高性能奥氏体不锈钢介绍

高性能奥氏体不锈钢在退火状态下主要是一个单相、面心立方体的奥氏体结构，没有磁性。这种结构的特点在于其相对较低的屈服强度，较高的加工硬化率和较高的抗拉强度，良好的塑性和成形性，特别是良好的低温韧性，热处理不能使其硬化(或强化)。与标准奥氏体不锈钢相比，除了耐腐蚀性不同之外，另一个主要的不同之处在于高性能钢种在高温下迅速形成二次相，这些相可能对某些力学性能和耐腐蚀性能有损害，因此，这种不锈钢的使用温度不应超过500℃。

下表列出了一些著名的锻造高性能奥氏体不锈钢，各钢种标出了其常用名称、UNS牌号。、钢种按照钼、铬和氮含量增加或PRE值增加的顺序排列。PRE值指的是耐点蚀当量数，其定义为PRE=%Cr+3.3％Mo+16%N，％为重量百分比。在氯化物介质中，较高的PRE值不完全定量地表示出较高的耐局部腐蚀能力。根据耐局部腐蚀能力的相似程度，这些钢种又被分成6个附类,对这些附类的描述如下：

钢种	UNS牌号	附类	C	N	Cr	Ni	Mo	Cu	其它	耐点蚀当量数
316型	S31603	A1	0.03	0.1	16.0~18.0	10.0~14.0	2.0~3.0			23
317型	S31703		0.03	0.1	18.0~20.0	11.0~15.0	3.0~4.0			28
合金20	N08020		0.07		19.0~21.0	32.0~38.0	2.0~3.0	3.0~4.0	(Cb+Ta)：8×C-1.00	26
合金825	N08825		0.05		19.5~23.5	38.0~46.0	2.5~3.5	1.5~3.5	Al: 0.2max, Tl：0.6～1.2	28
317LN	S31753	A2	0.03	0.10~0.22	18.0~20.0	11.0~15.0	3.0~4.0			30
260			0.03	0.16~0.24	18.5~21.5	13.5~16.5	2.5~3.5	1.0~2.0		29
317LM	S31725		0.03	0.1	18.0~20.0	13.2~17.5	4.0~5.0			31
317LMN	S31726		0.03	0.10~0.20	17.0~20.0	13.5~17.5	4.0~5.0			32
NAS204X			0.04		25	25	2.75		Nb：l0×C	34
310MoLN	S31050		0.03	0.10~0.16	24.0~26.0	21.0~23.0	2.0~3.0		Si：0.50max	32
700	N08700		0.04		19.0~23.0	24.0~26.0	4.3~5.0		Nb：8×C-0.4O	33
904L	N08904	A3	0.02		19.0~23.0	23.0~28.0	4.0~5.0	1.0~2.0		32
904LN			0.02	0.04~0.15	19.9~21.0	24.0~26.0	4.0~5.0	1.0~2.0		34
20Mo-4	NO8024		0.03		22.5~25	35.0~40.0	3.5~5.0	0.5~1.5		34
20Mod	N08320		0.05		21.0~23.0	25.0~27.0	4.0~6.0		Ti：4×C min	34
合金28	N08028		0.02		26.0~28.0	29.5~32.5	3.0~4.5	0.6~1.4		36
20Mo-6	N08026	A4	0.03	0.10~0.16	22.0~26.0	33.0~37.0	5.0~6.7	2.0~4.0		40
25-6M0	N08925		0.02	0.10~0.20	19.0~21.0	24.0~26.0	6.0~7.5	0.8~1.5		41
254N			0.03	0.2	23	25	5.5			41
SB8	N08932		0.02	0.17~0.25	24.0~26.0	24.0~26.0	4.7~5.7	1.0~2.0		42
254 SM0	S3125		0.02	0.18~0.22	19.5~20.5	17.5~18.5	6.0~6.5	0.5~1.0		42
AL-6NX	NO8367		0.03	0.18~0.25	20.0~22.0	23.5~25.5	6.0~7.0	0.75		43
YUS 170		A5	0.03	0.25~0.40	23.0~26.0	12.0~16.0	0.5~1.2			29
2419M0N			0.03	0.30~0.50	23.0~25.0	16.0~18.0	3.5~4.5	0.3~1.0	Mn: 5.5~6.5 Nb: 0.1~0.3
4565S	$34565		0.03	0.40~0.60	23.0~25.0	16.0~18.0	3.5~5.0		Mn: 3.5~6.5	41
B66	$31266		0.03	0.35~0.60	23.0~25.0	21.0~24.0	5.0~7.0	0.5~3.0	W: 1.0~3.0 Mn: 2.0~4.0
3l27hMo	NO8031	A6	0.02	0.15~0.25	26.0~28.0	30.0~32.0	6.0~7.0	1.0~1.4		48
654 SM0	S32654	A6	0.02	0.45~0.55	24.0~26.0	21.0~23.0	7.0~8.0	0.3~0.6	Mn: 2.0~4.0 Cu: 0.3~0.6	54

