不锈耐酸钢行业研究

1、第六章第六章 不锈钢不锈钢 1谷风优质主要主要内内容容 6.1 6.1 概述概述 6.2 6.2 合金元素对不锈钢组织和性能的影响合金元素对不锈钢组织和性能的影响 6.3 6.3 铁素体不锈钢铁素体不锈钢 6.46.4马氏体不锈钢马氏体不锈钢 6.56.5奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 2谷风优质6.1 6.1 概述概述一、一、 基本概念基本概念不锈钢：不锈钢：在自然界环境和一定工业介质中具有耐腐蚀性在自然界环境和一定工业介质中具有耐腐蚀性 的的钢。钢。自然界不锈工业介质不锈大气、水气和水等弱介质中不锈钢耐酸、碱、盐等化学侵蚀性介质耐酸钢不锈钢耐酸钢0.01mm/a,完全耐蚀0.1mm/a,耐蚀0.

2、 1mm/a,完全耐蚀ni 30倍）；倍）；c 提高，强度提高；但提高，强度提高；但c与与cr形成碳化物，降低耐蚀性。形成碳化物，降低耐蚀性。 一般在不锈钢中一般在不锈钢中c0.4%, 多在多在0.1-0.2%。如：。如： 2cr13 （0.2%c）; 0cr17ti （c0.08%）; 00cr18ni10（c0.03%） 只有滚动轴承、弹簧和刃具的不锈钢用高只有滚动轴承、弹簧和刃具的不锈钢用高c： 如如 9 cr18 20谷风优质vmn，n 提高高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。提高高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。vmo 提高不锈钢的钝化能力，扩大其钝化介质范围（浓硫酸、提高不锈钢的钝化能力，扩

3、大其钝化介质范围（浓硫酸、稀盐酸、磷酸和有机酸），且能阻止稀盐酸、磷酸和有机酸），且能阻止点腐蚀点腐蚀倾向。倾向。 含含mo的钝化膜：的钝化膜：fe2o3-cr2o3-moo3，致密，稳定性好，致密，稳定性好，能防止能防止cl-穿透。穿透。vcu 少量加入可有效地提高不锈钢在硫酸及有机酸中的耐蚀少量加入可有效地提高不锈钢在硫酸及有机酸中的耐蚀性。性。21谷风优质vsi si 提高在盐酸、硫酸和高浓度硝酸中耐蚀性。提高在盐酸、硫酸和高浓度硝酸中耐蚀性。 vmo, cu, ni, simo, cu, ni, si复合加入复合加入 如在如在cr18ni9cr18ni9中加入中加入mo,cu,nimo

4、,cu,ni后进一步扩大了在硫酸中的后进一步扩大了在硫酸中的耐蚀性和使用温度范围耐蚀性和使用温度范围 。vti, nb ti, nb 在在cr-nicr-ni奥氏体不锈钢和高铬铁素体不锈钢中均有晶间腐蚀奥氏体不锈钢和高铬铁素体不锈钢中均有晶间腐蚀倾向，加入倾向，加入titi或或nbnb（固（固c c） ，可可防止晶间腐蚀。防止晶间腐蚀。22谷风优质6.36.3铁素体不锈钢铁素体不锈钢含碳量含碳量0.15%,含含cr量为量为13-30%（高（高cr低碳低碳） 1. 1. 主要有三种类型：主要有三种类型： （1）cr13型型 如如0cr13、0cr13al、0cr11ti等；等； （2）cr17型

5、型 如如1cr17、0cr17ti、1cr17mo等；等； （3）cr25-30型型 如如1cr28、1cr25ti、00cr30mo2等。等。 23谷风优质基基本本特特点点含碳量含碳量15cr时，随时，随cr其脆化倾向也其脆化倾向也。在。在400525长时间加热或缓慢冷却时，钢就变得很脆长时间加热或缓慢冷却时，钢就变得很脆, 以以475加热为最甚原因加热为最甚原因:在脆化在脆化t范围内长期停留时，范围内长期停留时，铬有序化铬有序化相，与母相共格相，与母相共格大内应力。大内应力。ak（3）金属间化合物金属间化合物相的形成相的形成 相具有高硬度，有大的体积效应，且常沿晶界相具有高硬度，有大的体积

6、效应，且常沿晶界分布，所以使钢产生了很大的脆性分布，所以使钢产生了很大的脆性 27谷风优质6.46.4、马氏体不锈钢、马氏体不锈钢 这类钢主要含这类钢主要含1218%cr，淬火冷却能产生，淬火冷却能产生m。 （一）马氏体不锈钢的成分和组织特点（一）马氏体不锈钢的成分和组织特点 马氏体不锈钢可分为三类：马氏体不锈钢可分为三类： （1）cr13型，有型，有1cr13、2cr13、3cr13、4cr13等钢号；等钢号； （2）高碳高铬钢，如）高碳高铬钢，如9cr18、9cr18mov等；等； （3）低碳）低碳17% cr-2%ni钢，如钢，如1cr17ni2。28谷风优质1cr13：m+f2cr13

