奧氏體不銹鋼管需要在各種不同的環(huán)境條件下工作,所需性能各不相同,因此鋼中的合金元素也不相同。硅、鉬、銅奧氏體不銹鋼管就是在Cr18Ni9鋼的基礎(chǔ)上,根據(jù)需要分別加入鉬、硅、銅而發(fā)展起來的高鉬奧氏體不銹鋼、高硅奧氏體不銹鋼、含銅奧氏體不銹鋼。
鉬是奧氏體不銹鋼管中常用的主要耐蝕合金元素之一,也是提高不銹鋼管抗點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕最重要的元素。鉬還能提高不銹鋼的鈍化能力,擴(kuò)大其鈍化介質(zhì)范圍。鉬的主要作用是提高鋼在還原性介質(zhì)(如H2SO4、H3PO4)以及一些有機(jī)酸和尿素環(huán)境的耐蝕性,鉬的耐點(diǎn)蝕和耐縫隙腐蝕能力相當(dāng)于鉻的3倍。
鉬含量一般不大于6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。1933年法國研制出了20-25Mo型鋼。我國20世紀(jì)70年代以來,多為超低碳鋼,主要用于硫酸、磷酸和醋酸等有機(jī)酸以及海水介質(zhì)環(huán)境。除經(jīng)典的20-25Mo型外,還有18-8Mo型,一般鉬含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為4%~5%,最高達(dá)7%。
在GB/T 20878-2007標(biāo)準(zhǔn)中的含鉬奧氏體不銹鋼有22種,它們分別是:022Cr25Ni22Mo2N、015Cr20Ni18Mo6CuN、06Cr17Ni12Mo2、022Cr17Ni12Mo2、07Cr17Nil2Mo2、06Cr17Ni12Mo2Ti、06Cr17Ni12Mo2Nb、06Cr17Ni12Mo2N、022Cr17Ni12Mo2N、06Cr18Ni12Mo2Cu2、022Cr18Ni14Mo2Cu2、022Cr18Ni15Mo3N、015Cr21Ni26Mo5Cu2、06Cr19Ni13Mo3、022Cr19Ni13Mo3、022Cr18Ni14Mo3、03Cr18Ni6Mo5、022Cr19Nil6Mo5N、022Cr19Ni13Mo4N、45Cr14Ni14W2Mo、015Cr24Ni22Mo8Mn3CuN、022Cr24Ni17Mo5Mn6NbN。
硅是主要的耐蝕合金元素之一。對于耐氯化物應(yīng)力腐蝕,耐濃硝酸、硫酸的腐蝕,硅是鉻鎳奧氏體不銹鋼管中不可缺少的合金元素。硅在奧氏體不銹鋼管中可提高耐腐蝕性,另一個重要作用是顯著提高鋼在高溫濃硫酸中的耐蝕性,其機(jī)理是在鋼表面上形成了穩(wěn)定的富硅氧化膜。
我國于20世紀(jì)60年代末,開始發(fā)展耐濃硝酸腐蝕用的高硅奧氏體不銹鋼,近30年來發(fā)展迅速,并得到廣泛的推廣應(yīng)用。高的硅含量提高了不銹鋼管在98%的濃硝酸中耐全面腐蝕性能(在稀硝酸中相反)和抗氧化物應(yīng)力腐蝕及點(diǎn)腐蝕的性能。
在GB/T 20878-2007 標(biāo)準(zhǔn)中的高硅奧氏體不銹鋼管牌號有26Cr18Mn12Si2N、 22Cr20Mn10Ni2Si2N、12Cr18Ni9Si3、05Cr19Ni10Si2CeN、06Cr18Ni13Si4、16Cr20Nil4Si2、16Cr25Ni20Si2。