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中國不銹鋼管的標準和鋼種 

發布時間:2020-05-23

表8和表9分別列出了中國現行不銹鋼管標準的要點和主要標準中的鋼種。從表5-9可以看出,中國在不銹鋼管鋼種研究方面與發達國家的差距是明顯的。

雖然我國不銹鋼管現行標準中有42個鋼種,但大部分鋼種僅列在無縫鋼管標準中。

應該強調的是,出于以下原因,有必要開發不銹鋼管的新鋼種。

(1)不銹鋼作為一種優質鋼,當然是最重要的耐蝕性,但耐蝕性是一個復雜的工程實踐和理論問題,涉及鋼的化學成分、顯微組織、表面狀態和溫度、應力、介質或使用環境條件。盡管不銹鋼比碳鋼或其他合金鋼具有更好的耐腐蝕性,但在特定的介質或環境條件下,不銹鋼也會發生全面或均勻的腐蝕。晶間腐蝕、孔蝕和應力腐蝕開裂等局部腐蝕較為常見。后者帶來的經濟損失和社會危害可能更大,許多管道系統的泄漏甚至爆炸很可能就是由這種局部腐蝕造成的。幾年前,上海的一家大型化工生產廠因誤用不銹鋼材料而發生焊縫孔蝕和泄漏。雖然它在僅僅關閉一天后就被修復了,但它已經造成了數百萬元的損失。因此,根據具體應用條件選擇合適的鋼種非常重要。國外研究人員的長期探索表明,不銹鋼的腐蝕與許多因素有關(表10)。因此,不銹鋼無縫管用戶在購買不銹鋼管時必須充分考慮自己的使用條件。干變萬化的使用條件是推動不銹鋼新牌號研發的根本動力。例如,雙相和超級雙相不銹鋼具有特別好的抗應力腐蝕開裂性,而含氮奧氏體和超級奧氏體不銹鋼具有特別好的抗孔蝕和縫隙腐蝕性。

(2)在高溫條件下使用的耐熱和抗蠕變不銹鋼不僅需要優異的抗氧化性,還需要高強度以確保其高溫耐久性。隨著日,能源短缺危機和全球環境污染問題的加劇,為了提高節能減排效率,電廠建設越來越強大,對蒸汽一鍋法系統的工作壓力和溫度要求也越來越高。國外現有超臨界電站的蒸汽溫度已達到600左右,而國外正在開發的超臨界電站預計將再提高50~100,這就需要開發新型抗蠕變不銹鋼管。中國在這方面也相當落后。雖然我國已建成百萬千瓦超超臨界汽輪發電機組,但所需的T91、347H等主蒸汽管鋼管均已進口。因此,發展的步伐應該加快。

從美,歐和日,開發的這種不銹鋼管的鋼種來看,特別值得注意的是以下鋼種:含氮和鈰(鈰)的耐熱鋼,如美的S30415和S30185,歐的14818和1.4835。這種耐熱鋼具有良好的高溫抗氧化性和高屈服強度。中國內蒙古自治區包頭地區稀土資源豐富,具備冶煉這種鋼的有利條件。(2)含鈮和鈦的碳化物析出高溫強化鋼,如美的S30941和S31041,歐的1.4961和1.4981,均為電站蒸汽管道用鋼;(3)含有金屬間化合物如釩、鋁、鈷或銅相沉淀的高溫強化鋼。例如,美的S30432(即,日住友在1992年開發的超級304H),這種被稱為經濟型鋼的304H鋼沒有在日,的JIS  G標準中列出,但是已經在歐,的美國材料試驗學會A  213/A  213M、S34809、1.4988和1.4982中列出。美以T/P91和T/P122為代表的高鉻鉬鐵素體合金鋼管在臨界和超臨界電站的高溫管道和過熱器中的應用比奧氏體鋼更廣泛,這是因為后者雖然有許多優點,但也存在屈服強度難以大幅度提高、導熱系溫州不銹鋼管數差和熱膨脹系數大的缺點。因為美和歐都將不銹鋼的最低鉻含量設定為10.5%。T/P122鋼因其含鉻量可視為鐵索不銹鋼。因此,歐兩種鋼的統一編號為1.4903和1.4922,實際上被視為不銹鋼。然而,它們仍然列在EN10216-2標準中。

(3)資源和成本也是新不銹鋼牌號持續發展的重要驅動力。鎳合金不僅稀缺,而且是重要的戰略資源。降低或替代不銹鋼中的鎳含量一直是世界不銹鋼行業的熱門話題。為此,美國家標準中出現了多種高錳、高氮奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼。特別值得注意的是,最近出現的S32001和S32101已被列入美國材料試驗學會A  789/A  789M-05b和A  790/A  790M-05b。此外,本標準在日出現的新SUS  315J1和315J2,以及2006年在美國家標準中增加的新S30434A,都是新的低成本鋼管鋼種。


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