不锈钢材料专业知识培训教材

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1、不锈钢材料专业知识培训教材不锈钢材料专业知识培训教材不锈钢各化学元素的作用 （ 1 ）碳；含碳量越高，刚的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差 （ 2 ）硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常 叫作热脆性 （ 3 ）磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫作 冷脆性在优质钢中，硫和磷要严格控制但从另方面看，在低碳钢中含有较高的硫和磷， 能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的 （ 4 ）锰；能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰 量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它的物理性能 （ 5 ）硅；

2、它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢中含有一定量的 硅，能改善软磁性能 （ 6 ）钨；能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性 （ 7 ）铬；能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用 （ 8 ）钒；能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和耐磨性当它在高温熔入奥氏 体时，可增加钢的淬透性；反之，当它在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性 （ 9 ）钼；可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提高剩磁和娇顽力 （ 10 ）钛；能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性在不锈钢中，钛能消除或 减轻钢的晶间腐蚀现象 （ 11 ）镍；能提高钢的强度和韧性，提高

3、淬透性含量高时，可显著改变钢和合金的一 些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力 （ 12 ）硼；当钢中含有微量的（ ）硼时，钢的淬透性可以成倍的提高 （ 13 ）铝；能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效提高钢在低温下的韧性，还能提 高钢的抗氧化性，提高钢的耐磨性和疲劳强度等 （ 14 ）铜；它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能，特别是和磷配合使用 时更为明显 我国各材质不锈钢的特性与用途 奥氏体不锈钢的特性与用途：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含 Cr 约 18%、Ni 8%10%、C 约 %时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的 18Cr-8Ni 钢 和在此基础上增加

4、Cr、Ni 含量并加入 Mo、Cu、Si、Nb、Ti 等元素发展起来的高 Cr-Ni 系列 钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化， 仅能通过冷加工进行强化。如加入 S，Ca，Se，Te 等元素，则具有良好的易切削性。此类钢 除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有 Mo、Cu 等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿 素等的腐蚀。 此类钢中的含碳量若低于 %或含 Ti、 Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。 高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合 性能，在各行各业中获得了广泛的应用。 1Cr17Mn6NiSN 有磁性。

5、用于铁道车辆等 1Cr18Mn8NiSN 可代替 1Cr18Ni91Cr18Mn10Ni5Mo3N 有良好的耐蚀性， 可制造尿素腐蚀的设备 1Cr17Ni7 有高的强度.用于铁道车辆、传送带螺栓螺母等 1Cr18Ni9 有高的强度，但伸长率稍差。用于建筑装饰材料 Y1Cr18Ni9 切削性、耐烧蚀性高。适用于制作螺栓螺母 Y1Cr18Ni9Se 切削性、耐烧蚀性高。适用制作铆钉、螺钉 0Cr18Ni9 适于食品用设备、一般化工设备、原子能工业用设备 00Cr19Ni10 耐晶间腐蚀性优越。用于焊接后不进行热处理的零部件 0Cr19Ni9N 强度高而塑性不低。作为结构用强度部件 0Cr19Ni1

6、0NbN 具有比 0Cr19Ni 更好的特性和更广的用途 00Cr18Ni10N 特性、用途与 0Cr19Ni9N 相同，但耐晶间腐蚀性更好 1Cr18Ni12 加工硬化性低。用于旋压加工、特殊拉拔、冷镦 0Cr23Ni13 耐腐蚀性、耐热性好0Cr25Ni20 抗氧化性好。多作为耐热钢使用 0Cr17Ni12Mo2 在海水和其他各种介质中，耐腐蚀性比 0Cr19Ni9 好。主要用于耐蚀材料 1Cr18Ni12Mo2Ti 有良好的耐晶间腐蚀性，用于抵抗硫酸、磷酸、蚁酸、醋酸的设备 0Cr18Ni12Mo2Ti 有良好的耐晶间腐蚀性，用于抵抗硫酸、磷酸、蚁酸、醋酸的设备 00Cr17Ni14Mo

