AL－6XN六钼奥氏体不锈钢

产品类型:瑞典OutoKumpu奥托昆普不锈钢 

1.1奥氏体不锈钢简介

奥氏体不锈钢的基本金相组织为典型的、百分之百的奥氏体。但由于铬和钼的含量均较高，很有可能会出现些金属中间相。这些金属中间相常常会出现在板材的中心部位。但是如果热处理正确，就会避免这些金属中间相的生成，从而得到近百分之百的奥氏体。254SMO的金相组织没有任何其它金属中间相。该组织是经在1150～1200度温度下热处理之后得到的。
在实际使用过程中，如果出现了少量的金属中间相，它们也不会对机械性能和表面的耐腐蚀性能有很大的影响。但是要尽量避免温度范围600～1000度，尤其是在焊接和热加工时。奥氏体结构一般具有中等的强度和较高的可锻性。在加入一定量的氮之后，除提高了防腐能力外，在保持奥氏体不锈钢可锻性和韧性的同时，高氮奥氏体不锈钢还具有很高的机械强度。尽管强度增加了许多，但奥氏体不锈钢的延伸率仍然很高。甚至高于许多低合金钢的延伸率。这主要是由于其较高的含氮量和与之相关的另一个特点——高加工硬化率。因此经冷加工成型的部件就可获得很高的强度，可利用这一特性的用途包括较深井中的管道及螺栓等。和普通奥氏体不锈钢一样，奥氏体不锈钢的低温性能也是很好的。奥氏体不锈钢的抗撞击及抗断裂能力是很高的，并且只有在低达－196℃时才会略有下降

1.3物理性能
物理性能主要取决于奥氏体结构，同时也部分地取决于材料的化学成分。就是说奥氏体不锈钢较普通奥氏体不锈钢，如304或316型，在物理性能方面是没有很大区别的。含6钼奥氏体不锈钢的热膨胀度比双相不锈钢2205要大，因此焊接时在结合部位上可能会出现一些变形。虽然镍基合金的热膨胀度一般较低，但其较差的导热性正好将其这一优点抵消。这些物理性能具有很重要的意义，特别是在设计用不锈钢制作部件或不锈钢与其它合金连接时。

2奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能

　　在很大程度上，奥氏体不锈钢的发展是为了满足各种环境中对防腐性能的要求。许多合金曾是被设计用于一种特定环境的，随后其应用范围发展得越来越广泛。因此，对奥氏体不锈钢的选用，其耐腐蚀性能是一个很重要的依据。这里主要介绍均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂

2.1均匀腐蚀
提高不锈钢稳定性的最重要合金元素为铬和钼。奥氏体不锈钢中这些成分的含量均较高，因此在各种溶液中都显出很好的耐腐蚀性。在有些环境中，硅、铜和钨等元素的添加可进一步提高材料的耐腐蚀性。
图1所示是一些奥氏体不锈钢在纯硫酸中的等腐蚀速度曲线图。可以看出，合金含量较高的不锈钢，如904L、254SMO和654 SMO等，在较大浓度和温度范围内比普通型奥氏体不锈钢，如304和316等，具有更好的耐腐蚀性

在特定环境中抗均匀腐蚀能力的另一个方法是测量造成每年0.1毫米(或每年0.5毫升)腐蚀速度的温度。表4列出了一系列浓度不同的化学溶液。这些溶液都是在化学生产中较常见的，同时也给出了不同钢种在这些溶液中腐蚀速度为0.1毫米/年时的临界温度。可以看出，临界温度随着合金含量的增加而提高。在所有溶液中奥氏体不锈钢，如254SMO和654 SMO的临界温度都是最高的，充分显示了其优异的耐均匀腐蚀性能

不同合金之间的排序随工况情况的不同而变化。2205型双相不锈钢就是一个很好的例子。这种钢在有些环境中的性能甚至比一些高合金奥氏体不锈钢还要好。但在有些环境中其表现就不太好。另一个例子是904L型不锈钢。在纯磷酸中，这种不锈钢是所有钢中表现最好，但在湿法工业磷酸中，它则比不上其它两种奥氏体不锈钢。在一种混合液WPA 2中，其耐腐蚀性能则是最差的,见表5。
因此，在为制造业中的设备，如反应器、管道和储罐，推荐最适合的不锈钢时一定要非常谨慎。最好能掌握有关工况条件的具体数据。

