耐腐蝕不鏽鋼閥門性能

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之前介紹SAF2507雙相不鏽鋼高壓自力式調節閥，現在介紹耐腐蝕不鏽鋼閥門性能不鏽鋼有兩種分類法：一種是按合金元素的特點，劃分為鉻不鏽鋼和鉻鎳不鏽鋼；另一種是按在正火狀態下鋼的組織狀態，劃分為M不鏽鋼、F不鏽鋼、A不鏽鋼、A一F雙相不鏽鋼。

一、耐腐蝕不鏽鋼閥門性能馬氏體不鏽鋼

典型的馬氏體不鏽鋼有1Cr13~4Cr13和9Cr18等

1Cr13鋼加工工藝性能良好。可不經預熱進行深衝、彎曲、卷邊及焊接。2Crl3冷變形前不要求預熱，但焊接前需預熱，1Crl3、2Cr13主要用來製作耐蝕結構件如汽輪機葉片等，而3Cr13、4Cr13主要用來製作醫療器械外科手術刀及耐磨零件；9Crl8可做耐蝕軸承及刀具。

二、鐵素體不鏽鋼

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典型的鐵素體不鏽鋼有Crl7型、Cr25型和Cr28型。
304 是一種通用性的不鏽鋼，它廣泛地用於製作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。
301 不鏽鋼在形變時呈現出明顯的加工硬化現象，被用於要求較高強度的各種場合。 
302 不鏽鋼實質上就是含碳量更高的304不鏽鋼的變種，通過冷軋可使其獲得較高的強度。 
302B 是一種含矽量較高的不鏽鋼，它具有較高的抗高溫氧化性能。 
303和303Se 是分別含有硫和硒的易切削不鏽鋼，用於主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不鏽鋼也用於製作需要熱鐓的機件，因為在這類條件下，這種不鏽鋼具有良好的可熱加工性。
304L 是碳含量較低的304不鏽鋼的變種，用於需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至少，而碳化物的析出可能導致不鏽鋼在某些環境中產生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。
304N 是一種含氮的不鏽鋼，加氮是為了提高鋼的強度。 
305和384 不鏽鋼含有較高的鎳，其加工硬化率低，適用於對冷成型性要求高的各種場合。
308 不鏽鋼用於製作焊條。
309、310、314及330 不鏽鋼的鎳、鉻含量都比較高，為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強度。而30S5和310S乃是309和310不鏽鋼的變種，所不同者隻是碳含量較低，為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至少。330不鏽鋼有著特別高的抗滲碳能力和抗熱震性．
316和317 型不鏽鋼含有鋁，因而在海洋和化學工業環境中的抗點腐蝕能力大大地優於304不鏽鋼。其中，316型不鏽鋼由變種包括低碳不鏽鋼316L、含氮的高強度不鏽鋼316N以及合硫量較高的易切削不鏽鋼316F。
321、347及348 是分別以鈦，铌加鉭、铌穩定化的不鏽鋼，適宜作高溫下使用的焊接構件。348是一種適用於核動力工業的不鏽鋼，對鉭和鑽的合量有著一定的限製。

三，奧氏體不鏽鋼

奧氏體不鏽鋼是克服馬氏作不鏽鋼耐蝕性不足和脆性過大而發展起來的。基本成分為Crl8％、Ni8％簡稱18－8鋼。其特點是合碳量低於0.1％，利用Cr、Ni配合獲得單相奧氏體組織。

奧氏作不鏽鋼一般用於製造生產硝酸、硫酸等化工設備構件、冷凍工業低溫設備構件及經形變強化後可用作不鏽鋼彈簧和鍾表發條等。

奧氏體不鏽鋼具有良好的抗均勻腐蝕的性能，但在局部抗腐蝕方麵，仍存在下列問題：

1.奧氏體不鏽鋼的晶間腐蝕

奧氏作不鏽鋼在450~850℃保溫或緩慢冷卻時，會出現晶問腐蝕。含碳量越高，晶間蝕傾向性越大。此外，在焊接件的熱影響區也會出現晶間腐蝕。這是由於在晶界上析出富Cr的Cr23C6。使其周圍基體產生貧鉻區，從而形成腐蝕原電池而造成的。這種晶間腐蝕現象在前麵提到的鐵素體不鏽鋼中也是存在的。

