1. 耐熱鋼(High Resisting Steel)管道器材選用的一般限制條件:工業(yè)管道中常用的不銹耐熱鋼材料標(biāo)準(zhǔn)主要有GB/T 14976、GB/T 4237、GB/T 4238、GB/T 1220、GB/T 1221等。其共性的使用限制條件如下:
①. 含鉻12%以上的鐵素體和馬氏體不銹鋼在400~550℃溫度區(qū)間內(nèi)長期工作時(shí),應(yīng)考慮防止475℃回火脆性破壞,這個(gè)脆性表現(xiàn)為室溫下材料的脆化。因此,在應(yīng)用上述不銹鋼時(shí),應(yīng)將其彎曲應(yīng)力、振動(dòng)和沖擊載荷降到敏感載荷以下,或者不在400℃以上溫度使用;
②. 奧氏體不銹鋼在加熱冷卻的過程中,經(jīng)過540~900℃溫度區(qū)間時(shí),應(yīng)考慮防止產(chǎn)生晶間腐蝕傾向。當(dāng)有還原性較強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)存在時(shí),應(yīng)選用穩(wěn)定型(含穩(wěn)定化元素Ti和Nb)或超低碳型(C<0.0.03%)奧氏體不銹鋼;
③. 不銹鋼在接觸濕的氯化物時(shí),有應(yīng)力腐蝕開裂和點(diǎn)蝕的可能,應(yīng)避免接觸濕的氯化物,或者控制物料和環(huán)境中的氯離子濃度不超過25×10-6(25ppm);
④. 奧氏體不銹鋼使用溫度超過525℃時(shí),其含碳量應(yīng)大于0.04%,否則鋼的強(qiáng)度會(huì)顯著下降;
⑤. 在高溫、高壓、H2+H2S介質(zhì)環(huán)境下工作時(shí),應(yīng)根據(jù)Couper 曲線確定其使用條件;
⑥. 含鉻16%以上的高鉻不銹鋼和含鉻18%以上的高鉻鎳不銹鋼在540~900℃溫度區(qū)間長期工作時(shí),應(yīng)考慮防止產(chǎn)生σ相析出,從而引起室溫下材料的脆化和高溫下材料蠕變強(qiáng)度的下降。一般情況下,應(yīng)控制其鐵素體含量小于8%;
⑦. 奧氏體不銹鋼應(yīng)避免與鉛、鋅或其化合物在其熔點(diǎn)溫度以上接觸,以防止晶間腐蝕破壞的發(fā)生;
⑧. 奧氏體不銹鋼使用溫度超過525℃時(shí),其含碳量應(yīng)大于0.04%;
⑨. 對(duì)有劇烈環(huán)烷酸腐蝕的環(huán)境,應(yīng)選用含鉬的奧氏體不銹鋼(如0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2)或其復(fù)合材料(復(fù)合板或復(fù)合管)。
2. 其他一般要求:除超低碳不銹鋼和雙相不銹鋼外,大多數(shù)不銹鋼都可作為耐熱鋼。GB/T 1221標(biāo)準(zhǔn)共給出了40種耐熱鋼的材料牌號(hào)。大多數(shù)不銹鋼都可用作耐熱鋼。
工程上常用的耐熱鋼材料牌號(hào)有:
①. 奧氏體型:0Cr18Ni9(304)(06Cr19Ni10)、0Cr17Ni12Mo2(316)、0Cr18Ni10Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)、0Cr25Ni20(310)、0Cr23Ni13等;
②. 鐵素體型:00Cr12、0Cr13A1等;
③. 馬氏體型:1Cr5Mo、1Cr13、2Cr13、3Cr13等;
④. 沉淀硬化型:0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al等。
3. 工程上常用的耐熱合金鋼還有Cr2Mo、Cr9Mo等材料,但GB1221標(biāo)準(zhǔn)中卻沒有列入。Cr2Mo、Cr9Mo材料和1Cr5Mo一樣,屬于低碳型合金鋼,常溫下可獲得鐵素體和珠光體組織但容易淬硬而出現(xiàn)馬氏體組織。這類鋼有較高的熱強(qiáng)性,常用于350~650℃且腐蝕性不強(qiáng)的工況下,如動(dòng)力系統(tǒng)的高溫蒸汽管道。它還有一定的抗高溫硫腐蝕和高溫氫腐蝕的能力。這類鋼焊接性較差,容易出現(xiàn)延遲裂紋,一般焊后要進(jìn)行熱處理。