高纯Cr29Mo4Ni2(UNSS44800)
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666页(2712字)
高纯Cr29Mo4Ni2钢是一种高纯高Cr,Mo的铁素体不锈钢,在很多苛刻的腐蚀介质中具有优异的耐蚀性,如氯化物、碱、硝酸、尿素、氨基酸、有机酸中,其耐蚀性超过高镍合金。此钢还具有优异的耐稀的还原酸性能,优异的抗氧化、抗硫化性能,此钢还具有良好的韧性,加工成型性,可焊性,所以在很多苛刻的介质中用它代替价格昂贵的Ti镍基合金。
(1)化学成分
高纯Cr29Mo4Ni2钢的化学成分见表2-40。
表2-40 高纯Cr29Mo4Ni2钢的化学成分,%
(2)物理性能
密度ρ:7.6g/cm3;
线膨胀系数α:21~100℃时,9.410-6/℃;
热导率λ:100℃时,16.2W/m·K;
比热容C:448J/kg·℃;
弹性模量E 20000MPa。
(3)力学性能
高纯Cr29Mo4Ni2钢的力学性能见表2-41。冷作对力学性能的影响见表2-42。高纯Cr29Mo4Ni2钢在ASME压力容器结构中允许的应力见表2-43。钢的冲击韧性见表2-44,高纯Cr29Mo4Ni2钢板成形性能见表2-45,瞬时高温抗拉性能见表2-46。
表2-41 高纯Cr29Mo4Ni2钢的力学性能
表2-42 冷作对抗拉性能的影响
表2-43 高纯Cr29Mo4Ni2钢在ASME压力容器结构中允许的应力
表2-44 高纯Cr29Mo4Ni2钢的冲击韧性(退火,水淬)
表2-45 高纯Cr29Mo4Ni2钢板成型性能的比较
表2-46 高纯Cr29Mo4Ni2钢的瞬时高温抗拉性能
应当指出,高纯Cr29Mo4Ni2钢的力学性能,特别是钢的韧性受钢的化学成分(特别是C,N),热处理工艺以及试样尺寸和冷却速度的极大影响,图2-43和图2-44系加热温度、时间、试样尺寸和冷却速度对高纯Cr29Mo4Ni2钢韧性和脆性转变温度的影响。加热温度、时间对此钢韧性有极大影响,主要是475℃α′相的析出,~800℃σ(x)相的析出。试样尺寸和冷却速度对钢的脆性转变温度的影响主要是碳、氮化物的析出。为此,在使用条件下,高纯Cr29Mo4Ni2钢应避开α′相和σ相的形成温度。此钢一般在315℃以下长期使用。为了获得最佳的耐蚀性。高纯Cr29Mo4Ni2钢应采用真空精炼,在很窄的范围内控制合金化学成分。
图2-43 试样尺寸和冷却速度对高纯Cr29Mo4Ni钢脆性转变温度的影响
图2-44 加热温度和时间对高纯Cr29Mo4Ni2钢冲击韧性的影响,(钢中C+N=0.015%)
(4)耐蚀性
高纯Cr29Mo4Ni2钢氯化物介质中具有很好的耐孔蚀,耐缝隙腐蚀和耐应力腐蚀的性能。在海水,苛性碱,稀H2SO4,各种活度H3PO4(包括含F-,Cl-的H3PO4),各种有机酸中也有很好的耐蚀性,它在很多介质中可以代替高Ni的奥氏体不锈钢,镍基耐蚀合金和钛。表2-47~表2-50系一些试验结果。
表2-47 高纯Cr29Mo4Ni2钢的耐蚀性,mm/a①
注:①均在沸腾温度。
②试样浸入酸中呈钝态,但与铁棒相接触则不能自动再钝化。
③与铁棒相接触也不被活化。
表2-48 高纯Cr29Mo4Ni2·Cr26Mo1在碱液中耐蚀性
表2-49 高纯Cr29Mo4Ni2钢耐磨力腐蚀性能
表2-50 高纯Cr29Mo4Ni2钢的耐孔蚀性
注:①2%KMnO4-2%NaCl,pH=7.5(无缝隙)。
②10%FeCl3·6H2O,pH=1.6(有缝隙)。
(5)冷、热加工和热处理
高纯Cr29Mo4Ni2钢有良好的热加工性,此钢适宜的热加工温度800~1150℃,热加工终止温度≤800℃。此钢有极好的延性和低的加工硬化倾向。
高纯Cr29Mo4Ni2钢热处理应加热到1010℃,水冷。
(6)焊接性能
高纯Cr29Mo4Ni2钢的焊接,应注意保证焊缝、母材有极低的碳、氮和氢、氧含量,因此焊前应对惰性气体、填充材料、母材进行仔细准备,焊后清理污染。高纯Cr29Mo4Ni2钢可采用钨极弧焊、金属弧焊,可用氩气或氨气保护,可选择与母材相同材料,也可选择不锈钢或Ni基合金作填充金属,根据所需要焊缝力学性能和耐蚀性来确定。
(7)典型用途
可用于海水及各种氯化物溶液、有机酸溶液中的反应器,冷凝器,热交换器,苛性钠生产浓缩设备等。