工程上常采用以下幾種方法防止晶間腐蝕：

（1）降低鋼中的碳量，使鋼中合碳量低於平衡狀態下在奧氏體內的飽和溶解度，即從根本上解決了鉻的碳化物（Cr23C6）在晶界上析出的問題。通常鋼中合碳量降至0.03％以下即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求。

（2）加入Ti、Nb等能形成穩定碳化物（TiC或NbC）的元素，避免在晶界上析出Cr23C6，即可防上奧氏體不鏽鋼的晶間腐蝕。

（3）通過調整鋼中奧氏體形成元素與鐵素體形成元素的比例，使其具有奧氏體+鐵索體雙相組織，其中鐵素體占5％一12％。這種雙相組織不易產生晶間腐蝕。

（4）采用適當熱處理工藝，可以防止晶間腐蝕，獲得的耐蝕性。

2.奧氏體不鏽鋼的應力腐蝕

應力（主要是拉應力）與腐蝕的綜合作用所引起的開裂稱為應力腐蝕開裂，簡稱SCC（Stress Crack Corrosion）。奧氏體不鏽鋼容易在含氯離子的腐蝕介質中產生應力腐蝕。當含Ni量達到8％一10％時，奧氏體不鏽鋼應力腐蝕傾向性大，繼續增加含Ni量至45~50％應力腐蝕傾向逐漸減小，直至消失。防止奧氏體不鏽鋼應力腐蝕的主要途徑是加入Si2~4％並從冶煉上將N含量控製在0.04％以下。此外還應盡量減少P、Sb、Bi、As等雜質的含量。另外可選用A-F雙相鋼，它在Cl-和OH-介質中對應力腐蝕不敏感。當初始的微細裂紋遇到鐵素體相後不再繼續擴展，鐵素體含量應在6%左右。

3.奧氏作不鏽鋼的形變強化

單相的奧氏體不鏽鋼具有良好的冷變形性能，再結晶溫度隨形變量而改變，當形變量為60％時，其再結晶溫度降為650℃冷變形奧氏體不鏽鋼再結晶退火溫度為850~1050℃，850℃則需保溫3h，1050℃時透燒即可，然後水冷。

4.奧氏作不鏽鋼的熱處理

奧氏體不鏽鋼常用的熱處理工藝有：固溶處理、穩定化處理和去應力處理等。

（1）固溶處理。將鋼加熱到1050~1150℃後水淬，主要目的是使碳化物溶於奧氏體中，並將此狀態保留到室溫，這樣鋼的耐蝕性會有很大改善。如上所述，為了防止晶問腐蝕，通常采用固溶化處理，使Cr23C6溶於奧氏體中，然後快速冷卻。對於薄壁件可采用空冷，一般情況采用水冷。

（2）穩定化處理。一般是在固溶處理後進行，常用於含Ti、Nb的18-8鋼，固處理後，將鋼加熱到850~880℃保溫後空冷，此時Cr的碳化物*溶解，脫而鈦的碳化物不*溶解，且在冷卻過程中充分析出，使碳不可能再形成鉻的碳化物，因而有效地消除了晶間腐蝕。

（3）去應力處理。去應力處理是消除鋼在冷加工或焊接後的殘餘應力的熱處理工藝一般加熱到300~350℃回火。對於不含穩定化元素Ti、Nb的鋼，加熱溫度不超過450℃，以免析出鉻的碳化物而引起晶間腐蝕。對於超低碳和含Ti、Nb不鏽鋼的冷加工件和焊接件，需在500~950℃,加熱，然後緩冷，消除應力（消除焊接應力取上限溫度），可以減輕晶間腐蝕傾向並提高鋼的應力腐蝕抗力。

四、奧氏體-鐵素體雙相不鏽鋼

在奧氏不鏽鋼的基礎上，適當增加Cr含量並減少Ni含量，並與回溶化處理相配合，可獲得具有奧氏體和鐵素體的雙相組織（含40~60％δ-鐵素體）的不鏽鋼，典型鋼號有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。雙相不鏽鋼有較好的焊接性，焊後不需熱處理，而且其晶間腐蝕、應力腐蝕傾向性也較小。但由於含Cr量高，易形成σ相，使用時應加以注意。

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