奧氏體不銹鋼。由于它的高含鉬量,故具有的耐點(diǎn)腐蝕和耐縫隙腐蝕性能。這種不銹鋼是為用于諸如海水等含有鹵化物的環(huán)境中而研制和開(kāi)發(fā)的。也具有良好的抗均勻腐蝕性。特別是在含鹵化物的酸中,該鋼要優(yōu)于普通不銹鋼。
對(duì)于弱酸性腐蝕環(huán)境,超馬氏體不銹鋼有取代其它耐蝕合金的趨勢(shì)。但是,在高溫和有二氧化碳存在的腐蝕條件下,會(huì)產(chǎn)生一般腐蝕和局部腐蝕,在二氧化碳和硫化氫同時(shí)存在的腐蝕條件下,考慮在室溫下產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕裂紋和在高溫下產(chǎn)生的局部腐蝕和一般腐蝕。根據(jù)腐蝕條件的不同(如CO2或CO2+H2S),開(kāi)發(fā)了不同牌號(hào)的超馬氏體不銹鋼(含鉬或不含鉬)。這種超13Cr不銹鋼已成功地應(yīng)用于北海地區(qū)的Gullfaks油田和Asgard油田。
在超級(jí)馬氏體不銹鋼取得成功之前,對(duì)許多應(yīng)用不銹鋼的領(lǐng)域,特別是含二氧化碳,或者含二氧化碳和硫化氫腐蝕介質(zhì)的環(huán)境,往往使用雙相不銹鋼,一些特殊部件甚至要求使用超雙相不銹鋼。之后,人們?cè)絹?lái)越多地用超級(jí)馬氏體不銹鋼來(lái)部分取代雙相不銹鋼和超雙相不銹鋼,這除了超馬氏體不銹鋼在某些腐蝕環(huán)境下仍具有強(qiáng)度高、耐蝕性好以及-40℃的沖擊韌性好之外,更主要的原因是超氏體不銹鋼比雙相不銹鋼更經(jīng)濟(jì)。
奧氏體不銹鋼管中的牌號(hào)有18-8(日常18-10 或 19-9)型的304不銹鋼(中國(guó)為00Cr19Ni10)和18-12-2的316(0Cr17Ni12Mo2)。為了解決奧氏體不銹鋼焊后因鉻碳化物析出所導(dǎo)致的鉻貧化而引起的晶間腐蝕敏感性,早期是加入碳化物穩(wěn)定化元素鈦和鈮,20世紀(jì)60年代后期,AOD和VOD等爐外精煉工藝技術(shù)的問(wèn)世,降低了鋼中碳量到≤0.03%,解決了奧氏體不銹鋼敏化態(tài)(焊后)晶間腐蝕的敏感性,提高了鋼中的純凈度,也解決了鋼的固溶態(tài)晶間腐蝕的敏感性。因此,自20世紀(jì)80年代以來(lái),所開(kāi)發(fā)的新奧氏體不銹鋼基本上都是低碳型的。
根據(jù)1962~1997年間對(duì)不銹鋼管大量腐蝕破壞形態(tài)的統(tǒng)計(jì),可以看出,1962~1971年間全面腐蝕和晶間腐蝕已大量減少,而1962年起到1997年,應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)腐蝕、間隙腐蝕以及腐蝕疲勞等局部腐蝕在腐蝕破壞中仍占有相對(duì)高的比例。其中點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕仍占20%以上,應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞仍占10%以上。通過(guò)研究,人們已經(jīng)了解到提高奧氏體不銹鋼管中的鎳量可以顯著提高鋼的耐應(yīng)力腐蝕性能,提高鉻、鉬量可以顯著提高鋼的耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕的性能,而剛的應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞通常都是有點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕為起源,因此,人們開(kāi)始關(guān)注耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕性能優(yōu)良的高合金奧氏體不銹鋼的研制。
1970年起,氮作為重要的合金元素在不銹鋼管中的廣泛應(yīng)用,使得不銹鋼管的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段,氮在奧氏體不銹鋼中的應(yīng)用也為超級(jí)奧氏體不銹鋼的誕生創(chuàng)造了條件。超級(jí)奧氏體不銹鋼管的發(fā)展來(lái)自許多途徑。例如,在已有的AL-6X(00Cr21Ni24Mo6)基礎(chǔ)上加入了氮,產(chǎn)生了AL-6XN(00Cr21Ni24Mo6N),在高鉬的904L不銹鋼管基礎(chǔ)上將鉬含量提高到約6%并加入氮。