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超級(jí)奧氏體AL-6XN螺栓

名稱： 超級(jí)奧氏體AL-6XN螺栓 分類： 超級(jí)奧氏體 規(guī)格： M4-M64 產(chǎn)地： 國(guó)產(chǎn) 材質(zhì)： 超級(jí)奧氏體AL-6XN 表面： 光亮 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： GB/T95 | GB/T97 | GB/T96 | DIN125 | DIN9021 包裝： 紙箱 材料說(shuō)明：  超級(jí)奧氏體AL-6XN相近牌號(hào) 相近牌號(hào) UNS NO8367 | 1.4501 | 00Cr21Ni24Mo6N 超級(jí)奧氏體AL-6XN化學(xué)成分 %  Fe鐵 余量 余量 Mo鉬 6 7 Ni鎳 23.5 25.5 Cr鉻 20 22 Cu銅 0.2 0.75 N氮 0.18 0.25 C碳 0 0.02 Mn錳 0 2 P磷 0 0.04 S硫 0 0.03 Si硅 0 1 小值 大值 超級(jí)奧氏體AL-6XN物理性能 密度 8.24 g/cm3 熔點(diǎn) 1320-1390 ℃ 超級(jí)奧氏體AL-6XN機(jī)械性能 狀態(tài) 抗拉強(qiáng)度 Rm N/mm2 屈服強(qiáng)度 RP0.2 N/mm2 布氏硬度 A 5% 延伸率 HB 熱軋 ≥655 ≥310 210 ≥30 超級(jí)奧氏體AL-6XN應(yīng)用領(lǐng)域 AL-6XN高鉻、鉬、鎳和氮使AL-6XN具有較好的抗氯離子點(diǎn)蝕能力、縫隙腐蝕，這就使AL-6XN應(yīng)用于很多環(huán)境： 煙氣脫硫噴淋塔；反滲透法海水脫鹽淡化設(shè)備及泵；化工反應(yīng)釜及管線；使用海水介質(zhì)的熱交換器；原油分裂蒸餾塔及金屬填料；海洋油氣開(kāi)采設(shè)備；紙漿漂白系統(tǒng)中的洗滌器鼓,壓輥,槽,管道等。  超級(jí)奧氏體AL-6XN特性補(bǔ)充 AL-6XN（N08367,1.4501）不銹鋼比標(biāo)準(zhǔn)的300系列合金，對(duì)氯離子具有較高的抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和壓力縫隙腐蝕能力，在不銹鋼中Cr、Mo、Ni、C分別對(duì)不同的介質(zhì)具有抗腐蝕性。Cr是在自然和氧化環(huán)境中抗腐蝕代表，Cr、Mo、Ni的含量增長(zhǎng)增加了抗點(diǎn)蝕能力，鎳提供了奧氏體結(jié)構(gòu)，鎳鉬增加了對(duì)氯離子的壓力縫隙腐蝕能力和對(duì)降低環(huán)境的抗腐蝕能力。高鎳（24%）、鉬（6.3%）AL-6XN不銹鋼具有較好的抗壓力縫隙腐蝕能力。鉬具有抗氯離子點(diǎn)蝕能力，鎳進(jìn)一步增強(qiáng)抗點(diǎn)蝕能力，而且能提供比300奧氏體不銹鋼更高的強(qiáng)度，因此經(jīng)常應(yīng)用于設(shè)備中較薄的部分。在AL-6XN不銹鋼中，較高含量的鉻、鉬、和鎳也提供了不銹鋼的成形和焊接時(shí)的抗腐蝕性能力。另外AL-6XN不銹鋼還具有以下 1、優(yōu)異的含氯離子介質(zhì)環(huán)境下的耐點(diǎn)蝕,耐縫隙腐蝕能力。 2、在氯化鈉鹽溶液介質(zhì)下*的耐應(yīng)力腐蝕能力。 3、高強(qiáng)度,良好的韌性。

超級(jí)奧氏體AL-6XN螺栓

1.1 化學(xué)成分與金相組織

一些主要高合金奧氏體不銹鋼的主要化學(xué)成分在下表中給出。其中AL-6XN和254SMO為典型的6鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼，而654SMO為典型的7鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼。

