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    2507雙相不銹鋼在尿素設備中的應用分析
    發布者: 發布時間:2019/12/22 閱讀:776

     從材料化學成分、力學物理性能及耐蝕性能等方面對2507雙相不銹鋼和316L尿素級不銹鋼進行了對比分析,探討了2507雙相不銹鋼應用于尿素合成設備的可行性;另外,針對2507雙相不銹鋼的成形性能、焊接性能及熱處理性能,提出幾點工程應用方面的要求,為2507雙相不銹鋼的進一步推廣應用提供一些技術參考。

     

     雙相不銹鋼具有很高的力學性能和優異的耐腐蝕性能,已被廣泛應用,如:海陸油氣工業、石油化工工業、造紙、海水系統、醫藥工業和食品工業以及化學化肥工業等領域。常見的有超低碳雙相不銹鋼18Cr5Ni3Mo、22Cr5Ni3Mo、25Cr7Ni4Mo,簡稱S31803、S32205、S32570、;S31803一般在較低應力腐蝕的場合使用;2205因其強度高、耐晶間腐蝕性能和耐均勻腐蝕性能好,可替代304L不銹鋼和316L不銹鋼;2507雙相不銹鋼除具有2205雙相不銹鋼的優點外,因其耐尿液腐蝕強于316L不銹鋼,在國外已經用于制造合成尿素的關鍵設備。本文將從材料特性、成形性能、焊接性能及熱處理性能等方面對2507雙相不銹鋼作出分析與探討,并結合2507雙相不銹鋼的自身特性,提出一些在設備制造和工程應用方面的要求。

     

    一、2507雙相不銹鋼的材料特性

      所謂雙相不銹鋼是指其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相各占約一半的不銹鋼。雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優點,通常合金元素對不銹鋼組織的影響基本分為兩類:一類是擴大奧氏體區或穩定奧氏體元素,如碳、氮、鎳、錳等;一類是封閉或縮小奧氏體區形成鐵素體的元素,如鉻、硅、鈦、鈮、鉬等。兩類元素同時存在于不銹鋼中,材料組織取決于它們的相互作用。

     

    二、2507雙相不銹鋼與316L不銹鋼的化學成分對比

     鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的主要元素,實踐證明,鋼中鉻元素質量百分數提高11.7%,鋼中的電極電位就會跳躍性上升,耐蝕性能也顯著提高,因此較高的鉻含量有助于提高材料的耐腐蝕性能;鉬元素具有防止點蝕傾向,它可以在鋼表面形成富鉬氧化膜;另外較高的N元素含量可以起到穩定化組織的作用;有資料表明,對于合成尿素用不銹鋼,提高鉻含量對其耐蝕性能有利,而提高鎳含量是不利的。

     

    三、2507雙相不銹鋼與316L不銹鋼的力學性能對比

     從表可以看出,2507雙相不銹鋼強度高于316L不銹鋼,屈服強度是其2倍,布氏硬度是其1.67倍。與奧氏體不銹鋼相比,2507雙相不銹鋼線膨脹系數小,且接近碳鋼;綜合力學性能優勢明顯。相對于316L(尿素級不銹鋼),2507雙相不銹鋼具有較強的綜合力學性能和耐尿素腐蝕性能。2507雙相不銹鋼推薦的溫度使用上限250℃能夠滿足尿素合成工藝中規定的溫度要求。2507雙相不銹鋼的焊接線能量應控制在0.2~1.5kj/mm1.之間,采用98%Ar+2%N混合保護氣,焊前不預熱,建議層間溫度大約在85~90℃范圍之間且不宜超過150℃。2507雙相不銹鋼固溶熱處理過程中加熱溫度不宜高于1200℃。

     
     

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