
奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼具(ju)有(you)面(mian)心立方(fang)晶(jing)體(ti)結構,無(wu)磁性(xing)(xing)(xing),不(bu)能通過熱處理(li)強化(hua),只(zhi)能采用冷加工強化(hua)手(shou)段(duan)提高強度(du)。由于其耐蝕,良好(hao)(hao)的常(chang)溫和(he)低溫韌性(xing)(xing)(xing)、易成(cheng)型性(xing)(xing)(xing)和(he)良好(hao)(hao)的可焊性(xing)(xing)(xing)而廣泛(fan)應用于各工業(ye)領(ling)域和(he)日常(chang)消費(fei)領(ling)域。奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼產(chan)(chan)量約占不(bu)銹(xiu)鋼產(chan)(chan)量的70%,其產(chan)(chan)品涵蓋(gai)板、管、絲、帶、棒材(cai)、鍛(duan)件(jian)等幾乎所(suo)有(you)的冶金產(chan)(chan)品類型。
(06Cr18Ni11Ti) 321不銹(xiu)鋼是在不銹鋼工業應用的早期,為解決常規18-8型奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕問題,發展了用Ti穩定化的奧氏體不銹鋼,我國目前此鋼的化學成分標號為06Cr18Ni11Ti,在美國稱做為321不銹鋼,此鋼的發展是以奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕的貧鉻理論為基礎,通過加入鈦,在鋼中優先形成TiC,竊取形成Cr23C6的碳,避免大量的網狀Cr23C6沿晶界析出,從而減輕和避免了晶間腐蝕。321不銹鋼在冶金裝備和工藝水平不能經濟生產超低碳奧氏體不銹鋼的年代,確實起到了舉足輕重的作用,隨著二次精煉工藝引入不銹鋼以來,超低碳不銹鋼的生產已變得容易且成本可接受的情況下,Ti穩定化不銹鋼的地位已漸漸動搖,至20世紀90年代中,西方發達國家的321不銹鋼產量不足不銹鋼產量的1%。
由于321不銹鋼(gang)的(de)常期(qi)使用經(jing)驗,良好的(de)高溫力學性能(neng)等(deng),目前,在高溫和在一些特(te)定環境中(抗氫腐蝕)以及(ji)在需(xu)要(yao)穩定化(hua)(hua)熱處理(li)條件下仍在使用。在大型(xing)鍋(guo)爐過熱器(qi)(qi)、再熱器(qi)(qi)、蒸汽(qi)管道、石油化(hua)(hua)工的(de)熱交換器(qi)(qi)和連多硫酸的(de)生產(chan)設備中仍然得(de)到廣泛應用。
一、化(hua)學成分
| 牌號名稱 | 321不銹鋼的化(hua)學(xue)成分 % | |||||||
| 碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鎳 | 鉻 | 鈦 | |
| 1Cr18Ni9Ti | ≤0.12 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 8.0~11.0 | 17.0~19.0 | 5(C%-0.02)~0.80 |
| 06Cr18Ni11Ti | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | ≥5C% |
| 321 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | 5×(C+N)~0.70 |
| 1.4541 | ≤0.08 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.015 | 9.0~12.0 | 17.0~19.0 | 5×C~0.70 |
二、機械性能
| 標 準 | 產 品 類 型 | 抗拉強度 MPa | 屈服強度 MPa | 延伸率 % |
| GB1220-92 GB4317-92 | 棒材: 920~1150℃快冷 熱軋板:≤25mm 920~1150℃快冷 | ≥520 | ≥205 | ≥40 |
| ASTM A276 | 熱加工棒、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 |
| ASTM A473 | ≤Φ13mm 冷加工棒、退火 ≥Φ13mm 冷加工棒、退火 | ≥620 ≥515 | ≥310 ≥205 | ≥40 ≥40 |
