奧氏體1.4547不銹鋼 254SMO六鉬鋼 F44雙相不銹鋼簡(jiǎn)介

各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：UNS S31254、DIN/EN 1.4547、ASTM A280、ASME SA-240

美標(biāo)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

ASTM A240/ASME SA-240、ASTM A276、ASTM A182/ASME SA-182、ASTM A312/ASMES A312        

254SMO是一種奧氏體不銹鋼。由于它的高含鉬量，故具有*的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。這種牌號(hào)的不銹鋼是為用于諸如海水等含有鹵化物的環(huán)境中而研制和開發(fā)的。

254SMO也具有良好的抗均勻腐蝕性。特別是在含鹵化物的酸中，該鋼要優(yōu)于普通不銹鋼。其C含<0.03%，因此叫純奧氏體不銹鋼（<0.01%又叫超級(jí)奧氏體不銹鋼）。超級(jí)不銹鋼是一種特種不銹鋼，首先在化學(xué)成分上與普通不銹鋼不同，是指含高鎳，高鉻，高鉬的一種高合金不銹鋼。

其中比較著名的是含6%Mo的254SMo，這類鋼具有非常好的耐局部腐蝕性能，在海水、充氣、存在縫隙、低速?zèng)_刷條件下，有良好的抗點(diǎn)蝕性能（PI≥40）和較好的抗應(yīng)力腐蝕性能，是Ni基合金和鈦合金的代用材料。其次在耐高溫或者耐腐蝕的性能上，具有更加優(yōu)的耐高溫或者耐蝕性能，是304不銹鋼不可取代的。另外，從不銹鋼的分類上，特殊不銹鋼的金相組織是一種穩(wěn)定的奧氏體金相組織。

一、1.4547對(duì)應(yīng)牌號(hào)：

1、國(guó)標(biāo)GB-T標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)字牌號(hào)：S31252,、新牌號(hào)：015cr20ni18mo6CuN、舊牌號(hào)：/00Cr20Ni18Mo6CuN,

2、美標(biāo)：ASTMA標(biāo)準(zhǔn)：S31254，SAE標(biāo)準(zhǔn)：一，UNS標(biāo)準(zhǔn)：254 SMO，

3、日標(biāo)JIS標(biāo)準(zhǔn)：/F44 ，

4、德標(biāo)DIN標(biāo)準(zhǔn)：1.4547

5、歐標(biāo)EN標(biāo)準(zhǔn)：X1crnimoncun20-18-7/，

法標(biāo)NF標(biāo)準(zhǔn)："00Cr20Ni18Mo6CuN"，

瑞典：/NTR標(biāo)準(zhǔn)：V2018MN。

二、1.4547標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)金屬化學(xué)成分要求:

⑴碳C： ≤0.020 ，

⑵硅Si：≤0.80，

⑶錳Mn：≤1.00，

⑷磷P：≤0.030，

⑸硫S：≤0.010，

⑹鉻Cr：19.50～20.50，

⑺鎳Ni：17.50～18.50，

⑻鉬Mo：6.00~6.50，

⑼氮N：0.18~0.22，

⑽銅Cu：0.50~1.00

254SMO 的物理性能:

材料的性能決定著材料的適用范圍及應(yīng)用的合理性；主要分為四個(gè)方面，即：

（1）機(jī)械性能——強(qiáng)度、硬度、塑性、疲勞、沖擊韌性

（2）化學(xué)性能——耐蝕性、高溫氧化性

（3）物理性能——密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性、磁性、電導(dǎo)率

（4）工藝性能——切削性能、可鍛性、可鑄性、可焊性

254SMO超級(jí)奧氏體不銹鋼誕生于上個(gè)世紀(jì)70年代中期的瑞典，是一種含碳量極低的高鉬含氮奧氏體不銹鋼。與常規(guī)的奧氏體不銹鋼304、316和316L相比，254SMO在氯化物環(huán)境中的耐蝕性尤為突出，包括耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕和均勻腐蝕的性能，同時(shí)在很多還原性酸介質(zhì)中耐蝕性也優(yōu)于其它鋼種，可以作為替代鎳基合金和鈦合金的材料。所以，254SMO更適合在紙漿漂白處理、海水脫鹽處理、化工生產(chǎn)和廢氣處理等一些超惡劣腐蝕環(huán)境中服役。但也正是254SMO較高的鉻、鉬含量，導(dǎo)致其在熱加工及焊接過程中，更容易析出一些金屬中間相（如σ相）及碳化物（如Cr23C6），終導(dǎo)致其耐點(diǎn)蝕及晶間腐蝕性能降低。這些腐蝕失效已被確定為結(jié)構(gòu)構(gòu)件過早損壞的主要原因，因此有必要對(duì)熱處理及焊接過程中254SMO組織演變過程及耐點(diǎn)蝕和晶間腐蝕性能的變化進(jìn)行系統(tǒng)的研究。本文主要針對(duì)UNS S31254超級(jí)奧氏體不銹鋼，分別通過化學(xué)浸泡法、臨界點(diǎn)蝕溫度法研究了中溫時(shí)效熱處理對(duì)其晶間腐蝕及點(diǎn)蝕行為的影響，其次，通過熱模擬機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行了熱循環(huán)工藝模擬，闡明了不同冷速及熱輸入對(duì)UNS S31254組織演變及點(diǎn)蝕行為的影響，為254SMO熱處理制度優(yōu)化、焊接制度優(yōu)化等方面提供科學(xué)依據(jù)，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　1.采用化學(xué)浸泡法（包括硫酸-硫酸鐵法和沸騰硝酸法）研究了650和900℃時(shí)效處理對(duì)UNS S31254耐晶間腐蝕性能的影響，并分析探討了微觀組織演變對(duì)樣品晶間腐蝕行為產(chǎn)生影響的機(jī)理。結(jié)果表明在900℃下，樣品的碳化物及σ相析出動(dòng)力要比650℃大得多，這是由于UNS S31254合金化程度較高，其析出相鼻尖溫度也較高，越靠近鼻尖溫度，其析出相析出速度越快，并且在900℃下敏化超過180min后，晶粒內(nèi)部的σ相數(shù)量也會(huì)大大增加。樣品產(chǎn)生晶間腐蝕是由于晶間碳化物及σ相的析出導(dǎo)致周邊區(qū)域貧Cr貧Mo，隨著敏化時(shí)間的延長(zhǎng)，晶粒內(nèi)部的Cr、Mo元素會(huì)擴(kuò)散至晶界的貧Cr貧Mo區(qū)使得這些區(qū)域發(fā)生自愈合，降低了晶間腐蝕敏感度。闡明了敏化時(shí)間、析出相、貧鉻區(qū)和晶間腐蝕之間的關(guān)系。
　　2.采用臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT)法研究了UNS S31254在650和900℃下時(shí)效不同時(shí)間(10～360min)后的點(diǎn)蝕行為，并分析不同熱處理?xiàng)l件對(duì)UNS S31254點(diǎn)蝕行為產(chǎn)生影響的機(jī)理。研究表明，650℃敏化后樣品的耐點(diǎn)蝕性能沒有發(fā)生顯著變化，而900℃敏化后樣品的耐點(diǎn)蝕性能隨著敏化時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著降低。通過SEM分析腐蝕形貌，結(jié)果顯示點(diǎn)蝕會(huì)沿著晶界向外生長(zhǎng)，表明晶界及晶界附近的貧Cr貧Mo區(qū)會(huì)造成材料的耐點(diǎn)蝕性能降低，而晶粒內(nèi)部由于σ相的析出也會(huì)造成晶粒內(nèi)部有貧Cr貧Mo區(qū)，終影響材料的耐點(diǎn)蝕性能。另外，還研究了UNS S31254在不同溫度(500～1150℃)下敏化10min后的耐點(diǎn)蝕性能，結(jié)果表明樣品在900～1100℃區(qū)間耐點(diǎn)蝕性能較差。因此，在熱處理過程中應(yīng)盡量避免900-1100℃的區(qū)間范圍。闡明了敏化溫度、敏化時(shí)間、點(diǎn)蝕性能三者之間的關(guān)系。
　　3.采用臨界點(diǎn)蝕溫度法研究了焊接熱循環(huán)對(duì)UNS S31254微觀組織演變及點(diǎn)蝕行為的影響。研究表明，樣品的耐點(diǎn)蝕性能總體上隨著冷速的降低及熱輸入的增加而輕微下降，這是由于熱輸入越高，冷速越低，表明樣品在中溫敏化區(qū)的待溫時(shí)間越長(zhǎng)，析出物數(shù)量也越多，導(dǎo)致耐點(diǎn)蝕性能有所下降。因此在樣品的焊接過程中，冷速要盡量快，熱輸入要盡量小。

應(yīng)用領(lǐng)域：

1.海洋：海域環(huán)境的海洋構(gòu)造物，海水淡化，海水養(yǎng)殖，海水熱交換等。

2.環(huán)保領(lǐng)域：火力發(fā)電的煙氣脫硫裝置，廢水處理等。

3.能源領(lǐng)域：原子能發(fā)電，煤炭的綜合利用，海潮發(fā)電等。

4.石油化工領(lǐng)域：煉油，化學(xué)化工設(shè)備等。

5.食品領(lǐng)域：制鹽，醬油釀造等。

6.高濃度氯離子環(huán)境：造紙工業(yè)，各種漂白裝置