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甘孜1Cr18Ni12Mo3Ti甘孜0Cr18Ni12Mo3Ti和甘孜00Cr19Ni13Mo3这四种含氮奥氏体不锈钢均是在其各自的不含氮钢种的基础上发展起来的。它们既保留了原来各相应不含氮钢种的耐蚀性特点,同时由于氮的强化作用提高了强度和加工硬化倾向,而塑性、韧性仍然维持很高的水平。另外,氮的加入也进一步改善在某些方面的耐蚀性,特别是耐点腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀性能。这些钢可用在各相应不含氮钢的应用场合,同时可承受更重的负荷,因而可减少材料消耗。从实用角度上讲,目前重要的是0Cr19Ni9N和00Cr17Ni13Mo2N两种。0Cr19Ni9N钢主要用于要求一定耐蚀性和较高强度或减轻重量的设备及构件,比如飞机和宇航器中的部件与装置,海水设备中泵、阀以及船舶的轴与推进器等。00Cr17Ni13Mo2N钢主要用于化工、化肥(特别是尿素生产)装置中的高压设备和管线,如合成塔、反应器和容器有关设备。
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甘孜2Cr13钢冷塑性变形性能、深拉和深冲性以及切削加工性均尚好,它的热加工温度以850-1200℃为宜,随后需砂冷或及时进行退火处理。它的热处理工艺见表2-20。此甘孜钢焊后硬化倾向大,易出现裂纹。若用Cr202Cr207等焊条焊接时,焊前需经250-350℃预热,焊后需在700-730℃回火,若用奥107,奥207等焊条焊接,则可不进行焊后热处理。
3Cr13钢由于碳含量高,故冷变形性能较1Cr132Cr13钢为差,但其热加工并无困难,热变形适宜温度为850-1200℃,随后需缓冷并及时退火。3Cr13钢的软化退火与淬火工艺与甘孜1Cr132Cr13相同,但回火温度较低,一般为200-300℃。由于3Cr13钢可焊性差,一般情况下它不用于焊接。
4Cr13钢的热加工温度与1Cr13,2Cr13,3Cr13相同。但其冷加工性能较3Cr13更差。热处理时退火温度为750-800℃,随后炉冷;淬火温度为1050-1100℃,然后油冷;回火工艺与3Cr13不锈钢相同。此钢的可焊性很差,一般不用于焊接。
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甘孜00Cr25Ni20(Nb)系含有较高Cr,Ni的奥氏体耐硝酸不锈钢。由于碳含量低(≤0.02%),有时还含有稳定化元素Nb,因而耐晶间腐蚀性能较好, 焊后没有焊接务化倾向。由于镍含量较高,因此耐氯化物应力腐蚀性能也优于一般的18-8不锈钢。
甘孜00Cr25Ni22Mo2N钢主要用于尿素生产中汽提塔的结构材料。由于钢中含氮,不仅使钢的耐孔蚀性能提高,且可使钢具有更高的强度和更稳定的纯奥氏体组织。研究和实际使用均表明,此钢耐尿素腐蚀的性能远远优于甘孜00Cr17Ni14Mo2(316L),也优于00Cr18Mn14Mo2N(A4),是近10多年来。在尿素生产中发展与应用的较新钢种,国外70年代开始用于尿素汽提塔,国内大化肥引进设备上也已普通采用。此钢还可用于醋酸、硫酸生产中制造热交换器和容器、管道等。
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甘孜2Cr18Ni9钢在固溶态的耐腐蚀性能在1Cr18Ni9Ti基本相同,故可参阅1Cr18Ni9Ti的耐蚀性。
工艺性能甘孜
2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9奥氏体不锈钢均有良好的冷、热加工性,适于通用的各种冷、热加工工艺,热加工温度以900-1180℃为宜。冷轧、冷拔、冷冲、冷弯以及管材的扩口,压扁等均无困难。由于此三种钢易冷作硬化,因而当冷变形量过大时,要进行中间退火处理。
热处理工艺:甘孜2Cr18Ni9和1Cr18Ni9系经1100 -1150℃加热,而0Cr18Ni9则系经1080-1100℃加热后水冷或空冷。冷加工中间的退火温度多在850-970℃,加热后进行水冷。
三种钢的可焊性均好,可以采用通用的方法进行焊接。手工电弧焊时,含碳0.04%-0.06%的薄截面尺寸的钢材,0Cr18Ni9采用奥002焊条,焊后可不出现刀状腐蚀和晶间腐烛倾向;1Cr18Ni9可采用奥102、奥107焊条,焊后可通过L法晶间腐蚀试验。采用奥132、奥137焊条焊接且经敏化处理后,亦可通过L法晶间腐蚀试验;2Cr18Ni9焊后一般有晶间腐蚀倾向,但若采用奥102、奥107和奥112焊条,焊后的焊接接头也可通过L法晶间腐蚀检验。
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