CN1148635A - 高耐蚀奥氏体不锈钢 - Google Patents

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本发明涉及一种铁基合金，本发明的目的是提供一种新型的高耐腐蚀奥氏体不锈钢材料，其改善了奥氏体不锈钢防腐性能。本发明的不锈钢配方主要是在现有的奥氏体不锈钢的基础上添加了铌(Nb)、稀土(RE)元素。本发明由于采用了在超低碳不锈钢中加铌(Nb)，使Nb与碳的优先化合形成碳化铌(Nbc)，避免了形成Cr23C6而造成的贫铬区，因此晶界的抗蚀能力就得到了提高。

Description

高耐蚀奥氏体不锈钢
本发明涉及一种铁基合金。
近年来，随着化学工业、原子能工业、石油开采等各产业部门的发展，金属材料的使用环境愈来愈多样化、苛刻化。在这样苛刻的腐蚀环境中，以不锈钢为代表的耐蚀材料逐渐被大量采用，但在这样的环境中却经常产生孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀破裂、晶间腐蚀、全面腐蚀等种种形式的腐蚀事故，从而造成巨大的经济损失。奥氏体不锈钢抗蚀性问题主要是抗点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等局部腐蚀，而无论是点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀等局部腐蚀往往首先从晶界开始，因为晶界存在着贫铬区，因此晶界抗蚀能力的高低就成为该钢种抗蚀能力高低的标准。而从微观看，只要在钢中存在碳，即使是超低碳钢，由于局部地区碳的过饱和，从奥氏体中沉淀出的碳化物(Cr23C6)是不可避免的，所以由于碳化物(Cr23C8)的沉淀造成局部地区晶界附近的贫铬区也是不可避免的。因此，腐蚀是不可避免的。
本发明的目的是制备一种新型的高耐腐蚀奥氏体不锈钢材料，其改善了奥氏体不锈钢防腐性能。
本发明的OOCr20N18Mo6NbCuNRE奥氏体不锈钢的化学组成为(Wt％)：   C     Mn       S         P      Si≤0.03    ≤1.00    ≤0.020    ≤0.030    ≤1.00
 Cr           Ni           Mo        Nb19.00～24.00    17.00～22.00    5.00～7.00    ≤3.00
 N      Cu     Re     Fe0.10～0.30    ≤3.00    ≤0.10    其余
本发明的不锈钢配方主要是在现有的奥氏体不锈钢的基础上添加了Nb、RE元素，由于晶粒得到了细化，提高了本发明在腐蚀性介质(稀硫酸、醋酸)中的耐腐蚀性，并且改善了不锈钢的加工特性，使冶炼、冷热加工和热处理工艺较易控制和实现。本发明的不锈钢的成材率与一般不锈钢没有多大差异。本发明奥氏体不锈钢的工艺为：按化学成分配比配料→中频感应炉→非真空电渣炉→锻造(1250℃～1070℃)→精整(刨削)→热轧(1250℃～1070℃≥)→固溶→酸洗(抛光)→冷轧成材。热处理(固溶处理)工艺为：1100℃.1h，水冷或按化学成分配比配料→电弧炉→VOD炉→锻造(1250℃～1070℃)→精整(刨削)→热轧(1250℃～1070℃)→固溶→酸洗(抛光)→冷轧成材。热处理(固溶处理)工艺为1100℃.1h，水冷。
本发明由于采用了在超低碳不绣钢中加铌(Nb)和稀土(Re)，使Nb与碳的优先化合形成碳化铌(NbC)，稀土生成稀土氧硫化物，避免了形成Cr23C6而造成的贫铬区，以及硫化物大大减少。因此晶界的抗蚀能力就得到了提高。本发明与SMO254奥氏体不锈钢材料的性能比交如下：1.临界缝隙腐浊温度：
介质：10％FeCl.6H2O PH＝1  24h
SMO254为  45℃
本发明为＞45℃2.临界点蚀温度：
                       材料临界点蚀温度℃介质 SMO254 本发明
10％FeCl6H2O(PH＝2 24h)   88℃  ＞88℃
3.点蚀电位：(3.5％NaCl溶液)
            材料点蚀电位(mV)温度℃ SMO254 本发明
    30℃   1030   1030
    50℃   1000   1020
    70℃    920    984
    90℃    700    786
4.在24％H2SO42.5％HCHO中的腐蚀率：
             材料腐蚀率mm/年温度.时间 SMO254 本发明
    70℃.168h   0.0027  0.0022
    90℃.72h   0.40  0.0079
5.机械性能：
 SMO254  本发明
  温    度   20℃   26℃
  屈服温度(min) σ0.2 N/mm2  300MPa  390MPa
  抗张强度(min) σb N/mm2  650MPa  780MPa
  延伸率(min) A5％   35   40
  冲击刃性(Vmin)J/cm2   120   275
  硬      度(max)   220   220

Claims (1)

1.一种高耐蚀奥氏体不锈钢材料，由铜、锰、镍、硫、磷、硅、铬、钼组成，其特点是：OOCr20N18Mo6NbCuNRE奥氏体不锈钢的化学组成为(Wt％)：C      Mn        S       P       Si≤0.03    ≤1.00    ≤0.020    ≤0.030    ≤1.00
 Cr           Ni          Mo        Nb19.00～24.00    17.00～22.00    5.00～7.00   ≤3.00
 N       Cu      Re      Fe0.10～0.30    ≤3.00    ≤0.10    其余。
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