2RK65高合金耐腐蝕雙相不銹鋼板 性能 成份

 904L不銹鋼是經(jīng)典硫酸用鋼〔6〕。類似的合金法國(guó)有UranusB6(即UB6),瑞典有2RK65,德國(guó)有Cronifer1925LC等〔7~8〕。904L不銹鋼可在溫度低于40℃的任何濃度的硫酸中使用,對(duì)于稀硫酸來(lái)說(shuō),濃度<20%H2SO4時(shí)可用于70℃,濃度<5%H2SO4時(shí)使用溫度可達(dá)100℃。在硫酸中應(yīng)用的高合金奧氏體不銹鋼尚有瑞典Sandvik公司開(kāi)發(fā)研制的Sanicro28〔9~10〕,德國(guó)相似合金有Nicrofer3127LC等〔11〕。Sanicro28由等腐蝕曲線不難看到,20號(hào)合金在50℃以下的全濃度硫酸中都是耐蝕的(腐蝕速率<0 10mm/a)。超級(jí)奧氏體不銹鋼是具有高Cr、Mo、N含量且耐點(diǎn)腐蝕指數(shù)不小于40的奧氏體不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比，超級(jí)奧氏體不銹鋼具有優(yōu)的耐均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕性能，且因氮合金化使其兼具了較高的強(qiáng)度和塑韌性，被廣泛應(yīng)用在城市垃圾處理與煙氣脫硫等廢氣處理領(lǐng)域、化學(xué)工業(yè)與制漿造紙等苛刻環(huán)境領(lǐng)域，以及油氣開(kāi)采與海水淡化等資源開(kāi)采領(lǐng)域。超級(jí)奧氏體不銹鋼的發(fā)展以日益增長(zhǎng)的物質(zhì)需求為基礎(chǔ)，以工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步為動(dòng)力，以優(yōu)異的耐腐蝕性能為目標(biāo)，歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，以滿足適用于苛刻環(huán)境的要求。但是隨著時(shí)代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)化進(jìn)程加快，超級(jí)奧氏體不銹鋼使用范圍越來(lái)越廣，使用環(huán)境越來(lái)越苛刻，因此研究其發(fā)展過(guò)程及技術(shù)進(jìn)展對(duì)開(kāi)發(fā)更高耐腐蝕性能的超級(jí)奧氏體不銹鋼有著重要的作用和意義。

2RK65鋼的主要成分：

鉻（Cr）：24.0-26.0%
鎳（Ni）：6.0-7.0%
鉬（Mo）：3.0-4.0%
鈷（Co）：1.5-2.5%
錳（Mn）：≤1.0%
硅（Si）：≤1.0%
磷（P）：≤0.04%
硫（S）：≤0.03%
2RK65鋼的物理性質(zhì)：
密度：7.93 g/cm3
熔點(diǎn)：1,450-1,500 ℃
熱膨脹系數(shù)：14.2 µm/m-K
熱傳導(dǎo)率：14.4 W/m-K
2RK65鋼的機(jī)械性能：
屈服強(qiáng)度：≥620 MPa
抗拉強(qiáng)度：≥880 MPa
伸長(zhǎng)率：≥12%
硬度：≤280 HB