| ASTM 163 A240 | 管、薄板、熱板、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 |
三、耐蝕性能(neng)
| (06Cr18Ni11Ti) 321不(bu)銹鋼(gang)的耐(nai)腐(fu)蝕性能 | ||||
| 介 質 | 介 質 條 件 | 試驗時間 h | 腐蝕時間 mm/a | |
| 濃度,% | 溫度,℃ | |||
| 硝 酸 | 30 | 20 | 720 | 0.007 |
| 50~66 | 20 | 720 | 0 | |
| 93 | 43 | 720 | 0.05 | |
| 95 | 37~55 | 720 | 0.03 | |
| 97 | 55 | 720 | 0.76 | |
| 99 | 55 | 720 | 1.25 | |
| 99.67 | 55 | <10 | ||
| 硫 酸 | 2 | 50 | 68 | 0.016 |
| 2 | 100 | 42 | 30~65 | |
| 5 | 50 | ~20 | 3.0~4.5 | |
| 5 | 100~105 | 16~43 | 3.3~15 | |
| 80 | 20 | 120 | 0.46 | |
| 醋 酸 | 1~濃 | 20~40 | <0.1 | |
| 10 | <0.1 | |||
| 50 | <0.1 | |||
| 80 | <0.3 | |||
| 磷 酸 | 10 | 0.01 | ||
| 28 | 80 | 20 | 0.67 | |
| 45 | 0.1~1.0 | |||
| 60 | 60 | 72 | 1.7 | |
| 80 | 110 | 腐蝕深度過大 | ||
| 檸檬酸 | 1~50 | 20 | <0.1 | |
| 5 | 140 | <1.0 | ||
| 50 | <10.0 | |||
| 95 | 20~140 | <0.1 | ||
| 氫(qing)氧化(hua)鉀 | 20 | 20~沸 | <0.1 | |
| 50 | 20 | <0.1 | ||
| 50 | 沸 | <0.1 | ||
| 熔化的 | >10.0 | |||
| 氫氧化鈉 ~35 | ~12 | 100 | 0.0044 | |
| 100 | 0.008 | |||
| 重鉻酸鉀 | 25 | 20~沸 | <0.1 | |
| 氯化錳 | 10~50 | 100 | <0.1 | |
| 過氧化鈉 | 10 | 20~沸 | <0.1 | |
| 亞硫酸鈉 | 25~50 | 沸 | <0.1 | |
| 硫酸鈉 | 5~飽和 | 100 | <0.1 | |
| 熔化的 | 900 | <0.3 | ||
| 硫 | 熔化的 | 130 | <0.1 | |
| 熔化的 | 445 | <0.3 | ||
| 硫酸銀 | 10 | 沸 | <0.1 | |
| 氯 | 干燥的 | 20 | <0.1 | |
| 干燥的 | 100 | >10.0 | ||
| 漂白粉 | 潮濕的 | 40 | 0.48 | |
| 氰化鈉 | 干燥的 | 20~100 | <0.1 | |
| 干燥的 | 100~500 | <10.0 | ||
四(si)、工(gong)藝性能(neng)
321不銹鋼的冷、熱加工性能優良,適宜的熱加工溫度為900~1150℃,冷加工性能良好,可受任何形式的冷加工和冷成型。生產板、管、絲、帶、棒鍛件等冶金產品不會出現特殊困難。
321不銹鋼的熱處理工藝通常采用固溶退火,固溶溫度為950~1150℃,冷卻方式以水冷為宜,薄截面產品可以空冷,冷加工中間退火溫度為850~970℃,保溫后快冷。此鋼亦可采用穩定化處理,熱處理溫度為850~930℃。
321不(bu)銹鋼可焊(han)(han)性良(liang)好,可采用通常的焊(han)(han)接方法進行焊(han)(han)接。手工(gong)電弧焊(han)(han)焊(han)(han)條可使用奧132、奧137、奧022或E347-15。焊(han)(han)后一般(ban)不(bu)需(xu)要熱處理(li),鍋(guo)爐鋼管焊(han)(han)接后需(xu)要進行1121℃±28℃,至少(shao)保溫(wen)15分鐘的固溶退火處理(li)。
五、材料應用
(06Cr18Ni11Ti) 321不(bu)銹鋼廣泛的(de)(de)用(yong)于(yu)化(hua)工和石油以及核(he)工業(ye)的(de)(de)耐(nai)腐蝕部件和高溫焊(han)接構(gou)件,如反應器、管(guan)道、熱交換、大(da)型(xing)鍋爐過熱器、再熱器蒸汽管(guan)道等。在核(he)反應堆工程中可(ke)用(yong)于(yu)堆內構(gou)件、主(zhu)管(guan)道、緊固(gu)件螺栓、熱交換器等。