① A 1类奥氏体不锈钢这一附类的不锈钢主要用于热的高浓度硫酸溶液介质。所需的耐腐蚀性主要通过较高的镍含量获得。铬、钼含量与316不锈钢相当的20Cb-3和合金825在耐局部点蚀和缝隙腐蚀方面并不比316不锈钢占优势。随着镍含量的增加，它们耐氯化物应力腐蚀断裂的能力逐渐增加。它们在要求良好的耐硫酸或应力腐蚀断裂性能的化工应用领域表现出色，这方面的应用已有很长历史。

② A2类奥氏体不锈钢与316L或317L相比，这些钢种如317LMN，在卤化物介质中的耐局部腐蚀性能有所提高，通过采用较高的钼含量和氮含量实现了这一点。氮元素在改善耐腐蚀性的同时，还能够使奥氏体稳定化，所以可以减少镍的用量，达到最经济的的效果。这些钢种的性能比316L提高了，而费用适中，广泛用于在中等点蚀性介质条件下运行的烟气脱硫装置(FGD)的吸收塔。

③ A3类奥氏体不锈钢这组不锈钢如904L，镍含量在10％以上，具有全面的、平衡的耐还原性酸和氯化物应力腐蚀断裂性能。铜的添加，进一步增加了它们耐还原性酸的能力。

④ A 4类奥氏体不锈钢这一附类的不锈钢通常被称为6％钼不锈钢包括AL一6XN，1925hMo，25-6M0和254SMO等，最初是为耐室温下海水和纸浆漂白设备介质的局部腐蚀而设计的。通过添加相对较高含量的氮、铬和钼，使其PRE值在40~43之间而达到以上要求。这组钢镍含量高，有助于奥氏体的稳定，因此也具有良好的耐一般酸腐蚀的能力和良好的耐氯化物应力腐蚀断裂的性能。该组钢中含氮量高的钢种比不含氮的钢种具有明显的强度优势。这类钢广泛用于海水管道和海水热交换器、纸浆漂白设备以及各类化工厂和电厂等。

⑤ A 5类奥氏体不锈钢这组钢的主要特点是高强度，例如4565S。它是通过含量为0.25％～0.50％的氮的固溶强化作用实现的。根据铬、钼和镍含量的不同，它们的腐蚀特性有很大的不同。镍含量较低(12％～18%)的钢种，其耐氯化物应力腐蚀断裂的性能相当于A 2类的不锈钢。

⑥ A 6类奥氏体不锈钢这组不锈钢，如654SMO，代表了目前所有高性能不锈钢中的最高性能。它们将高强度和突出的耐局部腐蚀性能结合在一起，同时具有良好的耐应力腐蚀断裂和耐酸腐蚀性能。它们能够耐45％的沸腾氯化镁试验溶液的应力腐蚀断裂，能够在温度大大高于室温、存在严重缝隙的条件下耐海水的局部腐蚀。它们耐局部腐蚀的能力接近于镍基合金的最佳值，同时强度要高得多。这些较新的钢种对于解决垫片接缝、较高温度下的海水处理系统以及许多高压下运行的装置发生的缝隙腐蚀问题，具有突出的潜力。