7、2 耐晶间腐蚀性比 0Cr17Ni12Mo2 好 0Cr17Ni12Mo2N 强度、塑性较高。用作耐腐蚀性较好、强度较高的部件 00Cr17Ni13Mo2N 特性、用途与 0Cr17Ni12Mo2N 相同，但耐晶间腐蚀性更好 0Cr18Ni12Mo2Cu2 耐腐蚀性、耐点蚀性比 0Cr17Ni12Mo2 好，用于耐硫酸材料 00Cr18Ni14Mo2Cu2 耐晶间腐蚀性比 18Ni12Mo2Cu2 好 0Cr19Ni13Mo3 耐点蚀性比 0Cr17Ni2Mo2 好，用作染色设备材料 00Cr19Ni13Mo3 耐晶间腐蚀性比 0Cr19Ni13Mo3 好 1Cr18Ni12Mo3Ti 有良好

8、的耐晶间腐蚀性。用于耐硫酸、磷酸、蚁酸、醋酸腐蚀的设备 0Cr18Ni12Mo3Ti 有良好的耐晶间腐蚀性。用于耐硫酸、磷酸、蚁酸、醋酸腐蚀的设备 0Cr18Ni16Mo5 用于吸取含氯离子溶液的热交换器、醋酸设备、磷酸设备、漂白装置等 1Cr18Ni9Ti 用作焊芯、抗磁仪表、医疗器械、耐酸容器及设备衬里输送管道等设备和零件 0Cr18Ni10Ti 耐晶间腐蚀性高，不推荐作装饰部件 0Cr18Ni11Nb 耐晶间腐蚀性高 0Cr18Ni9Cu3 冷加工性高。用于冷镦 0Cr18Ni13Si4 耐晶间腐蚀性，用于含氯离子环境的设备零件 概述：奥氏体不锈钢 1913 年在德国问世，在不锈钢中一直

9、扮演着最重要的角色， 其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的 70%。钢号也最多，当今我国常用奥氏体不锈 钢的牌号就有 40 多个，最常见的就如上类型。 常用法兰 管道法兰按与管子的连接方式可分为五种基本类型:平焊法兰、对焊法兰、螺纹法兰、承插 焊法兰、松套法兰。法兰的密封面型式有有多种，一般常用有凸面（RF）、凹面（FM）、凹 凸面（MFM）、榫槽面（TG）、全平面（FF）、环连接面（RJ）。 平焊钢法兰:适用于公称压力不超过 的碳素钢管道连接.平焊法兰的密 封面可以制成光滑式,凹凸式和榫槽式三种.光滑式平焊法兰的应用量最大.多用于介质条件 比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环

10、水，它的优点是价格比较便宜对焊钢法兰:用于法兰与管子的对口焊接,其结构合理,强度与刚度较大,经得 起高温高压及反复弯曲和温度波动,密封性可靠.公称压力为 的对焊法兰采用 凹凸式密封面. 承插焊法兰：常用于 PN，DN40 的管道中； 兰：松套法兰俗称活套法兰,分焊环活套法兰,翻边活套法兰和 对焊活套法兰.常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介 质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料， 而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封； 整体法兰：常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在 设备和阀门上常用 石化设

11、备不锈钢的选用 1、低温 H2S-HCl-H2O 环境 在常减压三顶及其冷凝冷却系统， 低于 150部位存在 H2S-HCl-H2O 环境。 由于 HCl 与 H2S 相互促进构成循环腐蚀。碳钢发生严重均匀腐蚀，Cr13 钢发生点蚀，18-8 钢则发生 应力腐蚀玻裂。国外采用 Monel、HastelloyC-4 与钛作复合材料与内件，目前国内对塔顶壳 体主要采用碳钢+0Cr13Al，内件 0Cr13Al 也采用 3RE60 与 2205 双相钢。0Cr13Al 含碳量 %，在钢中加铝后组织中含大量铁素体，焊后或热处理后可得少量马氏体，具有较强的 抗硫腐蚀能力，由于它比 18-8 钢价廉，且抗