超級(jí)奧氏體不銹鋼的基本金相組織為典型的，的奧氏體。但由于鉻和鉬的含量均較高，很有可能會(huì)出現(xiàn)些金屬中間相，如chi和σ相。這些金屬中間相常常會(huì)出現(xiàn)在板材的中心部位。但是如果熱處理正確，就會(huì)避免這些金屬中間相的生成，從而得到近的奧氏體。254 SMO 的金相組織沒(méi)有其它金屬中間相。該組織是經(jīng)在1150～12000C溫度下熱處理之后得到的。　　在使用過(guò)程中，如果出現(xiàn)了少量的金屬中間相，它們也不會(huì)對(duì)機(jī)械性能和表面的耐腐蝕性能有很大的影響。但是要盡量避免溫度范圍600～10000C，尤其是在焊接和熱加工時(shí)。

1.2 機(jī)械性能　　奧氏體結(jié)構(gòu)一般具有中等的強(qiáng)度和較高的可鍛性。在加入一定量的氮之后，除提高了防腐能力外，在保持奧氏體不銹鋼可鍛性和韌性的同時(shí)，高氮超級(jí)奧氏體不銹鋼還具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。其屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼要高出50～100％。在室溫和較高溫度下氮對(duì)機(jī)械性能的影響分別在表2和表3有所顯示。

如表2和表3所示，在所有溫度下機(jī)械強(qiáng)度均隨氮含量的增加而提高。盡管強(qiáng)度增加了許多，但超級(jí)奧氏體不銹鋼的延伸率仍然很高。甚至高于許多低合金鋼的延伸率。這主要是由于其較高的含氮量和與之相關(guān)的另一個(gè)特點(diǎn)——高加工硬化率，見(jiàn)圖2和圖3。因此經(jīng)冷加工成型的部件就可獲得很高的強(qiáng)度?？衫眠@一特性的用途包括較深井中的管道及螺栓等。和普通奧氏體不銹鋼一樣，超級(jí)奧氏體不銹鋼的低溫性能也是很好的。超級(jí)奧氏體不銹鋼的抗撞擊及抗斷裂能力是很高的，并且只有在低達(dá)－196℃時(shí)才會(huì)略有下降。

1.3 物理性能　　物理性能主要取決于奧氏體結(jié)構(gòu)，同時(shí)也部分地取決于材料的化學(xué)成分。就是說(shuō)超級(jí)奧氏體不銹鋼較普通奧氏體不銹鋼，如304或316型，在物理性能方面是沒(méi)有很大區(qū)別的。表4列出不同合金的一些典型物理性能值。

含6鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼的熱膨脹度比雙相不銹鋼2205要大，因此焊接時(shí)在結(jié)合部位上可能會(huì)出現(xiàn)一些變形。雖然鎳基合金的熱膨脹度一般較低，但其較差的導(dǎo)熱性正好將其這一優(yōu)點(diǎn)抵消。這些物理性能在設(shè)計(jì)用不銹鋼制作部件或不銹鋼與其它合金連接時(shí)，具有很重要的意義。

2 超級(jí)奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能

在很大程度上，奧氏體不銹鋼的發(fā)展是為了各種環(huán)境中對(duì)防腐性能的要求。許多合金曾是被設(shè)計(jì)用于一種特定環(huán)境的，隨后其應(yīng)用范圍發(fā)展得越來(lái)越廣泛。因此，對(duì)超級(jí)奧氏體不銹鋼的選用，其耐腐蝕性能是一個(gè)很重要的依據(jù)。這里主要介紹均勻腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂。

3.1 均勻腐蝕　　提高不銹鋼穩(wěn)定性的重要合金元素為鉻和鉬。超級(jí)奧氏體不銹鋼中這些成分的含量均較高，因此在各種溶液中都顯出很好的耐腐蝕性。在有些環(huán)境中，硅、銅和鎢等元素的添加可進(jìn)一步提高材料的耐腐蝕性?！　?/p>

圖1所示是一些奧氏體不銹鋼在純硫酸中的等腐蝕速度曲線圖?？梢钥闯?，合金含量較高的不銹鋼，如904L，254SMO和654SMO等，在較大濃度和溫度范圍內(nèi)比普通型奧氏體不銹鋼，如304和316等，具有更好的耐腐蝕性。該圖同時(shí)也顯示了高硅不銹鋼SX具有非常強(qiáng)的，抵抗?jié)饬蛩岬哪芰Α?/p>

