耐濃硝酸鋼管00Cr10Ni14Si5鎳鉻硅合金材料

00Crl0Ni14Si5是針對直硝漂白塔高溫濃硝酸介質(zhì)研制的新鋼種,具有良好的力學(xué)性能、耐高溫性能和優(yōu)異的抗?jié)庀跛岣g性能,但是焊接性能較差,工藝要求難度大,保證其焊接質(zhì)量成為生產(chǎn)應(yīng)用中的一個(gè)難點(diǎn)。00Cr10Ni14Si5(C8不銹鋼)屬高純級高硅奧氏體不銹鋼,主要宜在溫度<86C,硝酸濃度>98%的濃硝酸介質(zhì)中使用。

00Cr10Ni14Si5其化學(xué)成分及力學(xué)性能如下:

00Cr10Ni14Si5化學(xué)成分(%)

碳0.008

錳0.5

硅4.81

磷0.002

硫0.002

鉻10.3

鎳14.34

力學(xué)性能：

參數(shù)：

ob/Mpa：765

δS/Mpa：263

δ（%）62

Akv/J：33.8

據(jù)有關(guān)資料表明，在濃硝酸用鋼中，Si是起決定作決定作用的主要鈍化元素，尤其是在漂白塔高溫沸騰濃硫酸截至條件下，奧氏體不銹鋼在固溶狀態(tài)下(供貨態(tài))其一般腐蝕率幾乎，完全取決于Si的含量而同其他的Cr，Ni等元素含量關(guān)系不大。因此從C8不銹鋼的化學(xué)成分中可以看出，為了提高鋼材抗高溫濃硝酸的腐蝕能力，與18-8型奧氏體不銹鋼相比較，00Cr10Ni14Si5鋼顯著提高了鋼中Si的含量，大幅度降低了Cr的含量00Cr10Ni14Si5鋼的Cr含量比通常不銹鋼定義的最低12%Cr含量還要低)，適當(dāng)提高了Ni的含量，以保持00Crl0Ni14Si5鋼的奧氏體組織，同時(shí)將C，P，S等有害雜質(zhì)元素控制在高純級水平。但是，由于Si在Ni含量較高的鋼中易產(chǎn)生偏析，與Ni，S，P等合金元素形成低熔共晶夾層，在焊接拉應(yīng)力作用下易產(chǎn)生熱裂紋。Si，Ni的含量越高，焊縫的熱裂傾向越大。實(shí)驗(yàn)表明，00Cr10Ni14Si5鋼直硝漂白塔安全運(yùn)行近三年，其焊口和母材未見腐蝕，焊肉紋絡(luò)仍清晰可見，表明對00Cr10Ni14Si5鋼的焊接性能分析是正確的，所制定的焊接工藝方案對于保證接頭抗高溫濃硝酸腐蝕的能力和抗熱裂能力是有效的。00Cr10Ni14Si5鋼的成功焊接確保了濃硝酸生產(chǎn)裝置的安全穩(wěn)定長周期運(yùn)行，提高了濃硝酸的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。