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寶鋼317LXN不銹鋼使用常識
寶鋼出產(chǎn)的317LXN，317LX和317L均為含Mo的奧氏體不銹鋼，較慣例的Cr、Ni奧氏體不銹鋼如316L不銹鋼有更高的抗腐蝕功能。此外，317XN，317LX和317L不銹鋼在高溫下較304不銹鋼有更高的抗蠕變和抗應(yīng)力開裂的才能。這三種合金的歸納功能較317型不銹鋼有顯著的進步，一切低碳級（“L”級）的不銹鋼在焊接及其他熱加工過程中均顯現(xiàn)了更好的抗晶間腐蝕功能,“X”和“N”的含義分別為含有高Mo和N成份。Mo和N的聯(lián)合效果有效地進步了合金在酸性的,含有CI－和硫化物的高溫水蒸氣中的抗點腐蝕和縫隙腐蝕才能。N還進步了合金的強度。上述三種合金均可用于較嚴苛的腐蝕環(huán)境中，如煙氣脫硫（FGD）體系中，Allegheny ludlum公司出產(chǎn)的317L，317LX和317LXN以板，薄板和帶的方式供貨。
元素 | 317L | 317LXTM | 317LXNTM | 316L |
Ca Mn Si Cr Ni Mo P S N Fe | ≤0.03 ≤2.00 ≤0.75 18.00-20.00 11.00-15.00 3.00-4.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量 | ≤0.03 ≤2.00 ≤0.75 18.00-20.00 13.50-17.50 4.00-5.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量 | ≤0.03 ≤2.00 ≤0.75 17.00-20.00 13.50-17.50 4.00-5.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量 | ≤0.03 ≤2.00 ≤1.00 16.00-18.00 10.00-14.00 2.00-3.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量 |
UNS | S31703 | S31725 | S31726 | S31603 |
耐蝕功能：317LXN，317LX和317L不銹鋼在中等腐蝕性介質(zhì)中較一般的304不銹鋼有更高的耐蝕功能，通常，對18-8型不銹鋼不發(fā)生腐蝕的環(huán)境，對含Mo的不銹鋼也不會發(fā)生腐蝕，但強氧化性酸，例如硝酸在外。
在硫酸溶液中，317LXN，317LX和317L較304型不銹鋼更耐蝕，隨跟著Mo含量的的添加，耐蝕性添加。這三種不銹鋼可接受49℃，5%硫酸的腐蝕，當溫度低于38℃時，這三種不銹鋼在更高濃度的硫酸中也顯現(xiàn)出優(yōu)秀的耐蝕功能?？墒且]進行現(xiàn)場實驗以更好地評估詳細操作工藝條件對合金腐蝕行為的影響。在含有硫化物的爐氣冷凝液的工藝環(huán)境中，這三種不銹鋼較316型不銹鋼更耐爐氣冷凝液的腐蝕。在這種環(huán)境中，酸的濃度將顯著地影響合金的腐蝕率及腐蝕形狀，因此應(yīng)通過現(xiàn)場實驗慎重地評估各種合金的耐蝕性。
表2為317LXN，317LX和317L帶鋼試樣在ASTM規(guī)范實驗溶液中的均勻腐蝕率，316L，AL-6XN和AL-276合金的數(shù)值也列于表中，作為比較。
表2? 各種合金在實驗溶液中的均勻腐蝕率
實驗溶液 | 腐蝕率MPy（mm/y） | |||||
316L | 3317L | 317LXTM | 317LXNTM | AL-6XN? | AL276TM | |
20%醋酸 | 0.12 (<0.01) | 0.48 (0.01) | 0.24 (<0.01) | 0.12 (<0.01) | 0.12 (0.01) | 0.48 (0.01) |
45%甲酸 | 23.41 (0.60) | 18.37 (0.47) | 11.40 (0.29) | 11.76 (0.30) | 4.56 (0.12) | 2.76 (0.07) |
10%草酸 | 48.03 (1.23) | 44.90 (1.14) | 46.68 (1.19) | 35.76 (0.91) | 10.92 (0.28) | 11.24 (0.28) |
20%磷酸 | 0.60 (0.02) | 0.72 (0.02) | 0.72 (0.02) | 0.24 (<0.01) | 0.24 (<0.01) | 0.36 (0.01) |
10%硫酸 | 635.7 (16.15) | 298.28 (7.58) | 255.00 (6.48) | 157.80 (4.01) | 84.36 (2.14) | 13.93 (0.35) |
10%亞硫酸鈉 | 71.57 (1.82) | 55.76 (1.42) | 25.08 (0.64) | 15.60 (0.40) | 24.00 (0.61) | 2.64 (0.07) |
50%氫氧化鈉 | 77.69 (1.92) | 32.78 (0.83) | 69.18 (1.76) | 85.68 (2.18) | 15.96 (0.41) | 17.77 (0.45) |
ASTM A262 B（FeSO2·H2SO4） | 26.04 (0.66) | 20.76 (0.53) | 23.52 (0.60) | 17.28 (0.44) | 21.36 (0.54) | 264.5 (6.72) |