圖1 一些奧氏體不銹鋼在純硫酸中的等腐蝕速度曲線圖，腐蝕速度為0.1毫米/年

說(shuō)明在特定環(huán)境中抗均勻腐蝕能力的另一個(gè)方法是測(cè)量造成每年0.1毫米(或每年0.5毫升)腐蝕速度的溫度。表5例出了一系列濃度不同的化學(xué)溶液。這些溶液都是在化學(xué)生產(chǎn)中較常見(jiàn)的，同時(shí)也給出了不同鋼種在這些溶液中腐蝕速度為0.1毫米/年時(shí)的臨界溫度?？梢钥闯?，臨界溫度隨著合金含量的增加而提高。在所有溶液中超級(jí)奧氏體不銹鋼，如254SMO和654SMO的臨界溫度都是高的，充分顯示了其優(yōu)異的耐均勻腐蝕性能。表5還包括了兩種常見(jiàn)的濕法工業(yè)磷酸，WPA 1和WPA 2其主要成分在表6中給出。

不同合金之間的排序隨工況情況的不同而變化。2205型雙相不銹鋼就是一個(gè)很好的例子。這種鋼在有些環(huán)境中的性能甚至比一些高合金奧氏體不銹鋼還要好。但在有些環(huán)境中其表現(xiàn)就不太好。另一個(gè)例子是904L型不銹鋼。在純磷酸中，這種不銹鋼是所有鋼中表現(xiàn)好，但在濕法工業(yè)磷酸中，它則比不上其它兩種超級(jí)奧氏體不銹鋼。在一種混合液 WPA 2中，其耐腐蝕性能則是差的, 見(jiàn)表5?！　?/p>

因此，在為制造業(yè)中的設(shè)備，如反應(yīng)器、管道和儲(chǔ)罐，推薦適合的不銹鋼時(shí)一定要非常謹(jǐn)慎。好能掌握有關(guān)工況條件的具體數(shù)據(jù)。

2.2 點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕　　點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕是兩種緊密相關(guān)的腐蝕類型，均屬于局部腐蝕。其主要生產(chǎn)條件為含有氯離子的環(huán)境。但溫度及酸堿度(pH值)等也起著很重要的作用。當(dāng)不銹鋼處于含氯環(huán)境中時(shí)，在一定溫度下就會(huì)發(fā)生點(diǎn)腐蝕。*，鉻和鉬含量的提高有助于增強(qiáng)不銹鋼抗局部腐蝕的能力。鉻、鉬和氮對(duì)抵抗局部腐蝕能力的綜合影響，經(jīng)常用經(jīng)驗(yàn)公式WS（Wirksumme）來(lái)表示。WS(PRE)=％鉻＋3.3×％鉬＋16×％氮　　式中的WS值一般被稱之為“耐點(diǎn)腐蝕能力指數(shù)(PRE)”。所以也常常用PRE來(lái)表示。公式所給出的氮的系數(shù)16是經(jīng)常使用的。但據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道也有采用其它系數(shù)的，比如Mannesmann研究院的Herbsleb博士就建議使用30。諸如鎢等其它成分對(duì)防腐性能也有積極影響。按重量百分比的算法計(jì)算，其效果約為鉬的一半。為了進(jìn)行比較，同時(shí)用16和30作為PRE 公式中氮的系數(shù)為表1中的一些鋼種計(jì)算PRE值。結(jié)果在表7中給出。

可以看出， PRE(16)和PRE(30)對(duì)許多鋼種來(lái)說(shuō)差別并不是很大。重要的是兩個(gè)系數(shù)對(duì)排列不同不銹鋼并無(wú)影響?！　?/p>

表7同時(shí)也給出了一些不銹鋼的臨界點(diǎn)蝕溫度(CPT)和臨界縫隙腐蝕溫度(CCT)。這兩個(gè)臨界溫度常常被用來(lái)衡量不銹鋼耐局部腐蝕的能力。大量的研究工作和實(shí)用經(jīng)驗(yàn)表明，PRE值與不銹鋼耐局部腐蝕的能力，如CPT和CCT值，是成比例關(guān)系的。317LMN，904L兩種奧氏體不銹鋼和2205型雙相不銹鋼的 PRE 值大致相同，其抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力也應(yīng)該是相同的。所記錄的使用數(shù)據(jù)顯示，904L不銹鋼的抗點(diǎn)蝕能力略優(yōu)于其它鋼種，而2205的抗縫隙腐蝕能力則較強(qiáng)，這種現(xiàn)象與實(shí)際使用情況相符?！　?/p>

含6％鉬和7％鉬的超級(jí)奧氏體不銹鋼，如254SMO和654SMO，均具有較高的PRE值和CPT/CCT值，見(jiàn)表7。表示其的耐局部腐蝕的能力。因此，超級(jí)奧氏體不銹鋼家族也一直被廣泛地應(yīng)用于抗點(diǎn)蝕要求較高的用途中，比如用作海水處理設(shè)備，紙漿漂白及煙氣脫硫裝置中的部件等。在一次用于評(píng)估煙氣脫硫設(shè)備所用材料的試驗(yàn)中測(cè)定了會(huì)導(dǎo)致縫隙腐蝕的臨界氯離子濃度。材料被浸泡在飽含二氧化硫并含有酸性(pH值為1)氯化物，且溫度為80℃的溶液中。對(duì)一些侯選材料的測(cè)試結(jié)果如表8所示。

