UNS S31254不锈钢材料概述
一、基本定义与性质
UNS S31254是一种超级奥氏体不锈钢材料。它具有多种优良的性能,在众多工业领域有着广泛的应用。
化学成分:
碳(C):含量≤0.05 - 0.10%(不同标准可能略有差异,如有的标准为≤0.02%)。
锰(Mn):≤0.80%(部分标准≤1.0%)。
磷(P):≤0.040%(有的标准≤0.3%)。
硫(S):≤0.030%(有的标准≤0.01%)。
铬(Cr):20.00 - 22.00%,较高的铬含量有助于提高其耐腐蚀性。
镍(Ni):低百分比为18.0%,镍的存在有助于提升材料的韧性等性能。
钼(Mo):高含量的钼,使其具有良好的耐腐蚀性,特别是耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能。
氮(N):较高的氮含量,这有助于提高材料的机械强度,使其强度高于其他种类的奥氏体不锈钢。
二、物理性质
密度:8.0g/cm³。
熔点:1320 - 1390℃。
三、金相结构
为面心立方晶格结构。通常在1150 - 1200摄氏度的温度下退火以获得奥氏体组织结构。在某些情况下,材料中心可能有金属中间相(χ相和α相)的痕迹,但一般对冲击强度和抗腐蚀能力没有不良影响。当处于600 - 1000摄氏度的范围内时,这些相可能在晶粒边界上析出。
四、机械性能
抗拉强度:σb≥650Mpa。
屈服强度:σb≥310Mpa。
延伸率:δ≥40%。
硬度:182 - 223(HB) 。
五、耐腐蚀性
耐点腐蚀和缝隙腐蚀:高的钼含量以及高铬和氮含量使UNS S31254具有极优良的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的性能。大量的现场实验和广泛的使用经验表明,甚至在略高的温度下,在海水中也具有很高的耐缝隙腐蚀的性能,只有很少种类的不锈钢具有这种性能。
抗应力腐蚀破裂:较高的镍含量和高的铬、钼含量,使它具有很好的抗应力腐蚀破裂的性能。其含碳量很低,因加热而引起碳化物析出的危险性很小,即使在600 - 1000摄氏度下经一小时敏化处理后仍能通过施特劳斯晶间腐蚀试验(StraussTestASTMA262规程E)。虽然在上述温度范围内金属中间相有可能在晶粒边界上析出,但不会使该钢在腐蚀性介质中应用时有发生晶间腐蚀的危险,因此可进行焊接而不会发生间晶腐蚀。
六、应用领域
石油、石化设备:如石化设备中的波纹管等。
纸浆、造纸漂白设备:像纸浆蒸煮器、漂白设备、过滤洗涤器用的桶缸和压辊等。
发电厂烟气脱硫装置:主要使用部位有吸收塔的塔体、烟道、档门板、内件、喷淋系统等。
海上系统或海水处理:例如电厂中用海水冷却的薄壁冷凝管道、海水淡化处理设备,即使在海水可能不流动的设备中也可以应用。
脱盐工业:如制盐或除盐设备等。
热交换器:尤其适用于有氯离子工作环境中的热交换器。
环保领域:火力发电的烟气脱硫装置、废水处理等。
能源领域:原子能发电、煤炭的综合利用、海潮发电等。
食品领域:制盐、酱油酿造等。