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超级铁素体不锈钢S44660焊管耐蚀性能的研究
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间：2012-05-04
采用ASTMG48C法、ASTM763Y法对比，研究了超级铁素体不锈钢S44660焊管与316L焊管、TA2管、S31803管的耐蚀性。表明超级铁素体不锈钢S44660具有非常好的Cl-应力腐蚀、点腐蚀性能、耐晶间腐蚀和综合力学性能，这些性能依赖于其组织结构和化学成分（见表）。长期以来，由于铁素体不锈钢C、N等间隙元素的存在，显著提高了高铬铁素体不锈钢的脆性转变温度和缺口敏感性，所以其用途有限。随着不锈钢精炼技术的发展，极大地降低了铁素体不锈钢中的C、N等间隙元素的含量，使该类不锈钢的一些缺点和不足得到了一定程度的克服，当超级铁素体S44660含C+N低于400ppm，PRE值大于37时，其优异的耐蚀性能和加工、焊接性能得到充分体现。经过特殊工艺处理的S44660焊管能够在海水环境中、在Cl-含量高的化工行业中进行长期服役。
S44660焊管的综合力学性能
S44660焊管的综合力学性能
材质
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抗拉强度MPa
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屈服强度MPa
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延伸率%
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弹性模量GPa
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密度g/cm3
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热胀系数mm/mm/℃×10-6
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导热率W/m·K
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电阻Ω
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比热容kJ/kg·K
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S44660
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621.00
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517.50
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30
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213.9
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7.7
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6.75
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27.1
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21.1
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0.46
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S44660焊管的主要化学成分
牌号
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Cr
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Mo
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Ni
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Mn
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Si
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C
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N
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P
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S
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Ti+Nb
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S44660
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25.0-
28.0
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3.0-
4.0
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2.0-
3.5
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≤
1.0
|
≤
1.0
|
≤0.03
|
≤0.04
|
≤0.04
|
≤0.03
|
6×(C+N)≤0.8
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在美国等发达国家，S44660焊管已经广泛在沿海电厂发电机组的冷凝器、海水淡化、制盐业、含氯离子较高的化工等行业中使用，钢管总长达到几百万公里。目前在上述行业中已广泛使用S44660焊管替代钛管、海军黄铜管、白铜管和超级奥氏体不锈钢管、超级双相不锈钢管。同时节省了大量的镍、铜、钛等昂贵金属资源。目前，我国太钢不锈钢股份公司也对超级铁素体不锈钢S44660焊管进行生产开发。
该材料中的铬含量在27%左右，同时由于含有3%以上的钼，钼能显著提高不锈钢的抗点腐蚀性能，研究表明，钼在铁素体不锈钢中耐点蚀的能力相当于铬的3倍，因此通常用Cr+3.3Mo的衡量钢的耐点蚀性能，此当量值越高，钢的耐点蚀能力越强。同时钼的加入，使钢表面形成富钼的氧化膜，这种含有铬钼元素的氧化膜，具有很高的稳定性，不但在许多非氧化性强腐蚀介质中不易被溶解，而且更能有效地抑制氯离子引起的点腐蚀。另外S44660钢中加入碳化物形成元素钛和铌，有效地抑制了晶间腐蚀倾向。此外，S44660在耐氯化物等介质的抗应力腐蚀性能明显优于奥氏体不锈钢，这是由于铁素体不锈钢的体心立方点阵晶面容易滑移，易形成网状位错结构，从而不易生成线状的蚀沟，所以难以造成穿晶破裂。还由于它容易发生交叉滑移，而不致造成粗大的滑移台阶。因此，超级铁素体不锈钢S44660焊管在Cl-环境中具有较好的耐蚀性，在一定条件下，可替代钛管应用于滨海电站凝汽器、海水淡化蒸发器等介质中富含Cl-的工作环境。可以广泛应用于电力、石油、化工、海水淡化等行业的给水加热器、凝汽器、热交换器中，是一种节能、环保、高效、经济的铁素体不锈钢管材。
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