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硅对奥氏体不锈钢组织和性能的影响管

来源:未知添加时间:2018/04/22 点击:
硅是强烈形成铁素体的元素。在奥氏体不锈钢中,随着硅含量的提高,
艿铁素体含量将增加,同时金属间相,比如a (X)相的形成也会加速和增多,从而影响钢的性能。为了保持奥氏体不锈钢的单一奥氏体组织,随着钢中硅含量的提高,奥氏体形成元素(主要是镍和氮)含量也要相应提高。
(二)硅对性能的影响
    硅对奥氏体不锈钢性能的重要影响主要表现在对耐蚀性的重要作用。
    在正常硅含量范围内(0. 80-/0 -1 .00-10以下),硅含量增加将降低铬镍奥氏体不锈钢的耐硝酸性能,并且显著提高钢的固溶态晶间腐蚀敏感性。一些研究指出,在各种浓度硝酸和含Cr6+的硝酸中硅都提高钢在固溶态和敏化态的腐蚀速度。给出了硅含量在1%以下时,硅含量增加对铬镍奥氏体不锈钢固溶态晶间腐蚀的影响。可看出硅含量达到0. 80-/0 -1 .00-10时,钢的固溶态晶间腐蚀倾向达到最大值。硅在钢申的此种不利作用多解释为硅沿晶界偏聚所致。国内在尿素生产实际条件下(高温高压尿素甲铵液中),也曾观察到硅的这种不良影响。 在硅含量极低时(比如0.1%),铬镍奥氏体不锈钢具有良好的耐硝酸
腐蚀性能,目前的硝酸级不锈钢,除具有极低的碳含量(0. 015%以下)外,控制尽量低的硅含量(0.1%以下)也是其一个重要条件。与此同时,硅含量极低的铬镍奥氏体不锈钢具有良好的耐固溶态晶间腐蚀的性能。但是,这样低的硅含量在目前不锈钢的冶炼条件下是难以达到的,从而导致了高硅奥氏体不锈钢的发展。 铬镍奥氏体不锈钢中的硅含量的1%以上时,硅含量的增加虽然使钢的耐稀硝酸性能有所下降,但却导致在浓硝酸和含Cr6+的硝酸
以及浓硫酸中的耐蚀性,包括耐固溶态晶间腐蚀的性能显著提高。目前正式用于工程中的高硅铬镍奥氏体不锈钢主要有含4% Si和6%Si两类。硅提高耐蚀性的主要机制是不锈钢表
面富硅( Si0,)膜的形成和硅抑制了钢中磷的有害作用。
    硅在奥氏体不锈钢中的另一个重要作用是显著提高钢在高温浓硫酸(93%H2S04和98%H2S04)中的耐蚀性。这同样是由于在钢表面上形成稳定的富硅氧化膜。基于这些研究成果,国外的专利钢种SARAMET( OOCr17Ni17Si6)和SANDVIK SX( OOCr18Ni20Si6MoCu)以及国内的专利钢种SS920(含约6%Si并含钼和铜)均已正式用于耐高温浓硫酸工程中,并取得了满意的结果。
    虽然大量实验室实验已证实硅显著提高铬镍奥氏体不锈钢在高浓氯化物中的耐穿晶型应力腐蚀性能(比如42%MgCl2沸腾溶液),但是由于种种原因,高硅奥氏体不锈钢并未在解决氯化物应力腐蚀中获得大量应用。
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