超级奥氏体不锈钢

简述 

    超级不锈钢是一种特种的不锈钢，首先在化学成分上与普通不锈钢304不同，是指含高镍，高铬，高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，与304相比，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能，是304不可取代的。另外，从不锈钢的分类上，特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。

     由于该种特种不锈钢是一种高合金的材料，所以在制造工艺上相当复杂，人们一般只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢，如灌注，锻造，压延等等。

发展历史

    超级奥氏体不锈钢的概念是与超级铁素体不锈钢及超级双相不锈钢一起出现的。典型的例子为含6%钼和7%钼的超级奥氏体不锈钢。这些钢种都是针对一些工况条件苛刻的工业，如石化，化工，造纸和海上系统等等而开发出来的。

     奥氏体不锈钢管中著名的牌号有18-8（日常18-10 或 19-9）型的304不锈钢（00Cr19Ni10)和18-12-2的316（0Cr17Ni12Mo2)。为了解决奥氏体不锈钢焊后因铬碳化物析出所导致的铬贫化而引起的晶间腐蚀敏感性，早期是加入碳化物稳定化元素钛和铌，20世纪60年代后期，AOD和VOD等炉外精炼工艺技术的问世，降低了钢中碳量到≤0.03%，解决了奥氏体不锈钢敏化态（焊后）晶间腐蚀的敏感性，提高了钢中的纯净度，也解决了钢的固溶态晶间腐蚀的敏感性。因此，自20世纪80年代以来，所开发的新奥氏体不锈钢基本上都是超低碳型的。

     为了适应现代工业发展中的耐苛刻介质全面腐蚀的需求，在304、316等不锈钢管基础上提高钢的铬、镍、钼含量，以及加入铜、硅等元素或降低杂质元素的残余量，又发展了许多高合金的新牌号，例含约4.5%Mo的317LM（00Cr18Ni16Mo5)和904L不锈钢（00Cr20Ni25Mo4.5Cu）以及尿素级、硝酸级、核级、食品级等类型的奥氏体不锈钢管。根据1962～1997年间对不锈钢管大量腐蚀破坏形态的统计，可以看出，1962～1971年间全面腐蚀和晶间腐蚀已大量减少，而1962年起到1997年，应力腐蚀、点腐蚀、间隙腐蚀以及腐蚀疲劳等局部腐蚀在腐蚀破坏中仍占有相对高的比例。其中点蚀和缝隙腐蚀仍占20%以上，应力腐蚀和腐蚀疲劳仍占10%以上。通过研究，人们已经了解到提高奥氏体不锈钢管中的镍量可以显著提高钢的耐应力腐蚀性能，提高铬、钼量可以显著提高钢的耐点蚀和耐缝隙腐蚀的性能，而刚的应力腐蚀和腐蚀疲劳通常都是有点蚀和缝隙腐蚀为起源，因此，人们开始关注耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能优良的高合金奥氏体不锈钢的研制。

    1970年起，氮作为重要的合金元素在不锈钢管中的广泛应用，使得不锈钢管的发展进入了一个新的阶段，氮在奥氏体不锈钢中的应用也为超级奥氏体不锈钢的诞生创造了条件。超级奥氏体不锈钢管的发展来自许多途径。例如，在已有的AL-6X（00Cr21Ni24Mo6)基础上加入了氮，产生了AL-6XN（00Cr21Ni24Mo6N),在高钼的904L不锈钢管基础上将钼含量提高到约6%并加入氮。

特性

    由于超级奥氏体不锈钢是属于高镍高钼而且含有铜、氮的奥氏体不锈钢，是比较难熔炼的钢种，易偏析、开裂等，因此超级奥氏体不锈钢是不锈钢中生产工艺要求最高、难度最大的品种，它是钢厂工艺技术的集中体现。与其他常用的Cr-Ni奥氏体钢一样，超级奥氏体不锈钢具有良好的冷，热加工性能。

1、热锻时最高加热温度可达1180摄氏度，最低停锻温度不小于900摄氏度。

2、热成型可在1000—1150摄氏度进行。

3、热处理工艺为1100—1150摄氏度，加热后快冷。

4、虽可采用通用的焊接工艺进行焊接，但是最恰当的焊接方法是手工电弧焊和钨极氩弧焊。

由于904L、254SMO超级奥氏体不锈钢具有很强的抗点蚀、缝隙腐蚀、氯离子应力腐蚀和抗晶间腐蚀能力尤其对硫酸根离子、氯离子等酸根离子有很好的耐腐蚀性，可以使用在极其恶劣的工作环境下，因此超级奥氏体不锈钢的应用越来越广泛。

应用领域

1、海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。

2、环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。

3、能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。

4、石油化工领域：炼油，化学化工设备等。

5、食品领域：制盐，酱油酿造等。

超级不锈钢按照含铬量的不同，可以分为超级马氏体不锈钢和超级奥氏体不锈钢两类。