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上海骏廷—正公差与负公差:在国内提到公差,绝大部分往往就是指负公差。当然正公差一定也是有的,但是很少很少。,en 10273用于压力目的的热轧可焊接钢棒具有特定的高温性能,日本的钢号中若是从美国引进的牌号,则在三位数字前加前缀“sus”(也即是英文steel use stainless的简称),但与astm(美国材料与试验协会)差别的是若日本自己研制的钢号则后缀“j”表示japan。如“sus 316j1”,区别于“sus 316”。,+ u未经处理,中国 gb24511-2009 承压设备用不锈钢钢板及钢带 镍基合金定义:
镍基合金一般以ni含量超过30wt%之合金称之,常见产品之ni含量都超过50wt%,由于具有超群的高温机械强度与耐蚀性质,与铁基和钴基合金合称为超合金(superalloy),一般是应用在540oc以上的高温环境,并依其使用场合,选用不同合金设计,多用于特殊耐蚀环境、高温腐蚀环境、需具备高温机械强度之设备。常应用于航天、能源、石化工业或特殊电子/光电等领域。
镍基合金特点:
镍基合金是超合金中应用最广、强度 的材料。超合金之名称即源自于材料特色,包括:(1)性能超优异:高温下可维持高强度,且具有优异的抗潜变、等机械性质,以及耐蚀特性与良好的塑性和銲接性。
合金添加超繁杂:镍基合金常添加十种以上之合金元素,用以增进不同环境之耐蚀性;以及固溶强化或析出强化等作用。
工作环境超恶劣:镍基合金被广泛用于各种严苛之使用条件,如航天飞行引擎燃气室的高温高压部份、核能、石油、海洋工业之结构件,耐蚀管线等。
17-4ph/0cr17ni4cu4nb/05cr17ni4cu4nb/aisi630,unss17400/sus630/x5crnicunb16-4/ph15-7mo/(unss15700、sus632)0cr15ni7mo2al/am-350(unss35000/sus633)0cr16ni4mo3n/17-7ph(sus631)07cr17ni7al/unss17700/aisi631/ph13-8mo/0cr13ni8mo2al(unss13800、xm13/04cr13ni8mo2al/15-5ph(unss15500、xm12)1.4545/xm-12/05cr15ni5cu4nb/0cr15ni5cu4nb/custom-455/00cr12ni8cu2tinb/am-355(634型)am350/0cr16ni4mo3n
沉淀硬化奥氏体耐热钢
沉淀硬化奥氏体耐热钢是在奥氏体基体上通过第二相沉淀强化的耐热钢,用于制造600~750℃的燃气轮机部件。沉淀硬化奥氏体耐热钢是在18/8和18/12铬-镍不锈钢的基础上发展起来的。为保证有足够的抗yang化性,铬含量均在12%以上,加入足够量的镍以稳定奥氏体组织。根据镍含量不同,有低镍、25%、35%、45%不同类型,第二相沉淀强化元素有钛、铝、铌、钒等,固溶强化元素有钨、钼等,还有硼、锆、铈、镁等微量元素强化晶界。根据强化相的类型,又可分为碳化物沉淀硬化奥氏体耐热钢和金属间化合物沉淀硬化耐热钢两大类。
沉淀硬化奥氏体钢的分类
碳化物沉淀硬化奥氏体耐热钢