2.3 應(yīng)力腐蝕破裂　　普通奧氏體不銹鋼比鐵素體不銹鋼和雙相不銹鋼更容易發(fā)生由氯化物引起的應(yīng)力腐蝕破裂。然而，超級(jí)奧氏體不銹鋼卻具有非常高的抗應(yīng)力腐蝕破裂的能力，在許多情況下其效果還優(yōu)于雙相不銹鋼抗應(yīng)力腐蝕破裂的能力。表9所示為蒸發(fā)情況下(根據(jù)點(diǎn)滴試驗(yàn)確定)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂的臨界應(yīng)力。測(cè)試時(shí)間為500小時(shí)。　　可以清楚地看出，與普通不銹鋼相比，超級(jí)奧氏體不銹鋼有著非常優(yōu)異的抗應(yīng)力腐蝕破裂的能力。

硫化氫(常出現(xiàn)于油井和氣井中)的存在會(huì)增加出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕破裂的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)殍F素體相的氫脆性，雙相不銹鋼，特別是經(jīng)過(guò)深加工的部件，則較容易出現(xiàn)裂紋。在硫化氫和氯離子同時(shí)存在的情況下，不銹鋼出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕破裂的危險(xiǎn)性就更大。而超級(jí)奧氏體不銹鋼在此類“酸性”環(huán)境中是具有很強(qiáng)的抗應(yīng)力腐蝕破裂能力的。NACE MR0175－95是專門為油氣生產(chǎn)中，針對(duì)硫化應(yīng)力腐蝕破裂問(wèn)題如何選材所制定的標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)中包括了254 SMO，而且也同時(shí)包括了退火和冷加工狀態(tài)。所容許的大硬度值(35 HRC)也比普通型奧氏體不銹鋼 (22 HRC)要高的多。從這一點(diǎn)看，在含有大量硫化氫，惡劣的油氣環(huán)境中，超級(jí)奧氏體不銹鋼是佳的材料選擇。

2.4 海水中的腐蝕　　

導(dǎo)致不銹鋼發(fā)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂常見(jiàn)的環(huán)境是在水中，尤其是在海水中。因?yàn)楹Ｋ穆入x子含量是非常高的。由于超級(jí)奧氏體不銹鋼的臨界點(diǎn)腐蝕溫度和臨界縫隙腐蝕溫度均非常高，見(jiàn)表7，說(shuō)明其在海水中耐局部腐蝕的能力也是非常的強(qiáng)。所以含6％鉬和7％鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼同鎳基合金一樣曾廣泛地被應(yīng)用于海水中。由于實(shí)際情況有很大的不同，所報(bào)道的使用結(jié)果也大不相同。有的使用了幾年仍狀況良好，有的僅在一年之內(nèi)就出現(xiàn)了嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。如同所有與含氯化物的水接觸的不銹鋼一樣，決定性的因素仍是因焊接而產(chǎn)生的氧化物和微小的縫隙，同時(shí)殘余氯含量也是一個(gè)非常重要的因素。　　

添加到海水中用于殺死海洋微生物的氯是一種很強(qiáng)的氧化劑，它可輕易地使不銹鋼的腐蝕電位超過(guò)其臨界點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕電位。　　在低于50℃的情況下，在干凈的6鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼表面不應(yīng)出現(xiàn)點(diǎn)蝕問(wèn)題。但在一些實(shí)際應(yīng)用中，也有6鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼在較高工作溫度下具有較好使用性能的實(shí)例。具限制性的因素是縫隙腐蝕。如果縫隙情況嚴(yán)重的話，即使在20～30℃)的溫度下也會(huì)發(fā)生腐蝕。然而，至少在溫度高達(dá)30℃及殘余氯含量約為百萬(wàn)分之0.5的情況下，這種類型的不銹鋼一般都是合格的。在縫隙情況很嚴(yán)重時(shí)(比如在某些類型的板式換熱器上會(huì)發(fā)現(xiàn)這種情況），即使將溫度一直保持在25℃以下，一般也不將6鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼用于此類用途。在縫隙很嚴(yán)重但未添加氯的用途中，至少在35℃的溫度下，6鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼的使用則一直是很成功的。