00Cr25Ni5Ti
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751页(2495字)
我国早在20世纪70年代初在IN-744和Uniloy 326基础上研制的00Cr25Ni5Ti双相不锈钢成功地运用于核反应堆上,圆满地解决了一些不锈钢部件的应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳问题。
(1)化学成分和显微组织
00Cr25Ni5Ti和其他类似钢种的化学成分见表4-34。
表4-34 00Cr25Ni5Ti双相不锈钢的化学成分,%
00Cr25Ni5Ti双相不锈钢经950℃固溶处理后组织中约有40%的奥氏体,加热温度高于1200℃以后,则全部转变为铁素体,因此,这类钢一般不宜推荐作为焊接结构用材。图4-32示出两种Cr25Ni5Ti型双相不锈的σ相析出的动力学曲线,可以看出无论是超低碳型的00Cr25Ni5Ti,还是低碳型的00Cr25Ni5Ti(IN-744),在最敏感的温度下(700~750℃),1h以上才会有析出。但是不同温度对时效后硬度的测量表明,Cr25型双相不锈钢对475℃脆性是相当敏感的,见图4-33。
图4-32 Cr25Ni5Ti双相不锈钢中σ相析出动力学曲线
图4-33 时效对00Cr25Ni5Ti双相不锈钢硬度的影响
(2)力学性能
表4-35示出00Cr25Ni5Ti钢经950℃固溶处理后的室温力学性能。
表4-35 00Cr25Ni5Ti钢的室温力学性能
不同温度固溶处理后,00Cr25Ni5Ti钢的冲击韧性变化见图4-34,高温处理后,铁素体数量明显增加,显示出了铁素体钢所固有的晶粒长大性。
图4-34 固溶温度对00Cr25Ni5Ti钢室温韧性影响
微细组织的00Cr25Ni5Ti型双相不锈钢在高温下还具有超塑性。表4-36指出了IN-744双相不锈钢的超塑性现象,在适宜的变形温度和变形速度下,延伸率可达1000%。
表4-36 IN-744双相不锈钢的高温抗拉行为(延伸率/%)
(3)耐蚀性
a.点蚀 由于Cr25Ni5Ti型钢中含有25%Cr,因而具有良好的耐点蚀性能。在不同溶液中的点蚀试验结果见表4-37。
表4-37 00Cr25Ni5Ti双相不锈钢的耐点蚀性能
b.应力腐蚀 00Cr25Ni5Ti双相不锈钢具有良好的耐氯化物应力腐蚀性能,采用25%NaCl+1%K2Cr2O7沸腾溶液中所进行的U形弯曲应力腐蚀试验结果指出,在正常固溶状态下,1000h试验期间内并不产生破裂,而18-8不锈钢却在很短时间内产生了破裂。但是,良好的耐蚀性和钢中α、γ两相比例有关,随加热温度升高,γ相数量减少,而应力腐蚀性能也随之下降,高温加热变成单相铁素体后,耐应力腐蚀性能更急剧下降,此时与18-8奥氏体不锈钢相比,已无任何优越性。因此,在有氯化物应力腐蚀的条件下,这种类型不锈钢不推荐用于有可能出现单一铁素体组织的焊接设备和部件。
c.晶间腐蚀 由于00Cr25Ni5Ti双相不锈钢既具有双相组织,又含有稳定化元素Ti,因而不会产生晶间腐蚀,即使焊后变为单相情况下也是如此。
d.均匀腐蚀 Cr25Ni5型双相不锈钢。在氧化性介质中耐蚀性优于18-8型不锈钢。盐雾试验表明0Cr25Ni5Ti双相不锈钢具有与316奥氏体不锈钢相当的耐锈性能。
(4)物理性能
见表4-84至表4-88。
(5)焊接性能
00Cr25Ni5Ti双相不锈钢具有良好的可焊性,既可采用手工电弧焊,也可采用GTAW,GMAW,不需要焊前预热或焊后热处理,但是,作为耐应力腐蚀材料选用这种钢时,一般不应进行焊接操作。
(6)冷、热加工性能
00Cr25Ni5Ti双相不锈钢容易进行热加工,同时,在某些条件下还有超塑性现象。为了获得具有良好综合性能的微细双相组织结构,推荐在热加工温度范围的下限附近(α+γ两相区)进行大变形量的热加工,也可在高温热加工后,在室温再进行大变形量的冷加工,然后进行固溶退火处理。
00Cr25Ni5Ti双相不锈钢的冷加工性能亦佳,其冷加工硬化行为见表4-38,该钢的加工硬化速度要比18-8型奥氏体不锈钢为低。
表4-38 冷轧00Cr25Ni5Ti钢的力学性能
(7)用途
主要用作非焊接件的耐应力腐蚀和耐腐蚀疲劳材料,核反应堆上采用00Cr25Ni5Ti钢大量制造紧固件螺栓,经长期在含NaCl的水介质的条件下使用,它的耐应力腐蚀和耐腐蚀疲劳性能完全满足工程要求。