超级不锈钢--叶舜发.ppt

一、超级不锈钢的基本概念 1、超级不锈钢的涵义 20世纪末，国内外都试制了不锈钢的“超级”牌号。 不同文献对超级不锈钢的定义不一，有的文献认为，高性能不锈钢也称超级不锈钢；有的文献认为，高合金不锈钢称为超级不锈钢；有的文献认为：超级不锈钢也包括高性能的、有特殊要求的一些合金含量较低的不锈钢，如超级304H铬镍奥氏体不锈钢等；有的文献认为，超级不锈钢指耐点蚀当量PREN值≥35（铁素体不锈钢）或≥40（奥氏体不锈钢和双相不锈钢）的高合金化高性能不锈钢；有的文献进一步认为，超级不锈钢还应包括超高洁净度、超高均匀性、特细组织、特高表面质量、优异的耐苛刻介质局部腐蚀性能、良好的工艺制造性能等涵义。 2、超级不锈钢的共同特点 ■具有比四大类不锈钢更精细的特殊成份设计； ■具有超高结净度； ■具有超高均匀性（成份、组织和性能）； ■具有在苛刻环境中比四大类不锈钢更优异的性能； ■具有良好的工艺制造性能； ■具有高的性价比； 3、超级不锈钢的界定 ■超级不锈钢是不锈钢中的一类，即Cr含量为12-30%的铁基合金中的一类，超级不锈钢中必含12%以上的Cr，但Cr含量通常≤30%； ■超级不锈钢不属于铁镍基耐蚀合金，因铁镍基耐蚀合金的含Ni量＞30%，Ni+Fe≥50%；所以对含Ni的超级不锈钢而言，含Ni量一定≤30%； ■超级不锈钢在苛刻环境中必须具有更优异的性能，如抗点蚀等局部腐蚀性能，以耐点蚀当量PREN＝%Cr+3.3(%Mo)+16(%N)来表征。通常超级奥氏体不锈钢和超级双相不锈钢的PREN应≥40，超级铁素体不锈钢的PREN应≥35。 对于特殊使用要求的超级不锈钢必须在关键性能的薄弱环节上有异常突破，如超级马氏体不锈钢必须是可焊接的“软马氏体不锈钢”；超级高温级奥氏体不锈钢必须突破600℃以上、300bar应力的蠕变问题等。 二、超级不锈钢的基本类型 超级不锈钢从不锈钢的四大基础类型出发，亦可分为超级奥氏体不锈钢、超级铁素体不锈钢、超级双相不锈钢和超级马氏体不锈钢四个大类。 1、超级奥氏体不锈钢 ⑴在奥氏体不锈钢基础上的发展 奥氏体不锈钢具有无磁性，在很宽的温度范围内都有很高的强韧性，富于延展性，容易轧制和压缩等冷加工，能耐氯化性的腐蚀，含Si的奥氏体不锈钢耐氯化性酸的能力更强；含Mo、Cu等元素的奥氏体不锈钢还能耐稀硫酸、磷酸等还原性酸和甲酸、醋酸等有机酸的腐蚀；由于奥氏体不锈钢具有面心立方结构，不发生相变，易于焊接；奥氏体不锈钢一般没有冷脆转变温度，因此常作低温用钢。 但奥氏体不锈钢的缺点：应力腐蚀的敏感性，在含氯化物介质中不耐应力腐蚀，容易发生点蚀和缝隙腐蚀； 不宜在500℃-600℃以上温度长期使用，因为会发生蠕变，正是这二个缺点，促进了双相不锈钢和超级奥氏体不锈钢的发展。 ⑵超级奥氏体不锈钢 超级奥氏体不锈钢通常指20-26%Cr、18-30%Ni、3-7% Mo，并用Cu（≤4%）、N（≤0.5%）进一步合金化的超低碳、含超高洁净度、超高均匀性、耐点蚀当量PREN≥40的高合金、高性能的奥氏体不锈钢； 突破通常奥氏体不锈钢不能在600℃以上，压力≥25MPa下长期使用的高温级高性能特殊奥氏体不锈钢。 ■以耐点蚀当量PREN≥40表征的高合金、高性能超级奥氏体不锈钢 这类超级奥氏体不锈钢具有优良的综合性能，强度高，在氧化和还原介质中有优异的耐蚀性，耐海水腐蚀、耐各种氯化物介质均匀腐蚀和局部腐蚀，在硫酸和磷酸中有良好的耐蚀性。 基主要牌号及耐点蚀当量如： 00Cr20Ni18Mo6CuN(254SMO)：PREN=43； 00Cr21Ni25Mo6CuN：PREN=48.8； 00Cr25Ni25Mo6CuN：PREN=52.8； 00Cr24Ni22Mo7CuN(654 SMO)：PREN=56.1； …… 它们的耐苛刻介质局部腐蚀性能接近镍基耐蚀合金，其中654 SMO已达到镍基哈氏合金C-276的水平，但成本比镍基耐蚀合金低，性价比较高。 主要用于造纸漂白设备，冷疑器管道，海水处理设备，高温海水热交换器，反向法脱盐生产设备，垃圾焚烧设备，电站废气脱硫设备，磷酸过滤器和混料部件，废硫酸浓缩设备，无污染制药设备及精细化工生产设备等。 ■超超临界发电机组用超级奥氏体不锈钢。 这类超级奥氏体不锈钢具有优良的高温持久强度，抗烟气腐蚀、抗蒸气氧化性能好，强度高并综合性能优良，因此突破了不锈钢在520℃-580℃以上温度长期使用会发生蠕变的性能关键，可满足参数为605℃-650℃、压力27-35MPa的超超临界机组的使用要求，常用作超超临界机组直流锅炉过热器和再热器的管道。 主要牌号及性能为： Sup