Các loại thép không gỉ Austenitic Nickel

Nickel được biết đến là một nguyên tố hợp kim đắt tiền và rất cần thiết trong một số ứng dụng đòi hỏi cả khả năng chống ăn mòn do ứng suất và cấu trúc austenite. Ví dụ, khả năng chống mài mòn là rất quan trọng trong môi trường nhiệt độ cao, nơi thép austenit Thép không gỉ Các thép không gỉ austenit tương tự như các loại thép không gỉ austenit truyền thống đều có đặc điểm là có biên giới song song, đây là một đặc điểm quan trọng của các loại thép không gỉ austenit giàu niken do năng lượng nứt biên thấp hơn. Các loại thép không gĩ austenit dễ bị nứt do ứng suất (SCC). Tuy nhiên, khả năng chống nứt do ứng suất được cải thiện đáng kể khi hàm lượng niken vượt quá 20%. Hiệu ứng của niken đối với cường độ nứt của ngưỡng nứt do ứng suất (105℃, dung dịch NaCl 22%) trong các hợp kim Fe-Ni-Cr có chứa từ 16 % đến 21% crom được nghiên cứu. Thép không gỉ austenit giàu niken (NiASS) có thể được coi là một loại thép không gỉ riêng biệt. Trên thực tế, khả năng chống nứt do ứng suất của các loại thép không gỉ hai pha và ferrite tương đương với các loại thép không gỉ hai pha và ferrite khi hàm lượng niken vượt quá 30%. Một số loại thép không gỉ austenit giàu niken có giới hạn được sản xuất bao gồm: Thép không gỉ Chúng được liệt kê trong bảng dưới đây. Các loại thép không gỉ siêu austenitic 254SMO và 654SMO được thiết kế đặc biệt cho ngành công nghiệp dầu khí. Các ứng dụng điển hình là làm mát nước biển, tẩy trắng bột giấy và thiết bị đường ống thủy lực và thiết bị đo đạc.

 

Các loại thép không gỉ Ni-Austenitic

Hợp kim	C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	W	Co	Cu	Nb	N
254SMo	0.01	0.8	1.0	20	18	6.1			0.7		0.2
654SMo	0.01		3.5	24	22	7.3			0.5		0.5
Sanicro 25	0.1	0.2	0.5	22.5	25		3.6	3.5	3.0	0.5	0.23
Sanicro 28	0.02	0.6	2.0	27	31	3.5			1.0
Thép hợp kim 800	0.07	0.6	0.6	20.5	30.5
353MA	0.05	1.6	1.5	25	35						0.16
Thép hợp kim 825	0.03	0.5	0.8	20	38.5	2.6
Thép hợp kim 625	0.03	0.5	0.5	21	Bal	8.5
Hợp kim 690	0.02	0.5	0.5	30	60
Hợp kim 600	0.05	0.4	0.8	16.5	Bal				0.5

SANICRO 25, một hợp kim 22Cr-25Ni, được thiết kế để sử dụng trong các nồi hơi có nhiệt độ hoạt động lên đến 700 °C. Đây là một vật liệu phù hợp cho các bộ trao đổi nhiệt siêu nóng và bộ trao đổi nhiệt nhiệt độ cao do độ bền chống nứt tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao. Trên thực tế, độ bền chống nứt của SANICRO 25 vượt trội hơn so với hầu hết các loại thép không gỉ austenit trong phạm vi nhiệt độ từ 600 đến 750 °C. Trong môi trường axit ăn mòn cao, Sanicro 28 thường là lựa chọn tốt nhất. Nó được sử dụng trong các giếng khoan cường độ cao với ống dẫn, vỏ giếng và lớp phủ axit, và các ứng dụng khác bao gồm các thiết bị sưởi ấm, hệ thống bơm, và máy bơm và thùng chứa trong các nhà máy sản xuất axit photphoric và axit photphoric siêu đậm đặc.

Thép hợp kim 800 thường được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ từ 550 đến 1100 °C, đòi hỏi vật liệu phải có khả năng chống mài mòn tuyệt vời, khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao tốt và độ bền ở nhiệt độ cao. Các hợp kim này cũng được sử dụng trong các cổng vào và ra của quá trình sản xuất amoniac, metanol và khí công nghiệp, cũng như trong các ống lò được sử dụng trong quá trình sản xuất vinyl clorua và ethylene. Các ứng dụng khác bao gồm ống trao đổi nhiệt và ống bức xạ cho các lò đốt dạng lỏng và các bộ phận của lò xử lý nhiệt, như ống giảm thanh và ống bảo vệ cho cặp nhiệt điện.

Hợp kim 353Ma có thành phần là 25Cr-35Ni được thiết kế để sử dụng trong lò nung và ống cải tạo khí, nơi các khí tổng hợp được xử lý trong môi trường có khả năng gây ra sự ăn mòn và hấp thụ nitơ. Mặc dù có các lựa chọn thay thế khác có chứa hàm lượng crom cao hơn, nhưng 353 MA vẫn là lựa chọn tốt nhất. Một lý do là nó chứa nguyên tố Ce, giúp tạo thành một lớp oxit bề mặt rất ổn định.

Thép hợp kim 690 có chứa 60% niken và được sử dụng chủ yếu trong đường ống dẫn hơi nước của các nhà máy điện hạt nhân. Nhiệt độ hoạt động là 365℃, tại đó vết nứt ăn mòn do ứng suất giữa các hạt là một vấn đề tiềm ẩn. Trong điều kiện sử dụng được quy định, hợp kim 690 gần như không bị ăn mòn, do đó trở thành loại hợp kim được ưa chuộng.

Điều thú vị là thép không gỉ Austenitic giàu niken 254SMO cũng được sử dụng trong nghệ thuật. Tượng “God, Over the Rainbow” của Carl Milles được đặt vào năm 1995 trên bờ biển phía nam của Nak Strand ở Stockholm. Tượng cao khoảng 23m và là một địa điểm du lịch nổi tiếng nơi hàng ngàn thủy thủ đi qua mỗi ngày. Nước biển xung quanh có chứa muối, clorua rất dễ gây ra ăn mòn bề mặt, thép không gỉ siêu austenit cường độ cao 254SMO có độ bền cao rất phù hợp với môi trường này.