以碳化物形成元素钒、铌和钼形成的mc和m23c6型碳化物作为强化相,使用温度650℃。为保证足够高的高温强度,必须有足够高的碳化物体积分数,故这类钢的碳含量应保持在0.4%左右。代表性的中国牌号为gh36,它是一种节镍型的fe-13cr-8ni-8mn钢,并含有强化元素钼、钒和铌。其中钼主要是起固溶强化作用,钼含量约为1.4%。钒和铌含量分别约为1.4%和0.4%,王要起沉淀强化作用。gh36钢中最主要的碳化物是vc,其中溶有部分铌和钼,随钢中钒含量增加,钢的高温强度增加,vc析出量最多时(670~750℃)与 硬度相符,其颗粒从几个nm到20nm。第二种碳化物是m23c6,其成分为(cr,fe,v,mo)23c6复合碳化物, 形成温度为900℃。钼的溶入促进了m23c6的强化效应。第三种碳化物为nbc溶有部分钒和钼,铌虽有固溶强化作用,但过量易生成一次粗大的nbc或nb(c,n)夹杂物,不利于钢的强化。vc和m23c6只有在相当高温度下才能溶解,所以固溶温度在1120~1140℃保温80min。时效处理采用二次时效热处理制度,即650~670℃时效14~16h后升温到770~800℃时效14~20h,然后空冷。此时钢中主要强化相为1%左右的弥散分布的vc和3%左右颗粒稍大的m23c6以及0.3%左右的难溶解的nbc或nb(c,n)。为限制nbc或nb(c,n)出现,应控制低的氮含量和n3gn的碳含量和不太高的氮含量,氮含量增加不仅使钢的强度低,而且持久塑性也显著下降。为改善钢的性能,加入少量铝(约0.3%)以固定氮,减少nb(c,n)夹杂物,可以更好发挥钒和铌的强化作用。同时加入微量镁(0.003%~0.005%)可强化晶界,提高钢的持久塑性。
此外,还有铁一铬一镍一钴基的碳化物沉淀硬化型耐热钢如美国的s-590(含有0.4%碳、21%铬、20%镍、20%钴、4%钨、4%钼、4%铌),其沉淀强化相为nbc。另一类型是借温加工来促进碳化物沉淀强化的中国耐热钢g18b(含有0.4%碳、13%铬、13%镍、10%钴、2.5%钨、2%钼、3%铌),其沉淀强化相亦为nbc。
金属间化合物沉淀硬化奥氏体耐热钢
以金属间化合物γ’-ni3(ti,a1)作为主要沉淀强化相,用于温度在650~750℃甚至更高的温度运转的燃气轮机部件。由于加入大量铁素体型强化元素如钨、钼、钛、铝和铌等,为保证基体奥氏体组织的稳定性,加入了大量的镍,其基体根据镍含量不同可分为fe-15cr-25ni、fe-15cr-35ni等,加入钛和铝主要是为形成γ’-ni3(ti,a1)金属间化合物,以便经过时效处理产生沉淀强化。图为cr15ni25钢加入钛和铝所形成的各种金属间化合物。其中能作为沉淀强化相的是溶有钛和铝的γ’-ni3(ti,a1)相,长时间后γ’-ni3(ti,a1)相会转变成η-ni3ti相而出现胞状沉淀组织,使沉淀强化效果消失。一般a1/ti小于1,铝有稳定γ’-ni3(ti,a1)的作用。过量的铝又会形成ni2a1ti和ni(a1,ti)相,易聚集长大,不能作为沉淀强化相。这类钢中γ’相的体积分数不超过20%,因而限制了进一步提高钢高温强度。进一步合金化还单独或同时加入钨和钼以固溶强化来提高其高温强度和使用温度。钨和钼除有形成laves相倾向外,还可能形成σ相和μ相,使钢失去组织稳定性,甚至造成脆化效应。通过调整成分或细化晶粒减轻σ相在晶界密集程度,是保证钢在高温长期使用安全的重要措施。钼能改善由钛引起的低塑性和缺口敏感性。钢中加入晶界强化元素硼、锆、铈、镁等,其中硼含量不宜过高,否则在晶界易形成硼化物低熔点共晶而产生热脆。这些微量元素可改善钢的持久塑性和强度,消除缺口敏感性。硅作为残留元素在钢中存在,当其含量在上限时易生成ni14ti9si6的g相,消耗主要强化元素钛及奥氏体形成元素镍,且g相性脆,要严格控制其生成。由于这类钢的组织稳定性较差,γ’-ni3(ti,a1)易生成η-ni3ti的不利转变和微量脆性相析出倾向,限制了钢在较高温度下的强化,只能在650~750℃的中温范围使用。
