00Cr13Ni5Mo
出处:按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第716页(2817字)
(1)钢号简介
00Cr13Ni5Mo是在CA-6NM铸钢基础上发展的超低碳马氏体不锈钢。它具有良好的强度、韧性、可焊性及耐磨蚀性能。此钢一改高碳马氏体以形成碳化物的强化手段,而以具有高韧性的低碳马氏体的形成并以镍、钼等合金元素补充强化为主要强化手段。通过适当的热处理使之具有低碳板条状马氏体与逆转变奥氏体的复合组织,从而既保留了高的强度水平又具有良好的韧性和可焊性。本钢适用于厚截面尺寸且要求具有良好可焊性的使用条件,如大型水电站转轮、转轮下环以及石油工业耐蚀管线等。对于一些小截面尺寸的应用,钢的含碳量可适当提高。
(2)化学成分
00Cr13Ni5Mo钢的化学成分列于表3-86中,为便于比较,某些高碳型Cr13Ni4Mo也一并列入。
表3-86 00Cr13Ni5Mo钢的化学成分
(3)室温力学性能
相关标准规定的室温力学性能指标见表3-87。
表3-87 相关标准规定的力学性能
注:①δ5;②分数线上的数字为一般型,分数线下为耐磨型;③分数线上的数字为纵向,下面数字为横向。
实测室温力学性能见表3-88,冲击性能与试验温度的关系见图3-28。
表3-88 00Cr13Ni5Mo厚板的室温力学性能
①A钢:电炉+VOD冶炼,锭重13.1t;板厚120mm;固溶处理(1080℃×2h空冷)+回火(600℃×4h空冷)。
②B钢:电炉+VOD冶炼,锭重21t;板厚190mm;热处理制度同A钢。
③S为表面、C为心部、T为横向、L为纵向。
图3-28 00Cr13i5Mo的冲击性能(淬火+回火状态)
(4)疲劳性能
00Cr13Ni5Mo在自来水中的疲劳性能见图3-29,优于瑞典的2RM2铸钢。
图3-29 00Cr13Ni5Mo的疲劳性能(试验在自来水中进行,流量为500mL/min)
(5)高温力学性能
00Cr13Ni5Mo钢的高温拉伸性能见表3-89。
表3-89 00Cr13Ni5Mo的高温拉伸性能
(6)耐磨性和耐蚀性
在含泥沙的水中,00Cr13Ni5Mo的耐磨性损性能优于奥氏体不锈钢,表3-90汇总了耐磨损性能的试验结果。
表3-90 00Cr13Ni5Mo钢的耐磨损性能
注:试验介质为黄河花园口原型砂,含砂量为50kg/m3;试验转速为13.24~14.45m/s。
在CO2环境中,00Cr13Ni5Mo的耐蚀性受钢中含铬量所制约,只要含铬量大于11%,其腐蚀率就稳定在较低水平,见图3-30。在H2S环境中的使用界限见图3-31。
图3-30 00CrNi5Mo在CO2中的腐蚀与钢中Cr量的关系
图3-31 00Cr13Ni5Mo在H2S中的使用极限
(7)工艺性能
a.热加工 00Cr13Ni5Mo具有良好的热加工性能,热加工工艺参数同一般的18-8型奥氏体不锈钢,可顺利生产锻件、板、管等。厚板的热成形宜在700~1000℃进行。
b.冷加工 可进行冷轧、冷拔、冷弯等成形操作。
c.热处理 00Cr13Ni5Mo通常采用淬火(正火)+回火的热处理工艺,淬火或正火的温度为1080℃,回火温度为600℃,淬火和回火的保温时间视产品的截面尺寸而定。在600℃以上的温度回火在原奥氏体晶界上将有析出相沉淀,随温度的提高析出相愈加粗化,而且伴随着逆转变奥氏体量下降,这一结果将有损于钢的塑韧性。
d.焊接 00Cr13Ni5Mo具有良好的焊接性能,可采用GTAW、GMAW、SMAW等方法焊接,不需焊前预热和焊后热处理。配套焊接材料为00Cr17Ni6Mo。特厚板经多道次焊接,其热影响区仍具有良好的综合力学性能,见表3-91。焊后的耐蚀性亦保持在足够高的水平,见图3-32。
表3-91 00Cr13Ni5Mo钢的焊后力学性能
注:HAZI为模拟手工电弧焊单道焊的热影响区;
Ⅱ、Ⅲ为模拟单道焊后热影响区再受后续焊道作用下的热影响区。
图3-32 00Cr13Ni5Mo焊件在CO2环境中的耐蚀性
(8)物理性能
00Cr13Ni5Mo的物理性能见表3-92。
表3-92 00Cr13Ni5Mo的物理性能
(9)应用
00Cr13Ni5Mo主要用于需焊接的高强度承力部件。在大型水电站中,已成功用于耐磨蚀转轮和转轮下环;在石油工业中用于耐CO2、H2S腐蚀并需现场焊接的管线;在核工业中应用于压水堆2、3级辅助泵传动轴和控制棒驱动机构。