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254SMO与1.4529、AL-6XN的比较

发布时间:2020-03-20   点击次数:354次

1、合金发展

在现行的美标(ASTM)中,可以找到三种超级奥氏体不锈钢,见表一。当中,只有254SMO是有针对性的、为提高材料的耐点腐蚀和缝隙腐蚀能力、同时保证厚板的可焊性而研制、开发出来的。1978年末,254SMO开始大量商业化生产,并应用于不同工业中腐蚀环境苛刻的部位。

AL-6XNN08367)是在其原有钢种的基础上发展而来的。其原型含有大约20%的铬和6.0%的钼,但没有氮。由于缺氮,只能生产较薄的钢带和薄壁热交换器管,否则会有σ相析出,导致其韧性和耐蚀性的下降。含有0.20%氮的改进型于八十年代初引进市场。

1.4529N08926)是一个通过加入氮、对老牌钢种904L改进后的型号。初型号的氮含量也较低。直到八十年中旬,氮含量为0.20%、目前的型号才开始逐渐成熟。

 

2、执行标准

虽然三个钢种都包含在美标(ASTM)中,但只有254SMON08926包含在新执行的、同意的欧洲标准(EN)中,而N08367却没有,见表一。研究表明,铬、钼和氮元素对提高不锈钢耐腐蚀性能有决定性的作用。表一给出了三个超级奥氏体不锈钢这些元素的含量。而它们的作用可以通过如下公式来体现的。其中PRE值越大,耐蚀性也越高。

公式(1):PRE=%铬+3.3%钼+16%氮

 

表一 根据欧标和美标、三种超级奥氏体不锈钢影响其耐腐蚀性能元素的含量。

 

产品通称

钢种

PRE1

254SMO

1.4547

S31254

19.5 -20.5

18

6.0-7.0

0.18-0.25

42.2

1925hMo/1.4529

1.4529

N08926

19.0-21.0

24~25

6.0-7.0

0.15-0.25

41.2

AL-6XN

N08367

20.0-22.0

24

6.0-7.0

0.18-0.25

42.7

可以看到,所有重要化学成份的含量均是很接近的。PRE值也处于同一水平。值得一提的是,现代炼钢法的精度非常高。也就是说将价格较高元素的含量控制在标准的下限是很容易做到的(为了降低成本)。

这三种超级奥氏体不锈钢化学成分中大的差别在于镍含量。N08926N08367的镍含量为25%,而254SMO的只有18%但镍元素对材料的耐腐蚀性几乎没有影响,见公式(1)。

不同标准对机械性能的要求是不一样的,但化学成份的差别是很小的。

在市场上流行的、三种超级奥氏体不锈钢典型钢种也在表一中给出。

 

3、耐腐蚀性能

所有钢种都是针对氯离子环境中点腐蚀和缝隙腐蚀问题而开发的。而且合金设计原理也是相同的,即:所有都采用“20+6+0.2氮”原理。结果就是它们的PRE值均在41~43范围内。但这三个钢种之间的差别是非常小的。方法当然是通过一个试验结果对其没有经济利益的中间机构来进行对比试验。

DaviesPotgieter1999年和20005月均描述了这样的试验。他们为一个PVC工厂中改造螺旋式热交换器提供材料建议。基本指导思想是使用6.0%钼超级奥氏体不锈钢。为了能比较1.4529254SMO哪一个钢种更适合,在80°CNaCl溶液中进行试验来决定其点腐蚀电位。试验的结论是“254SMON08926有更好的耐点腐蚀能力。”

Malik博士就职于沙特阿拉伯的SWCC(沙特阿拉伯国家海水淡化管理机构)腐蚀实验室。他对254SMOAL-6XN(N08367)比进行了另一种比较。SWCC在其反渗透法的海水淡化装置中有很好的使用254SMO的经验。他们想知道N08367是否也可以使用。为此,对N08367进行了比较试验。结果发现N08367是够用的。但同时他也发现,“对比材料254SMOAL-6XN(N08367)有更高的点腐蚀电位,从而说明对比材料(254SMO)有更好的耐点腐蚀能力。”

 

4、材料的选择

不锈钢的选择必须依据腐蚀环境(如氯离子含量、酸碱度和温度等)和装置结构设计来进行。其中耐蚀性是主要性能之一。综上所述,这三个超级奥氏体不锈钢在耐氯离子腐蚀方面具有相同的水平。除此之外,材料的可采购性、材料的生产规格都是很重要的因素。254SMO可以以卷板形式生产。这给设计、节省材料方面带来很大的便利。同时,由于其镍含量较低,所以其价格受镍价的影响也较少。

 

5、254SMO的应用业绩

由于其极好的耐腐蚀性能,254SMO已经广泛地应用在板式换热器、烟气脱硫装置等众多领域。在美国、德国、西班牙、芬兰、瑞典、奥地利和中国等国家254SMO均被选用。

 

6、结论

16.0%钼超级奥氏体不锈钢N08926254SMON08367在化学成份(特别是影响耐蚀性元素)的差别是非常小的,对其耐点腐蚀和缝隙腐蚀能力没有较大的影响。

2、该结论是不同实验室的研究结果,并发表于较大的会议和较有影响的学术杂志上。

36.0%钼超级奥氏体不锈钢254SMO很早就应用于众多领域,并有很好的业绩。

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