耐濃硝酸鋼管00Cr10Ni14Si5鎳鉻硅合金材料

00Crl0Ni14Si5是針對(duì)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(jí)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(jí)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(jiàn)腐蝕，焊肉紋絡(luò)仍清晰可見(jiàn)，表明對(duì)00Cr10Ni14Si5鋼的焊接性能分析是正確的，所制定的焊接工藝方案對(duì)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(zhǎng)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(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。