超級(jí)奧氏體不銹鋼的演變
超級(jí)奧氏體不銹鋼的概念是在20世紀(jì)80年代與超級(jí)鐵素體不銹鋼、超級(jí)雙相不銹鋼并行產(chǎn)生的，類似于為高鎳合金而使用的鎳基超合金概念。縱觀超級(jí)奧氏體不銹鋼的發(fā)展史，可以認(rèn)為超級(jí)奧氏體不銹鋼的演變歷經(jīng)了提高M(jìn)o含量、添加N元素及提高M(jìn)o與N含量三個(gè)階段。01提高M(jìn)o含量第一階段是在20世紀(jì)30年代，與硫酸相關(guān)的工業(yè)迅速發(fā)展，其對(duì)所使用不銹鋼的要求也相應(yīng)提高。為解決不銹鋼在硫酸介質(zhì)環(huán)境中出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，美國(guó)研發(fā)出20號(hào)合金（20Cr-30Ni-2.5Mo-3.5Cu），法國(guó)與瑞典分別研發(fā)出成分相似的合金（20Cr-25Ni-4.5Mo-1.5Cu），稱之為Uranus B6合金與2RK65。雖然20號(hào)合金是為了提高耐硫酸介質(zhì)腐蝕而開(kāi)發(fā)的，但在溶劑、、塑料、合成纖維、有機(jī)化學(xué)品、藥品與食品等行業(yè)的加工制造設(shè)備中應(yīng)用也很廣泛。20世紀(jì)70年代后，Uranus B6與2RK65合金一般被稱為904L，904L在硫酸與磷酸環(huán)境下有著較為優(yōu)良的抗均勻腐蝕能力，常被應(yīng)用于石油化工、紙漿造紙、礦物冶煉以及食品工業(yè)等領(lǐng)域，并且在含氯化物高溫水介質(zhì)中也可以替代以304和316不銹鋼制造的熱交換器。20號(hào)合金和904L的研發(fā)是超級(jí)奧氏體不銹鋼發(fā)展的主要基石。隨著工業(yè)的高速發(fā)展，不銹鋼使用的介質(zhì)環(huán)境日漸復(fù)雜與苛刻，尤其是在含氯化物介質(zhì)環(huán)境中，不銹鋼的耐腐蝕能力略有不足。添加Mo元素后，可通過(guò)提高腐蝕電位及鈍化膜的穩(wěn)定性與致密性、促進(jìn)再鈍化、降低點(diǎn)蝕形核和亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕坑的數(shù)量和尺寸等方式提高不銹鋼耐氯化物介質(zhì)腐蝕。
在20世紀(jì)50年代，瑞典Avesta公司通過(guò)提高M(jìn)o含量研發(fā)出成分為16.5Cr-30Ni-6Mo的鋼種，其是254 SMO（S31254，20Cr-18Ni-6Mo-0.2N）的雛形。
在20世紀(jì)60年代，歐洲Ugine公司研制出抗海水腐蝕的NSCD合金，其Mo質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于5%。超級(jí)奧氏體不銹鋼的研發(fā)就此邁進(jìn)了一步。
。同年，美國(guó)Allegheny公司生產(chǎn)出AL-6X（20Cr-24Ni-6Mo），主要應(yīng)用于海水冷卻電廠的薄型冷凝器管，但是由于其合金成分較高，導(dǎo)致厚尺寸鋼材在制作過(guò)程中不易快速冷卻，在高溫緩慢冷卻過(guò)程中易產(chǎn)生金屬間化合物（σ相、χ相以及Laves相等）。金屬間化合物富含Cr、Mo元素，致使Cr和Mo局部耗盡，不僅造成力學(xué)性能的降低還會(huì)導(dǎo)致耐蝕性能的下降，因此，商用AL-6X的厚度限制在2.5 mm以下。02添加N元素1976年Avesta公司申請(qǐng)了新的不銹鋼并引入254 SMO，是超級(jí)奧氏體不銹鋼發(fā)展第二階段的典型代表。其利用爐外精煉技術(shù)并采用氮合金化，控制鋼中N質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.2%左右、Mo質(zhì)量分?jǐn)?shù)在6%左右。隨后采用氮合金化研發(fā)了其他類似牌號(hào)，例如20世紀(jì)70年代由美國(guó)Allegheny公司為解決海水腐蝕問(wèn)題而在AL-6X的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的AL-6XN（N08367，21Cr-24Ni-6Mo-0.2N）和AL-6XN Plus，80年代德國(guó)VDM公司在904L的基礎(chǔ)上提高M(jìn)o含量并加入0.2%N而研發(fā)的Cronifer 1925hMo（N08926，20Cr-25Ni-6Mo-0.2N）。AL-6XN與Cronifer 1925hMo成分范圍相似，與254 SMO相比多了7%的Ni，奧氏體相更穩(wěn)定。254 SMO、AL-6XN與Cronifer 1925hMo是現(xiàn)階段較為成熟且易于加工制造的三種6Mo鋼，常用于海洋油氣平臺(tái)、海水淡化、海水熱交換器、冷凝管等海洋環(huán)境，煙氣脫硫、紙漿造紙工業(yè)、漂白裝置、核電廠、原油蒸餾等高濃度氯化物介質(zhì)環(huán)境，以及化學(xué)藥品的反應(yīng)容器及配管等環(huán)境中。除了上述三種大量工業(yè)應(yīng)用的6Mo鋼之外，各國(guó)還相繼研發(fā)了性能優(yōu)異的6Mo鋼，如1984年韓國(guó)申請(qǐng)了SR50A（S32050，23Cr-21Ni-6Mo-0.25N），相較于254 SMO、AL-6XN與Cronifer 1925hMo而言，S32050?