浙江至德鋼業(yè)有限公司對雙相不銹鋼和奧氏體不銹鋼的抗點(diǎn)腐蝕/縫隙腐蝕以及耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性能進(jìn)行比較。

一、抗局部腐蝕(點(diǎn)腐蝕/縫隙腐蝕)性能

  不銹鋼在氯化物介質(zhì)中,抗點(diǎn)腐蝕/縫隙腐蝕性能主要取決于鉻、鉬和氮的含量,可用當(dāng)量點(diǎn)蝕與腐蝕阻力(PRE)來表示,PRE值(以百分率計)越高,抗點(diǎn)腐蝕能力越強(qiáng)。根據(jù)山特維克鋼鐵公司學(xué)術(shù)交流資料，其計算式(%計)如下:

 PRE=(Cr)+3.3(Mo)+16(N)

 據(jù)此公式和表,可計算出各種不銹鋼的PRE值如表。

 由表可看出: 雙相不銹鋼SAF2304抗點(diǎn)腐蝕能力優(yōu)于304L, 而與316L相近;SAF2205抗點(diǎn)腐蝕能力更好; SAF2507是雙相不銹鋼中抗點(diǎn)腐蝕能力最強(qiáng)的。

二、抗應(yīng)力腐蝕開裂性能

 雙相不銹鋼具有優(yōu)良的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能以及較奧氏體不銹鋼為高的屈服強(qiáng)度,其原因如下：

 1. 雙相不銹鋼中第二相的存在對基體中應(yīng)力腐蝕開裂的裂紋擴(kuò)展有機(jī)械封閉作用。以鐵素體相為基體時,奧氏體相對裂紋有阻擋作用,裂紋在鐵素體相中發(fā)生和發(fā)展,遇到奧氏體相時,裂紋尖端或是中斷、或是改變方向。反之,以奧氏體相為基體時,鐵素體相亦起相同的作用。當(dāng)兩相含量相當(dāng),均在50%時,鐵素體相或奧氏體相均可阻擋應(yīng)力腐蝕開裂裂紋的擴(kuò)展。

 2. 第二相的電化學(xué)保護(hù)作用。在應(yīng)力腐蝕開裂裂紋發(fā)展過程中,伴隨著鐵素體相的陽極溶解,奧氏體相從而得到陰極保護(hù),因而裂紋不易穿過奧氏體相,亦即奧氏體相抑制了裂紋的擴(kuò)展。

 3. 在中性含氯離子介質(zhì)中,奧氏體不銹鋼多系以點(diǎn)蝕為起點(diǎn),而雙相不銹鋼由于其成分、組織結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),其耐點(diǎn)蝕性能優(yōu)于奧氏體不銹鋼,點(diǎn)蝕既不易引成,即使一旦形成,由于第二相的屏障作用,又不易擴(kuò)展成應(yīng)力集中系數(shù)較大的尖角形點(diǎn)蝕坑。正是由于雙相不銹鋼具有獨(dú)特的耐氯化物腐蝕性能,近年來在氯堿行業(yè)EDC/VCM裝置中應(yīng)用已越來越多。上海天原華勝360kt/aVCM裝置中的粗EDC冷凝器管程、尾氣冷卻器管程、粗EDC冷凝液分離器、循環(huán)壓縮機(jī)分離器、二氧化碳汽提塔、尾氣分離器,江蘇泰興(新浦)化學(xué)公司200kt/aVCM裝置中的循環(huán)氣分離器、粗EDC冷凝器管程、低壓循環(huán)氣加熱器管程,介質(zhì)均為含氯離子的氯化物,材料均選用SAF2205雙相不銹鋼,使用情況均較好。

三、結(jié)論

  雖然雙相不銹鋼的板材和管材目前主要還依賴進(jìn)口,材料價格較高,但雙相不銹鋼有較高的強(qiáng)度指標(biāo),這使其在符合各種設(shè)計規(guī)范的計算中可取較高的許用應(yīng)力,從而使在相同的使用條件下,材質(zhì)采用雙相不銹鋼時,其壁厚可減小,也降低了設(shè)備成本。再者從技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)考慮,由于設(shè)備材料選用了耐氯化物腐蝕性能較好的雙相不銹鋼,較碳鋼和一般不銹鋼裝置的使用壽命會成倍增加,從而大大提高了裝置的開工率,明顯減少了維修費(fèi)用。相對而言,一次性投資的增加只能算作一個小數(shù)。