0Cr25Ni20(AISI310S)、00Cr25Ni20(310L)和00Cr25Ni20Nb

出处：按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第522页（4796字）

(1)钢号简介

0Cr25Ni20是高铬镍奥氏体不锈钢，在氧化性介质中具有优良的耐蚀性，同时具有良好的高温力学性能，因此它既可用于耐蚀部件又可用于高温部件。

00Cr25Ni20是在0Cr25Ni20基础上发展起来的超低碳奥氏体不锈钢，改善了0Cr25Ni20的耐晶间腐蚀能力，此钢主要用于耐强氧化性酸性环境腐蚀的设备、装置和部件，解决了焊后耐蚀性劣化问题。

00Cr25Ni20Nb是在00Cr25Ni20基础上添加Nb的钢钟，由于此类钢镍量较高，降低了碳在奥氏体中的溶解度，为达到提高钢的耐晶间腐蚀性能，可将碳进一步降低或者加入铌，此钢采用加入铌的手段，用以进一步改善钢的敏化态的耐晶间腐蚀能力。

由于上三个钢号的铬、镍含量均较高，因此其耐点蚀和氯化物应力腐蚀能力也优于通常的18－8型不锈钢。

(2)化学成分

钢的化学成分见表1－129。

表1－129 0Cr25Ni20、00Cr25Ni20和00Cr25Ni20Nb的化学成分

注：①ASTM中的P为≤0．045。

(3)室温力学性能

不同标准中所规定的室温力学性能指标见表1－130。实测数据见表1－131和表1－132。

表1－130 不同标准中所规定的室温力学性能

表1－131 0Cr20Ni20的典型室温力学性能

表1－132 00Cr25Ni20Nb的室温力学性能

0Cr25Ni20高温时效后的冲击性能的变化见图1－145。由于σ相析出，导致了冲击强度明显下降。

图1－145 高温时效温度和时间对0Cr25Ni20夏比V型缺口冲击强度的影响

(25mm圆棒，1180℃固溶水冷)

(4)冷作硬化特性

0Cr25Ni20的冷作硬化特性见图1－146。另外两个牌号的冷作硬化行为与其相似，可参考0Cr25Ni20的数据。

图1－146 0Cr25Ni20的冷作硬化特性

(5)低温力学性能

三个牌号均属高铬镍奥氏体不锈钢，在低温下具有良好的组织稳定性，因此其低温力学性能较好，其低温塑韧性优于18－8型不锈钢。

0Cr25Ni20的低温力学性能见表1－133。

表1－133 0Cr25Ni20锻件(横向)的低温力学性能

(6)疲劳和断裂韧性

0Cr20Ni20的疲劳裂纹扩展速率见表1－134。

表1－134 0Cr25Ni20疲劳裂纹扩展速率da／dN

注：①C和n为da／dN=C(△k)ⁿ中的常数项。

0Cr25Ni20的断裂韧性数据见表1－135和图1－147。

表1－135 0Cr25Ni20的断裂韧性

屈服强度，MPa

图1－147 0Cr25Ni20在－269℃的断裂韧性与屈服强度关系

(7)高温力学性能

0Cr25Ni20、00Cr25Ni20和00Cr25Ni20Nb的高温瞬时拉伸性能见表1－136至表1－138。

表1－136 00Cr25Ni20的高温拉伸性能

表1－137 00Cr25Ni20Nb的高温拉伸性能

(棒材，1080℃×30min水冷)

表1－138 0Cr25Ni20的高温拉伸性能

0Cr25Ni20的高温长时力学性能见表1－139和图1－148。

表1－139 0Cr25Ni20持久和蠕变强度

图1－148 0Cr25Ni20持久强度曲线

(25mm圆棒，1080℃固溶水冷)

(8)耐蚀性

a．均匀腐蚀 Cr25Ni20奥氏体不锈钢具有良好的耐氧化性酸介质腐蚀的性能。实践结果表明，在硝酸中，当其浓度≤70%时，钢的耐蚀性主要由钢中的铬量所决定，在更高浓度的硝酸中或含有氧化剂的硝酸中，单纯靠铬的合金化已难以达到提高耐蚀性的目的。在强氧化性介质中必须控制钢中的杂质含量，如Si、P、S等以提高其耐非敏态晶间腐蚀的能力。00Cr25Ni20在硝酸中的等腐蚀图见图1－149。其他耐均匀腐蚀数据见表1－140和图1－150至图1－152。

