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工程應用 HONGTESS INTRODUCTION
飲料行業
254SMo不銹鋼技術規范 總則:只有處于正確的冶金狀態和嚴格的制造、加工水平,才能達到《標準》耐蝕效果。 一、 引用標準 1、 ASTM產品標準 (1)、ASTM A182/B462 鍛制合金鋼管道法蘭、管配件、閥門和零件。 (2)、ASTM A276/B649 鍋爐和壓力容器用不銹鋼、合金鋼材料棒材和型材。 (3)、ASTM A269/B674/B676 焊接奧氏體及鎳基合金管有縫管(T)(P)。 (4)、ASTM A312/358/B677/B390/B690 奧氏體及鎳基合金管無縫鋼管(P)(T)。 (5)、ASTM A403/B366 奧氏體及鎳、鎳合金管配件。 (6)、ASTM A240/B625/B688 奧氏體及鎳合金鋼板。 (7)、ASTM A351.B494 奧氏體及鎳合金鑄件。 2、ASTM檢驗標準 (1)、ASTM A262 不銹鋼晶間腐蝕敏感性實驗的推薦方法; (2)、ASTM A370 鋼制品力學性能試驗方法和定義; (3)、ASTM A751 鋼制品化學分析方法、實驗操作和術語; (4)、ASTM E10 金屬材料布氏硬度試驗; (5)、ASTM E381 金屬和合金低倍侵蝕方法; (6)、ASTM E45 確定夾雜物的試驗規程; (7)、ASTM G36 氯化物應力腐蝕開裂試驗; (8)、ASTM G48 不銹鋼在鐵的氯化物中抗孔蝕及縫隙腐蝕的試驗方法; (9)、Stamicarbon S3961B 耐蝕鋼材休氏試驗標準。 二、 材料選用須知 1、 鑒于通常在苛刻條件下選用254SMo不銹鋼材料,故對材料的選購,除執行有關產品(板、管、鍛件、法蘭、管件)標準以外,需對材料的制造工藝、化學成份、金相組織、機械性能、耐腐蝕性能等作出專門的規定。 2、 證書中應寫入冶煉方法、熱處理溫度、保溫時間和所用冷卻介質。 3、 元件的標識要保證能完整的追溯到熔煉號和熱處理批號。 4、 嚴格控制材料的冷成型變型量。 5、 嚴格控制對母材作焊接返修。 三、 冶煉和制造 1、 冶煉和化學成分 (1)、254SMo不銹鋼冶煉:冶煉應采用電爐+真空冶煉(VOD)或氬氧精煉爐(AOD);不允許采用中頻爐、中頻爐+電馇重熔等不能去除氣體、夾雜物總量的冶煉方法。254SMo不銹鋼化學成分如表1。對微量元素需要進行控制。 表1Table1 254SMo不銹鋼化學成分(%) 類型 UNS C≤ Mn P≤ S≤ Si≤ Ni Cr Mo N Cu PREN 254SMo S31254 0.02 1.00 0.03 0.01 0.8 17.5~18.5 19.5~20.5 6.0~6.5 0.18~0.22 0.5~1.00 42 (2)、254SMo不銹鋼冶煉的控制:由于254SMo不銹鋼材料被用于苛刻條件下,夾雜、發紋等冶金缺陷將成為失效的誘因,故應嚴格控制冶煉過程,提高材料純凈度,減少氣體含量;冶煉過程中需控制鉻、鉬、氮的含量,從而達到控制耐點蝕當量指數PERN的目的。 PREN=Cr%+3.3Mo%+30N% (3)、254SMo不銹鋼成品分析:對成品取樣,按ASTM A751進行成品化學成分分析,分析結果應符合表1結果,其偏差符合表2。 表2Table2 254SMo不銹鋼成品分析偏差表 元素 規定范圍% 高于上限或低于下限 元素 規定范圍% 高于上限或低于下限 C Si Mn ≤0.03 0.25-0.5 0.50.1 ≤1.00 1.00-3.00 0.005 0.03 0.05 0.03 0.04 Ni Mo ≥5.00-10.00 10.00-20.00 20.00-30.00 30.00-40.00 3.0-5.0 5.0-20.0 0.10 0.15 0.20 0.30 0.10 0.15 P S Cr ≤0.045 ≤0.02 0.02-0.06 15.00-20.00 ≥20.0-27.5 0.005 0.003 0.05 0.20 0.25 N W Cu ≤0.19 0.19-0.25 0.25-0.35 ≤1.0 ≤1.0 1.00-2.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.03 0.05 (4)254SMo不銹鋼的氣體和夾雜物含量:冶煉成品取樣分析,材料中氧含量應小于80ppm、氫含量小于3ppm,夾雜物按ASTM E45:A、B、C、D類均小于1.5級,總和小于4級。 (5)254SMo不銹鋼成品有害相檢驗:在熱處理后的最終產品上,取樣進行金相組織檢驗,檢測是否有σ相、χ相等有害金屬相析出。 2、制造 (1)由于偏析和冒口保護劑直接影響材料的成分和腐蝕性能,故對鋼錠應有足夠的切頭。 (2)對坯料應在相當于鋼錠的頭部取樣,經酸浸低倍試驗不得有肉眼可見的縮孔、氣泡、發紋、裂紋和分層等缺陷。 (3)用板材改制棒材必須沿原軋制方向。 (4)熱加工溫度不應低于1000℃,以避免有害相析出;終鍛后應立即快速冷卻。 (5)熱處理溫度和冷卻方法見表3,熱處理保溫時間在任何情況下應大于25分鐘/英寸,工件快速冷卻至260℃以下出水。 表3Table3 254SMo不銹鋼熱處理溫度和機械性能 UNS 固溶處理溫度℃ 抗拉強度≥MPa 屈服強度≥MPa 伸長率% 硬度HB≤ S31254 1150-1200 水冷 650/750 300/420 35/35 223/- 所有材料熱加工后或冷加工變形量大于12%必須按表3做固溶處理,接著進行水淬。公稱壁厚不大于7.11mm按照A358中5.3.2.2所述,以固溶退火的板材制造的管子無須作焊后固溶退火處理。 四、力學性能 對每一個爐號和熱處理號應作一組拉伸試驗和腐蝕試驗。對于鍛件重量≤50 Kg者,一個試驗批不得超過2000Kg;鍛件重量>50Kg者,一個試驗批不得超過5000Kg。 任何熱處理后的冷變形(包括矯直、冷拉、彎曲)都可能對材料性能帶來影響,需嚴格控
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