處理系統(tǒng)下雙相不銹鋼鐵素體含量的變化。三爐000Cr25Ni7Mo4N850雙相不銹鋼樣品℃，900℃，950℃，1000℃，1050℃，1070℃，1100℃，1150℃，1180℃保溫30分鐘后的水冷暴力，然后選擇美國(guó)ANSI/ASTME562標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定α相位的內(nèi)容。從圖中可以看出，隨著熱處理溫度的升高，鐵素體的含量增加，這與文獻(xiàn)是一致的。由于雙相不銹鋼在高溫下是一個(gè)單一的鐵素體組織，隨著溫度的降低，它逐漸轉(zhuǎn)化為奧氏體組織。從圖5可以看出，成分的變化顯著影響鐵素體相的含量。

因此，根據(jù)對(duì)雙相不銹鋼成分和熱處理的控制，有可能使兩者接近1:1。然而，值得注意的是，雙相不銹鋼考慮了鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的特性，因?yàn)樗?75℃在高溫下形成脆性σ相，Chi相變脆的問(wèn)題，因此在生產(chǎn)中繞過(guò)這些溫度段。若處理不當(dāng)，則會(huì)出現(xiàn)脆性相，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使材料開(kāi)裂。

00Cr25Ni6Mo2N和00Cr25Ni7Mo4N雙相不銹鋼試樣，3.5%NaCl，35℃在環(huán)境中，選擇標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極作為參考電極進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果列在表2中?？梢钥闯?，雙相不銹鋼的電位可以破壞(Eb)和保護(hù)電位(Ep)都很高，打破電位(Eb)大于1000mv，大大高過(guò)316L不銹鋼。使用美國(guó)ASTM試驗(yàn)方法，確定了雙相不銹鋼在各種條件下的腐蝕情況，列于表3。

從以上三個(gè)表中可以看出，雙相不銹鋼比其他幾種不銹鋼板材具有更好的耐晶間腐蝕性。

通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的分析，可以得出以下結(jié)論：

1)根據(jù)對(duì)00Cr25Ni7Mo4N雙相不銹鋼成分和熱處理控制，使其相比接1:1是可能的。

2)00Cr25Ni7Mo4N雙相不銹鋼具有良好的耐腐蝕性。