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奥氏体不锈钢的前世今生

日期: 2017-05-11
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在20世纪30年代起,为了提高抗酸腐蚀,尤其是抗硫酸腐蚀的能力,奥氏体不锈钢中的钼、铬含量不断提升,并逐渐开发出超级奥氏体不锈钢。在法国和瑞典, 人们开发了含20%Cr-25%Ni-4.5%Mo-1.5%Cu的合金, 并被命名为904L。而在美国则按相似的方法研制出了含20%Cr-30% Ni-2.5%Mo-3.5%Cu的20号合金。20号合金与904L的开发为超级奥氏体不锈钢的发展奠定了基础。

20世纪50年代,瑞典的阿维斯塔钢首次生产出了用于特殊环境下的含6%钼不锈钢。其主要合金含量为: 16.5%Cr-30%Ni-6%Mo,这也就是后来254SMO的雏形。美国也于七十年代初期研制出了AL-6X。其主要合金含量为: 20%Cr-25%Ni-6%Mo。这一钢种的主要用途是电厂中用海水冷却的薄壁冷凝管道。高的合金含量使这种不锈钢容易产生金属中间相的析出, 因此妨碍了厚壁型材或管材的制造。
七十年代初AOD技术革新使合金元素的添加过程得到了更好的控制,特别的氮的添加和控制,清除有害微量元素的过程也得到了很大的改进,这些均为制造更高合金化的超级奥氏体不锈钢打下了基础。

1976年, 瑞典阿维斯塔钢铁有限公司研制出一种新型的含6%Mo不锈钢,即Avesta254SMO, 同时还获得了专利。由于氮的加入使得金属中间相的沉淀变得更加缓慢, 因此有利于较厚材料的生产, 如中厚板和厚壁管材。同时, 它的抗腐蚀性和机械性能也得到了很大的提高。含6%Mo超级奥氏体不锈钢的共同特点就是它们都具有非常高的抗点蚀和抗缝隙腐蚀能力。因此, 一直广泛地应用于海上及脱盐工业、海水处理、烟气脱硫等装置中。Avesta 254SMO的出现, 标志着6Mo超级奥氏体不锈钢工业化和商业化的开始。
20世纪八十年代, 瑞典和德国都曾开发出了含有较多铬、锰和钼并且氮含量很高的合金。典型的钢种是654SMO,含有约3%Mn、0.5%N、7%Mo。654SMO是一种含7%钼的超级奥氏体不锈钢, 其防腐能力与最好的镍基合金相当。Avesta654SMO的出现,是奥氏体不锈钢发展史上一个里程碑。

当前,超级奥氏体不锈钢因其高耐腐蚀性能、高强度、高韧性以及优良加工性能与成本优势,在化工、海工等领域得到广泛的应用,在某些领域甚至取代了镍基耐蚀合金以及钛合金,将成为特材中非常重要的一类材料。

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