2.2点腐蚀和缝隙腐蚀
点腐蚀和缝隙腐蚀是两种紧密相关的腐蚀类型，均属于局部腐蚀。其主要生产条件为含有氯离子的环境。但温度及酸碱度(PH值)等也起着很重要的作用。当不锈钢处于含氯环境中时，在一定温度下就会发生点腐蚀。众所周知，铬和钼含量的提高有助于增强不锈钢抗局部腐蚀的能力。铬、钼和氮对抵抗局部腐蚀能力的综合影响，经常用经验公式WS（Wirksumme）来表示。
WS(PRE)=％铬＋3.3×％钼＋16×％氮
式中的WS值一般被称之为“耐点腐蚀能力指数(PRE)”。所以也常常用PRE来表示。公式所给出的氮的系数16是最经常使用的。但据文献报道也有采用其它系数的，比如Mannesmann研究院的Herbsleb博士就建议使用30。诸如钨等其它成分对防腐性能也有积极影响。按重量百分比的算法计算，其效果约为钼的一半。为了进行比较，同时用16和30作为PREPRE(16)和PRE(30)对许多钢种来说差别并不是很大。最重要的是两个系数对排列不同不锈钢并无任何影响。
　　表6同时也给出了一些不锈钢的临界点蚀温度(CPT)和临界缝隙腐蚀温度(CCT)。这两个临界温度常常被用来衡量不锈钢耐局部腐蚀的能力。大量的研究工作和实用经验表明，PRE值与不锈钢耐局部腐蚀的能力，如CPT和CCT值，是成比例关系的。317LMN，904L两种奥氏体不锈钢和2205型双相不锈钢的PRE值大致相同，其抗点蚀和缝隙腐蚀的能力也应该是相同的。所记录的使用数据显示，904L不锈钢的抗点蚀能力略优于其它钢种，而2205的抗缝隙腐蚀能力则较强，这种现象与实际使用情况相符。
　　含6％钼和7％钼的奥氏体不锈钢，如254SMO和654 SMO，均具有较高的PRE值和CPT/CCT值，见表6。表示其优越的耐局部腐蚀的能力。因此，奥氏体不锈钢家族也一直被广泛地应用于抗点蚀要求较高的用途中，比如用作海水处理设备，纸浆漂白及烟气脱硫装置中的部件等。材料被浸泡在饱含二氧化硫并含有酸性(PH值为1)氯化物，且温度为80℃的溶液中

由此可见，在这个非常苛刻的环境中，奥氏体不锈钢的防腐蚀能力与镍基合金是在一个水平上的

*欧洲统一标准

　　硫化氢(常出现于油井和气井中)的存在会增加出现应力腐蚀破裂的风险。因为铁素体相的氢脆性，双相不锈钢，特别是经过深加工的部件，则较容易出现裂纹。在硫化氢和氯离子同时存在的情况下，不锈钢出现应力腐蚀破裂的危险性就更大。而奥氏体不锈钢在此类“酸性”环境中是具有很强的抗应力腐蚀破裂能力的。NACE MR0175－95是专门为油气生产中，针对硫化应力腐蚀破裂问题如何选材所制定的标准。此标准中包括了254SMO，而且也同时包括了退火和冷加工状态。所容许的最大硬度值(35 HRC)也比普通型奥氏体不锈钢 (22 HRC)要高的多。从这一点看，在含有大量硫化氢，最恶劣的油气环境中，奥氏体不锈钢是最佳的材料选择。

2.4海水中的腐蚀
导致不锈钢发生点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂最常见的环境是在水中，尤其是在海水中。因为海水的氯离子含量是非常高的。由于奥氏体不锈钢的临界点腐蚀温度和临界缝隙腐蚀温度均非常高，见表7，说明其在海水中耐局部腐蚀的能力也是非常的强。所以含6％钼和7％钼奥氏体不锈钢同镍基合金一样曾广泛地被应用于海水中。由于实际情况有很大的不同，所报道的使用结果也大不相同。有的使用了几年仍状况良好，有的仅在一年之内就出现了严重的腐蚀问题。如同所有与含氯化物的水接触的不锈钢一样，决定性的因素仍是因焊接而产生的氧化物和微小的缝隙，同时残余氯含量也是一个非常重要的因素。
添加到海水中用于杀死海洋微生物的氯是一种很强的氧化剂，它可轻易地使不锈钢的腐蚀电位超过其临界点蚀和缝隙腐蚀电位。
在低于50℃的情况下，在干净的6钼奥氏体不锈钢表面不应出现任何点蚀问题。但在一些实际应用中，也有6钼奥氏体不锈钢在较高工作温度下具有较好使用性能的实例。最具限制性的因素是缝隙腐蚀。如果缝隙情况严重的话，即使在20～30℃)的温度下也会发生腐蚀。然而，至少在温度高达30℃及残余氯含量约为百万分之0.5的情况下，这种类型的不锈钢一般都是合格的。在缝隙情况很严重时(比如在某些类型的板式换热器上会发现这种情况），即使将温度一直保持在25℃以下，一般也不将6钼奥氏体不锈钢用于此类用途。在缝隙很严重但未添加氯的用途中，至少在35℃的温度下，6钼奥氏体不锈钢的使用则一直是很成功的