12、应力腐蚀能力强，而弥补了它抗点蚀差的不足， 0Cr13Al 不仅对氯脆，而且对连多硫酸 SCC 也不敏感。但该钢复合钢板与钢管多要进口。国 内厂家也有使用 2205 的，效果也不错。 2、低温 HCN-H2S-H2O 环境 催化吸收解吸系统存在 HCN-H2S-H2O 腐蚀环境。碳钢发生均匀腐蚀、氢鼓泡与 SCC， 18-8 钢发生 SCC。 国内多用 0Cr13Al， 如分馏塔、 吸收塔、 解吸塔与稳定塔均采用碳钢+0Cr13Al， 塔盘用 0Cr13 或 1Cr13。也可采用 12Cr2AlMoV、08Cr2AlMo，但不能用奥化体不锈钢焊条焊 接铬钼钢或 0Cr13 钢，因为易发生 SC

13、C。 3、低温 RNH2（乙醇胺）-H2S-CO2-H2O 环境 松套法在干气及液化石油气脱硫的再生塔、气体吸收塔重沸器等部位会形成 RNH2-H2S-CO2-H2O 环境。碳钢产生均匀腐蚀与 SCC，但一般仍多采用碳钢作设备，必须进行 焊后消除应力处理。但对腐蚀环境恶劣的重沸器等设备宁可选用 18-8 不锈钢，如 321。 4、低温 H2S+H2O 环境 湿硫化氢环境在含硫原油加工中普遍存在。对 H2S5010-6 环境，为抗 SCC 与 SOHIC（定向应力氢诱导开裂）应选用优质的 20R16MnR（Ni1%，碳当量，控制 S、P 含量）设备应焊后热处理，硬度不应HB200，组织为铁素体+

14、珠光体；对 H2S50010-6， 氰化物2010-6 环境， 宜采用 20R 或 16MnR+0Cr13Al 复合壳体， 0Cr13 作内件。 对 H2S+H2O 环境一般不选用 18-8 钢，也不能用 18-8 焊条焊接碳钢或低合金钢。如选用奥氏体不锈钢， 则不能进行冷加工，硬度值不大于 ，否则易产生 SCC。 5、高温 S-H2S-RSH 环境 在常减压塔下部，转油线及高温换热器大于 24部位，随温度升高，会产生 S-H2S-RSH 型腐蚀，通常采用 Cr5Mo、Cr9Mo、Cr13。Cr13 钢能完全满足抗高温 S-H2S-RSH 腐 蚀要求。含 Cr 钢由于表面生成 Cr2O 3、F

15、eCr2S4 混合尖晶石型硫化物保护层，故能有效抗 高温硫腐蚀。要求低的可采用加 Al、Mo 的低合金钢；要求较高的应采用 18-8 不锈钢。 6、高温 S-H2S-RSH-RCOOH（环烷酸）环境 采用高硫高酸（酸值/g）原油加工的设备，如常压塔下部、减压塔，催 化与焦化的分馏塔、重油管线（尤其弯管）、炉管等，温度超过 240会引起腐蚀，腐蚀速 度在 270280最大，超过 343则大幅下降。RCOOH 与 Fe 起作用生成的 Fe(RCOO)2 是可溶 性的，而且对表面 FeS 膜还有清洗作用。环烷酸腐蚀主要与酸值、温度与流速有关。当酸值 小于 时，不考虑影响。在环烷酸腐蚀环境下，碳钢腐蚀率为 79mm/a，铁素体不锈钢与 双相不锈钢通常超过它们的使用温度范围，不宜采用，而应选用含 Mo 量大于 2%3%的 316 与 317，304 型钢虽对硫不起作用，但环烷酸对它仍有一定腐蚀，虽然中石化的“选材导则”规 定也可用 304 钢，但最好采用 316 钢，如仍出现腐蚀，则应采用 317 钢。如辽河原油含酸较 高，锦西等炼厂大量使用 316 与 317 进行防腐改造。如减压塔采用 20R+316L 复合