crl5ni25钢加入钛和铝形成的各种金属间化合物
工艺性能:
此钢热成型可在1000——1150摄氏度进行。
该钢的热处理工艺为1100——1150摄氏度,加热后快冷。
此钢虽可采用通用的焊接工艺进行焊接,但是最恰当的焊接方法是手工电弧焊和钨极氩弧焊。
当采用手工电弧焊焊接不大于6毫米板材时焊条直径不大于2.5毫米;当板厚大于6毫米时焊条直径小于3.2毫米。当焊后需热处理时,可以在1075——1125摄氏度加热后快冷进行处理。
用钨极氩弧焊焊接时的填充金属可用同材焊条,焊后焊缝须经酸洗,钝化处理。
耐腐蚀性能
00cr20ni25mo4.5cu钢主要系为解决硫酸的腐蚀而发展的。
同时也耐常压下任何浓度,任何温度醋酸的腐蚀。
它在甲酸,磷酸中,在甲酸与醋酸的混合酸中的耐蚀性能也很好。
采用gb1223-75中t法检验oocr20ni25mo4.5cu钢的晶间腐蚀倾向的结果显示,当钢中含c0.038%时,此钢出现晶间腐蚀需经敏化1小时以上,因此,即使焊接厚度不大于30mm部件时,只要焊接工艺适当,便没有晶间腐蚀的危险。通过孔蚀电位测定和孔蚀试验结果显示,00cr20ni25mo4.5cu优于00cr18ni10和00cr18ni14mo2等低牌号cr-ni奥氏体钢。
由于00cr20ni25mo4.5cu钢中ni量达25%,故耐应力腐蚀性能亦较一般cr-ni奥氏体钢为佳。
一般说来,在含氯离子的水介质中,当用18-8,18-12-mo不锈钢出现应力腐蚀破裂时,选择00cr20ni25mo4.5cu经常可以防止事故的发生。
耐蚀合金国内牌号包括:ns111,ns112,ns113,ns131,ns141,ns142,
ns143,ns311,ns314,ns315,ns321,ns322,ns331,ns332,
ns333,ns334,ns335,ns336,ns334,ns341,ns411等
耐蚀合金国外牌号包括:incoloy800/800h;incoloy825;inconel600/690/625;hastelloyb/b2/c/c-4等
金属抗腐蚀材料,相对非金属耐腐蚀材料而言,金属抗腐蚀材料主要有铁基合金(耐腐蚀不锈钢)镍基合金(ni-cr合金,ni-cr-mo合金,ni-cu合金等);活性金属。
镍基耐蚀合金
主要是哈氏合金以及ni-cu合金等,由于金属ni本身是面心立方结构,晶体学上的稳定性使得它能够比fe能够容纳更多的合金元素,如cr,mo等,从而达到抵抗各种环境的能力;同时镍本身就具有一定的抗腐蚀能力,尤其是抗氯离子引起的应力腐蚀能力。在强还原性腐蚀环境,复杂的混合酸环境,含有卤素离子的溶液中,以哈氏合金为代表的镍基耐蚀合金相对铁基的不锈钢具有 的优势。活性金属
也具有很好的抗腐蚀能力,典型代表是ti;zr;ta等;其中最典型的代表是ti;钛材有着广泛的应用,主要用在一些不锈钢无法适应的腐蚀环境。钛材耐腐蚀原理:在氧化性气氛中,形成致密的氧化膜来提供保护;所以一般不能用于还原性较强或者密封性那个较高的腐蚀环境中(缺氧环境),与此同时,钛材的应用温度一般小于300摄氏度。特别要注意的是,活性金属都不能用于含氟的环境。(如***环境可以选用哈氏c2000,nicu合金等)