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临汾00Cr25Ni20(Nb)系含有较高Cr,Ni的奥氏体耐硝酸不锈钢。由于碳含量低(≤0.02%),有时还含有稳定化元素Nb,因而耐晶间腐蚀性能较好, 焊后没有焊接务化倾向。由于镍含量较高,因此耐氯化物应力腐蚀性能也优于一般的18-8不锈钢。
临汾00Cr25Ni22Mo2N钢主要用于尿素生产中汽提塔的结构材料。由于钢中含氮,不仅使钢的耐孔蚀性能提高,且可使钢具有更高的强度和更稳定的纯奥氏体组织。研究和实际使用均表明,此钢耐尿素腐蚀的性能远远优于临汾00Cr17Ni14Mo2(316L),也优于00Cr18Mn14Mo2N(A4),是近10多年来。在尿素生产中发展与应用的较新钢种,国外70年代开始用于尿素汽提塔,国内大化肥引进设备上也已普通采用。此钢还可用于醋酸、硫酸生产中制造热交换器和容器、管道等。
除前苏联、东欧和我国外,临汾不锈钢产量已达1100万吨,而1950年的世界不锈钢产量还不到100万吨,40年间产量增加了10多倍。自1970年开始,日本的不锈钢产量已超过美国,处于领先地位且一直在持续增长。临汾不锈钢产量中,Cr13型马氏体钢和Cr17型铁素体钢约占30%—40%,而18-8型Cr-Ni奥氏体钢等约占60%—70%。世界上工业先进 的不锈钢产量一般分别占本国钢总量的2.5%-3.5% 。在不锈钢生产中,超高功率电炉、炉外精炼、连续铸锭(包括薄板坯连铸)、热连轧或新型炉卷轧机、冷连轧、连续酸洗热处理和连续保护气氛光亮热处理,以及各种质量检测手段等新工艺、新装备、新技术已日益广泛采用。大型化、高速化、连续化、自动化是不锈钢生产工艺、装备的主要发展方向,国外已能大量生产和供应的不锈钢材有:宽度达2m的冷轧薄板,包括镜面板、彩色板、花纹板、涂层板等;宽度达3m以上的热轧中板;厚度可达300mm以上的热轧厚板;直径大到1m以上、小到0.1mm的无缝管以及各种规格的临汾焊管( 直径可达2m);厚度约0.05mm,宽度可达1m的不锈钢箔。美、日等国所生产的不锈钢材中,冷轧薄板和带材约占60% 。(板、带材共约占70%);管材约占4%-5%(其中焊管在日本已占不锈钢管产量的60%左右);线材约占8%-9%;棒、型材约占10%-11% 。
临汾0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb钢热加工和冷加工工艺性能良好。锻造、热轧、镦粗和铆接等都很容易进行。加热炉气氛应控制为弱氧化性,以防止工件增碳。由于钢中铜含量较高,热加工温度不宜过高,应控制在1100℃以下,停锻(轧)温度不低于850℃。冷加工性能与临汾00Cr17Ni14Mo2等常用含钼奥氏体不锈钢相近,但是变形抗力稍大,加工硬化倾向也稍强,因此完成相同变形量时消耗的能量也要多一些,中间软化退火次数也要适当增加。
该钢种正常的热处理制度为1050-1100℃水冷固溶处理。加热炉气氛要控制为弱氧化性。已经固溶处理之后的材料要避免在敏化温度区间内(500-900℃)长时间加热,因为这会导致铬的碳化物沿晶界析出,使耐蚀性下降。如遇这种情况,应再度进行固溶处理。
该钢种可焊性良好,选用相匹配的焊接材料进行手工电弧焊或氩弧焊,不会产生热裂纹。焊前无须预热,焊后也不用热处理。焊接接头的耐蚀性和力学性能与母材相当。的焊接材料为临汾00Cr25Ni40Mo5Cu2,或采用镍基材料00Cr19Ni60Mo17进行焊接。焊接操作中应选用较低的热输入(不大于1×104J/cm)和较低的层间温度(不大于120℃)。
临汾不锈钢的分类、主要成分及性能比较
分类大概成分(%)淬火性耐蚀性加工性可焊接性磁性C Cr Ni
铁素体系 0.35以下 16-27 - 无佳尚佳尚可有
马氏体系 1.20以下 11-15 - 自硬性可可不可有
临汾奥氏体系 0.25以下 16以上 7以上无优优优无
以上分类仅是按钢的基体组织分的,由于临汾稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡,以及由于大量的铬使平衡图S点左移,工业中应用的不锈钢的组织除了上面讲的三种基本类型以外,还有马氏体—铁素体,奥氏体-铁素体,奥氏体-马氏体等过渡型的复相不锈钢,以及具有马氏体-碳化物组织的不锈钢。 工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类:铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢板。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表),但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接,只是受某些条件的限制,如焊前应预热焊后应作高温回火等,而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr132Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多的。