7、：m3cr13：m4cr13：m+k类似于类似于调质钢调质钢制造不锈制造不锈结构件结构件类似于类似于工具钢工具钢制造耐蚀制造耐蚀工具（手工具（手术刀等）术刀等）透平转轮透平转轮医疗器械医疗器械用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等。用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等。29谷风优质（二）马氏体不锈钢的热处理特点（二）马氏体不锈钢的热处理特点 常用的热处理工艺有软化处理、球化退火、调质处理和淬常用的热处理工艺有软化处理、球化退火、调质处理和淬火火+ +低温回火。低温回火。软软化化处处理理软化处理有两种方法：软化处理有两种方法： 一是进行高温回火，将锻轧件加热一是进行高温回火，将锻轧件加热至至7

8、00800保温保温26小时后空冷，使小时后空冷，使马氏体转变为回火索氏体。马氏体转变为回火索氏体。 另外也可以采用完全退火。另外也可以采用完全退火。30谷风优质调调质质处处理理 1cr13、2cr13常用于结构件常用于结构件调质。调质。因为铬因为铬抗回火性和抗回火性和ac1点，所以调质回点，所以调质回火温度也相应火温度也相应.通常为通常为640700。 回火后应采用油冷回火后应采用油冷 ?淬淬火火低低回回 3cr13、4cr13常做有一定耐蚀性的工常做有一定耐蚀性的工具，所以采用淬火低温回火。具，所以采用淬火低温回火。t淬淬在在10001050，为减少变形，可用硝盐分级冷，为减少变形，可用硝盐

9、分级冷却。组织为马氏体却。组织为马氏体+碳化物碳化物+少量少量ar透平转轮透平转轮31谷风优质6.56.5、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢一、特点一、特点 与与 f 或或 m - f不锈钢相比，不锈钢相比， 1）有很高耐蚀性（主要在氧化性酸如有很高耐蚀性（主要在氧化性酸如hno3）；）； 2）高塑性，易于成形（板、带、管、丝、材）；）高塑性，易于成形（板、带、管、丝、材）； 3）焊接性能较好（无相变）；）焊接性能较好（无相变）； 4）韧性和低温韧性好，无冷脆倾向；）韧性和低温韧性好，无冷脆倾向； 5）可用作）可用作550热强钢热强钢（奥氏体的（奥氏体的t再再高）；高）； 6）价格贵；容易加工硬化，

10、切削加工性不好；）价格贵；容易加工硬化，切削加工性不好； 7）导热性差，加热和冷却时要注意）导热性差，加热和冷却时要注意。 32谷风优质二、主要钢种二、主要钢种l 18-8型铬镍型铬镍 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 1cr18ni9, 1cr18ni9ti, 0cr18ni18mo2cu2ti 00cr18ni12mo2ti 广泛用于化工设备及管道广泛用于化工设备及管道反应釜反应釜(316l)大型化工储罐大型化工储罐(304)热交换器热交换器(316l)33谷风优质（三）奥氏体不锈钢的晶间腐蚀（三）奥氏体不锈钢的晶间腐蚀1. 现象现象 奥氏体不锈钢焊接后奥氏体不锈钢焊接后,焊缝及热影响区焊缝及热影

11、响区(550-800）在许多）在许多介质中产生晶间腐蚀。介质中产生晶间腐蚀。 介质：热浓硝酸（介质：热浓硝酸（50-65%）、含铜盐和氧化铁的硫酸溶）、含铜盐和氧化铁的硫酸溶液、热有机酸等液、热有机酸等2. 形成原因形成原因 贫铬理论贫铬理论 奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要是晶界上析出奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要是晶界上析出网状富铬的网状富铬的cr23c6引起晶界周围基体产生贫铬区引起晶界周围基体产生贫铬区，贫铬区的宽度约，贫铬区的宽度约10-5cm，cr12%。在许多介质中没有钝化能力在许多介质中没有钝化能力, 贫铬区贫铬区成为微阳极而发生腐蚀。成为微阳极而发生腐蚀。 34谷风优质3. 3. 影响因素

12、影响因素 c%：c0.03%时无晶间腐蚀时无晶间腐蚀;化学成分：化学成分：加入加入ti, nb固固c，使奥氏体内固溶的使奥氏体内固溶的c800时时k重重溶；溶；t500，扩散困难扩散困难。 加热时间：加热时间：时间很长或很短，都难以存在晶间腐蚀。时间很长或很短，都难以存在晶间腐蚀。35谷风优质4. 4. 改善与预防改善与预防超低超低c，如如00cr18ni10, 00cr18ni12mo2；改变改变k类型类型：加：加ti, nb固固c，并稳定化处理；并稳定化处理；固溶处理固溶处理：重新使：重新使k溶解于溶解于中中;获得获得+（10-50%）双相组织双相组织； 由于由于在在500-800间发生相间沉淀，间发生相间沉淀，cr23c6在在/