图1－149 0Cr25Ni20(Nb)钢在硝酸中的等腐蚀图，并与00Cr18Ni10和00Cr18Ni14Si4钢相比较曲线处腐蚀速度为≤0．10mm／a

1－00Cr25Ni20Nb；2－沸腾曲线；3－00Cr18Ni14Si4；4－00Cr18Ni10

表1－140 00Cr25Ni20Nb在硝酸中的腐蚀率

图1－150 00Cr25Ni20Nb，309Cb，00Cr18Ni10在沸腾中的腐蚀动力学曲线

图1－151 00Cr25Ni20在95%HNO₃中的耐蚀性

图1－152 00Cr25Ni20在98%HNO₃中的耐蚀性

b．晶间腐蚀 00Cr25Ni20Nb具有良好的耐晶间腐蚀性能，在65%沸腾硝酸中，敏化态(650℃×60min空冷)与固溶态具有相同的耐蚀性(见图1－150)。00Cr25Ni20亦具有良好的耐晶间腐蚀性能，见图1－153。

图1－153 经675℃不同时间敏化，00Cr25Ni20钢耐65%沸腾HNO₃性能变化

1－00Cr18Ni10；2－00Cr25Ni20

c．耐点蚀性能 00Cr25Ni20具有良好的耐点蚀性能，其点蚀电位远高于00Cr19Ni10，见图1－154。

图1－154 在3%NaCl溶液中(充氧)，00Cr25Ni20钢的点蚀电位扫描速度：20mV／min

1－00Cr25Ni20；2－00Cr19Ni10

d．耐应力腐蚀性能 00Cr25Ni20的耐应力腐蚀性能同样优于00Cr19Ni10，见图1－155。

图1－155 在100℃40%CaCl₂+lg／1CuCl₂溶液中，00Cr25Ni20钢的耐应力腐蚀性能

1－00Cr25Ni20；2－00Cr18Ni10

(9)工艺性能

00Cr25Ni20，00Cr25Ni20Nb，0Cr25Ni20的工艺性能良好，与18－8型不锈钢无显着差别。

a．热加工 适宜的热加工温度范围为900～1150℃。

b．冷加工 此类钢适用于各种冷加工操作，冷加工的中间热处理温度以1000～1150℃为宜，其冷成形性能类似于18－8型不锈钢。

c．热处理 固溶处理温度为1000～1150℃，含铌钢种宜取上限温度。消除应力退火温度为850～950℃，保温10～15min后空冷。

d．焊接 三个钢号的可焊性良好，可采用TIG，MIG和手工电弧焊等方法进行焊接，在通常情况下，不需焊前预热，在各种焊接方法中，手工电弧焊更为合适。焊件厚度≤6mm时，选用直径2．5mm焊条，焊件厚度超过6mm时，则宜选用直径≤3．2mm焊条。焊接材料以高纯00Cr25Ni20(Nb)为佳。由于钢的纯洁度高加之碳含量低，不存在纯奥氏体钢的焊接热裂倾向，但含铌的钢种，相对具有较高焊接热裂倾向。在00Cr25Ni20(Nb)管板堆焊时，推荐使用00Cr25Ni20Mn4Mo2N焊接材料。

(10)物理性能

0Cr25Ni20、00Cr25Ni20、00Cr25Ni20Nb的物理性能见表1－141。

表1－141 0Cr25Ni20、00Cr25Ni20、00Cr25Ni20Nb的物理性能

注：①0Cr25Ni20的线膨胀系数0至某温度。

(11)应用

在强氧化性的腐蚀环境中，00Cr19Ni10的耐蚀性不能满足要求的情况下，可选用此类钢种，如硝酸生产厂的尾气预热器、加热器，冷却器和冷凝器等；硝酸铵厂的硝酸预热器；三聚氰胺厂的反应热蛇形管；丙烯酸纤维厂的硝酸冷凝器、硝酸再沸器；己二酸工厂的再沸器；氧化铀生产中的硝酸设备。在核燃料后处理工厂的高放射废物用的浓缩装置已广泛使用00Cr25Ni20Nb，并得到成功运行。