ASTM A262 C (65%HNO3) | 22.31 (0.56) | 19.68 (0.50) | 48.24 (1.23) | 16.32 (0.42) | 29.04 (0.74) | 908.0 (23.06) |
ASTM A262E (Cu·CuSO4·H2SO4) | 通過 | 通過 | 通過 | 通過 | 通過 | 通過 |
這三種合金的碳含量均低于0.03%，低碳含量有效地進步了他們在焊接或鑄造過程中的抗晶間腐蝕才能。317LXN，317LX和317L不銹鋼中含有更高的Cr，具有更好的抗晶間腐蝕才能。但應(yīng)指出的是，長期暴露在417-816℃溫度范圍內(nèi)時，因為δ相的分出，將大幅度下降這些合金的抗晶腐蝕才能，一起資料還可能變脆。317LXN較高的N含量延緩了δ相和碳化物沉淀的分出。
表3? 各種合金的點蝕指數(shù)
合金 | PRE |
316 317L 317LXTM 317LXNTM AL-904LTM AL-6XN? AL TEMP? 625 AL276TM | 25 30 34 38 36 48 52 69 |
如表3所示,高Mo高N顯著地進步了合金的點蝕指數(shù)（PRE），即合金的抗點腐蝕才能，PRE值是以腐蝕實驗成果為根底的，腐蝕實驗發(fā)現(xiàn)，在進步合金抗CI－點腐蝕功能時,N的有效性是Cr的30倍，是Mo的9倍。
依據(jù)修正的ASTM G48 B實驗辦法測得的不銹鋼和鎳基合金的臨界縫隙腐蝕溫度是很有含義的（見表4）。從表4可看出，跟著奧氏體不銹鋼中Mo與N含量的進步，合金的臨界縫隙腐蝕溫度也有較大進步。
表4? 各種合金的臨界縫隙腐蝕溫度
合金 | ℃ |
316 825TM 317L 317LXTM 317LXNTM AL-904LTM AL-6XN? AL TEMP? 625 AL276TM | －3 －3 2 18 24 20 43 45 55 |
317LXN，317LX，317L不銹鋼在含有CI－或其他鹵族離子的酸性溶液中較316，304型不銹鋼有更好的抗點腐蝕和縫隙腐蝕的才能，因此，上述三種不銹鋼經(jīng)常被用于煙氣脫硫體系（FGD）中。表5為各種合金在模仿的FGD溶液中的縫隙腐蝕實驗數(shù)據(jù)。
表5? 各種合金在模仿的FGD實驗溶液中的腐蝕數(shù)據(jù)
合金 | 失重（g/cm2） | ||
24℃ （75°F） | 50℃ （122°F） | 70℃ （158°F） | |
317L 317LXTM 317LXNTM AL-6XN? AL TEMP? 625 AL276TM | 0.0007 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 | 0.0377 0.0319 0.0129 0.0000 0.0000 0.0001 | 0.0500 0.0462 0.0462 0.0266 0.0149 0.0004 |
依照ASTM G 48 B操作程序，實驗時刻：72小時
溶液成份：7 vol %? H2SO4，3vol % HCI，1wt% CuCI2，1wt % FeCI3
抗氧化性：在大氣環(huán)境中，在溫度低于871~899℃時，Cr—Ni—Mo不銹鋼具有優(yōu)秀的抗氧化功能和低的起鱗速度。
制造：317LXN，317LX，317L不銹鋼的物理功能和力學(xué)功能相似于慣例的316和304型不銹鋼，因此可以用與一般不銹鋼相似的辦法進行制造。
鑄造：上述三種不銹鋼引薦的始鍛溫度是1150~1205℃，終鍛溫度為927~955℃。
熱處理：317LXN，317LX，317L不銹鋼可在1080~1175℃溫度范圍內(nèi)進行熱處理，然后依據(jù)厚度進行水冷或空冷。板應(yīng)在1150℃和1170℃熱處理，然后在3分鐘內(nèi)讓資料從退火溫度的紅白色冷至黑色。
硬度：這三種不銹鋼均不能通過熱處理的辦法進步硬度。
焊接：選用高合金焊接資料焊接以堅持焊后態(tài)的耐蝕功能。焊接317L不銹鋼時，焊接資猜中至少應(yīng)含有6%的Mo；焊接317LX和317LXN不銹鋼時，焊接資猜中至少應(yīng)含有8%的Mo，如選用625合金作為焊接資料。在實踐焊接操作中，如果既不能選用高匹配的焊接資料，又不能進行焊后熱處理和酸洗，則需慎重考慮自熔焊的焊件是否能滿足工藝條件的要求。317LXN，317LX，317L自熔焊焊件通過熱處理和酸洗后，可以獲得最好的耐蝕功能，ASTM A—380“鋼外表除鱗和清洗的引薦程序”可以供給更多的有關(guān)酸洗的信息。
表6? ASTM A-240供給的最小力學(xué)功能
功能 | 317L | 317LXTM | 317LXNTM |
拉伸強度MPa | 515 | 515 | 550 |
屈從強度（0.2%）MPa | 205 | 205 | 240 |
延伸率(5%) | 40 | 40 | 40 |
硬度(最大) | 217BHN | / | / |
UNS NO. | S31703 | S31725 | S31726 |
表7? 317LXN，317LX，317L不銹鋼的物理功能
密度 | 8.0 | g/cm3 |
彈性模量 | 200 | GPa |
熔點 | 1320—1400 | ℃ |
導(dǎo)熱率20~100℃ | 14.6 | Walts/m °K |
熱膨脹系數(shù) 100℃ 500℃ 1000℃ | 16.5 18.2 19.5 | 10-5/℃ 10-5/℃ 10-5/℃ |
比熱 | 0.46 | J/G °K |
導(dǎo)電率 | 0.79 | μ-ohm-m |
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