高纯Cr26Mo1(UNSS44629)
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657页(3535字)
高纯Cr26Mo1是高纯铁素体不锈钢发展最早的一种,它的性能特点是:①在含氯化物的环境中有良好的耐孔蚀,耐缝隙腐蚀性;②良好的耐氯化物应力腐蚀破裂性;③良好的耐晶间腐蚀性;④在广泛的腐蚀环境中良好的耐蚀性;⑤焊后较好的韧性、延性。主要用作处理碱、有机酸、硝酸、漂白液、尿素和含氯化物冷却水的设备。
(1)化学成分
高纯Cr26Mo1钢的化学成分见表2-29。
表2-29 高纯Cr26Mo1钢的化学成分
(2)物理性能(固溶处理)
密度ρ:7.66g/cm3
比热容C:100℃时,460J/kg·K
线膨胀系数α:100~300℃时,11×10-6/K
热导率λ:100℃时,18.4W/m·K
电阻,nΩ·m(21℃) 640
结晶组织 体心立方。
磁性特征 铁磁。
居里温度℃(℉) 640(1185)。
弹性模量E:20~300℃时,201800MPa。
(3)力学性能
与Cr-Ni奥氏体不锈钢相比,这种钢屈服强度较高,延伸率较低。表2-30列出了此种钢的室温力学性能。表2-30和图2-32指出了343~482℃时效后力学性能的变化。从表2-30和图2-33中可知,高纯Cr26Mo1钢室温有足够的冲击韧性;管材较板材有更高的塑性;横、纵向性能没有显着的差别,这说明各向异性不明显,但高纯Cr26Mo1钢仍存在475℃脆性,最高长期使用温度不得超过300℃。
表2-30 高纯Cr26Mo1钢的室温力学性能
图2-32 343~482℃时效,对高纯Cr26Mo1钢硬度的影响
图2-33 高纯Cr26Mo1钢的韧性随试验温度的变化
高纯铁素体钢Cr26Mo1的脆性转变温度见图2-33和图2-34。可以看出,即使C+N≤150ppm,Cr26Mo1钢的脆性转变温度仍受材料尺寸、冷却速度的影响。这就是韧性的尺寸效应和冷却速度效应,这些效应的存在主要是铁素体不锈钢中碳、氮溶解度极低,钢中碳、氮化物易析出所致。此钢种在工程上应用最大厚度不得超过6mm为宜(特别是承受动载荷的焊接件和设备)。
图2-34 板厚对高纯铁素体不锈钢脆性转变温度的关系
高纯Cr26Mo1钢的高温力学性能见图2-35。温度超过500~600℃,钢的强度迅速下降,塑性显着上升。
图2-35 高纯Cr26Mo1的中高温力学性能
(4)耐蚀性
表2-31列出高纯Cr26Mo1、高纯Cr30Mo2以及00Cr17Ni14Mo2钢在各种条件下腐蚀试验的结果。
表2-31 高铬铁素体不锈钢腐蚀试验结果
注:①腐蚀程度。:不发生缝隙腐蚀、孔蚀;△:发生缝隙腐蚀;▲:发生缝隙腐蚀、孔蚀;
②隔膜法合成设备浓缩工程三重效用罐的第2蒸发罐的条件。
③隔膜法合成设备浓缩工程三重效用罐的第1蒸发罐的条件。
a.耐应力腐蚀 高纯Cr26Mo1有着优异的耐应力腐蚀破裂性能,特别在氯化物和含氧化剂的NaOH溶液中更为突出,例如表2-31所示,高纯Cr26Mo1在42%MgCl2沸腾溶液中屈服应力为392MPa试验1000小时也不会发生破裂。但是高纯Cr26Mo1耐应力腐蚀破裂也是有条件的,例如在敏化态和中温时效态,遭受不适宜冷加工以及承受过大的载荷应力时,也显着降低钢的耐应力腐蚀性能,从而产生应力腐蚀破裂。
b.耐孔蚀、耐缝隙腐蚀性 高纯Cr26Mo1不锈钢耐孔蚀、耐缝隙腐蚀性能优于00Cr17Ni14Mo2等不锈钢,但由于其Mo含量较低,此钢种不适用于耐海水腐蚀的一些场合(温度低者除外)。
c.耐无机酸的腐蚀 高纯Cr26Mo1钢不会析出碳化物,氯化物,因此不会形成贫Cr层,所以有特别优异的耐晶间腐蚀性能。在低浓度的盐酸、硫酸中耐蚀性优于00Cr17Ni14Mo2等奥氏体不锈钢,但是在高浓度的非氧化性的无机酸中,腐蚀率急剧增加,要特别小心。
d.耐有机酸的腐蚀 高纯Cr26Mo1钢具有特别优异的耐有机酸腐蚀性能,对甲酸、乙酸及这些酸的混酸均显示出优异的耐蚀性(见表2-32)。
表2-32 高纯(C+N上120ppm)Cr26Mo1钢的耐蚀性,mm/a
注:沸腾温度。
e.耐碱 表2-31示出高纯Cr26Mo1在隔膜法合成NaOH制造设备的浓缩工序腐蚀结果。特别是隔膜法合成NaOH的工艺流体中含有微量NaO、ClO3及多量的NaCl泥浆,其设备既要求耐蚀又要求耐磨,用高纯Cr26Mo1钢远优于纯Ni钢。
(5)冷热加工和热处理
高纯Cr26Mo1钢适宜的热加工温度为870~1150℃。正常热处理温度为870~920℃加热后急冷。
高纯Cr26Mo1钢易于冷加工,硬化速度低于18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢,表2-33系冷加工变形量对高纯Cr26Mo1钢力学性能的影响。
表2-33 冷加工对高纯Cr26Mo1钢力学性能的影响
(6)成型性
表2-34示出0.7mm高纯Cr26Mo1钢板成型性试验结果。高纯Cr26Mo1钢的n值小,加工硬化倾向小,值大深拉深加工比较容易,但较奥氏体钢胀形性差。成型性类似于普通430(Cr17%)钢。
表2-34 高纯Cr26Mo1钢的成型性(0.7mm)
(7)焊接性
高纯Cr26Mo1钢可采用钨极氩弧焊和金属极氩弧焊接,当需要填丝时可采用同样的材料,多层焊接,不接触工艺流体的一面可使用奥氏体00Cr17Ni14Mo2焊条。焊前焊后均需仔细清洗焊件,防止杂质污染,焊接过程应防止碳、氮、氧等进入焊缝中。焊接热输入要低。焊缝脆性转变温度在-60~0℃附近波动。这与截面尺寸,碳氮、氧污染的程度,焊接工艺操作有关。
(8)用途
化学加工工业(醋酸、乳酸等有机酸,苛性钠浓缩工程),食品工业,石油精炼工业,电力工业,水处理和污染控制等用热交换器,压力容器,罐和其他设备。