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                产品分类 / 用途

                NS 1103 (00Cr25Ni35AlTi)


                 根据研究镍、铬对Ni-Fe-Cr合金耐应力腐蚀性能的影响的大量实验结果,国内20世纪70年代发展了一种含氯离子和氧的高温水中耐应力腐蚀性能优于18-8型不锈钢和00Cr20Ni32Fe(Incoloy 800)、0Cr15Ni75Fe(Inconel 600)的新合金(新13号),此合金在含1%和10%NaOH的高温水中也具有良好的性能,它是一种适于压水堆核电站蒸发器的新型︼材料,也适用于Cr18-Ni8型奥氏体不锈钢易产生应力腐蚀↘的化工、石化等环境中的各种热交换器等设备。


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                一、耐腐蚀性能


                  1. 全面腐蚀


                  在压水堆高温√水介质中,合金和不锈钢的全面腐蚀性能也是一重◢要技术指标,耐全面腐蚀性能好坏是影响一、二回路系统★工作介质污染程度的关键数据。新13号合金在高温水中的全面腐蚀性能数据ξ如下表,数据表明它的耐全面腐蚀性能接近于18-8、00Cr20Ni32AlTi、0Cr15Ni75Fe,完全可满足压水堆核电站蒸发器对材料耐全面腐蚀性能的♂要求。


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                  2. 点蚀


                   在35℃,5%NaCl+0.005mol/L 硫酸的水溶液中测得的ζ 新13号合金的点蚀击穿电位时间结果,与在同样条件下试验的其他Ψ合金比较,新13号的耐点蚀性能优于18-8型不锈钢,也优于00Cr20Ni32AlTi(I-800)和0Cr15Ni75Fe(I-600)合金。在40℃,10%FeCl3+0.05mol/L HCl的试验也证实了上述试验结果。在pH=7的含硼高↘温水中,经4000~5000h试验未▓见新13号合金产生点蚀。


                  3. 晶间腐蚀


                  在严格控制合金中的C≤0.03%,Ti/C≥8,并具有「细微组织结果的前提下,新13号合金可通过GB 1223-84 规←定的方法检验;在含硼为700~800ppm,H2为10~80g/kg水、Li为1.6~2.4mg/L、pH=7、温度为335℃的动水回路中,以及pH=7、300℃高纯水中,敏化态合金管和管材焊接接头均未见晶间腐蚀现象。然而由于合金含碳量╲很低,在管材生产过程中,当采用不恰当的润滑和脱∮脂工艺时,此合金易通过热处理∞而渗碳,这种渗碳层在酸洗时会产生√晶间腐蚀,应予以注意。


                 4. 应力腐蚀


                   a. 高温水  

                   

                    新13号合金在含氯』离子和氧的高温水中(290~316℃)具有良好的耐力腐蚀性能,双U型试样经10000小时静态高压釜试验结果未产生应力※腐蚀断裂。在同样的试验条件下,18-8型不锈钢在短时间内产生击穿晶应力腐蚀断裂,耐∏应力腐蚀断裂性能较优的超低碳型Incloy800 (00Cr20Ni32AlTi)和Inconel600 (0Cr15Ni75Fe)合金也产生晶间型应力腐蚀断裂,其断裂寿命随试验条件而∏异,前者最长的断裂时间为10000小时,后者仅为5000小时。在所试验的合金中仅Inconel690 (0Cr30Ni60Fe10)与新13号合金未产生断裂。


                 图 2-42.jpg



                   b. 含NaOH的高温水   


                   在两种含NaOH高温水中,新13号合金的应力腐蚀性能见图 2-2-43。在含1%NaOH、8ppm 氧的高温水中,新13号合金 5000小时试验〓后未产生应力腐蚀,而18-8型不锈钢、低碳 Incoloy800 和Inconel600 合金均产生应力腐蚀断裂。在含 10% NaOH、8ppm 氧的高温水中, 合金产生严重溃烂和点蚀,而新13号合金【即不产生应力腐蚀,也不产生其他形式的局部腐蚀。


                 图 2-43.jpg


                   图 2-2-42 和 图 2-2-43 的试验结果表明,新13号合金的应力腐蚀性能可◇与Inconel690 (0Cr30Ni60Fe10)相媲美。用新13号合金、18-8不锈钢、超低碳Incoloy(00Cr20Ni32AlTi)以及Inconel 600等材料的管材制造的蒸发器模拟体,经长期运行表明新13号合金◥耐蚀性(点蚀、应力腐蚀等)远优于18-8不锈钢,也优于低碳Incoloy800和Inconel600合金,特别是并不承※受工作应力的18-8型不锈钢支撑管的腐蚀(SCC、PC等)破损非常严重。



                二、力学性能等其他性能


                    1. 力学性能


                   新13号合金的■室温和高温力学性能如下表,由表中数据可知,此合①金的力学性能接近于超低碳Incoloy800合金,且随固溶处理温度的提高而降低。


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                    2.  物理性能


                     新13号合金的物理性能见表 2-2-18 


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                   3. 热加工及成型→性能   


                    新13号合金的热塑性试验结果♂见图 2-2-44 和 图 2-2-45 。尽管此合金较1Cr18Ni9Ti不锈钢稍低,但仍具有良好的热变◎形性能,易于热加工。实验室试验︾和生产实践表明,合金适宜的段、轧热加工温度为1000~1150℃。新13号合金易于冷加工,其冷々作硬化倾向低于1Cr18Ni9Ti,见图 2-2-46 。在设置制造过程中的冷、热成型性能类似一般奥氏体不锈钢◤,其蒸发器U型传热管中小R者■需经消除应力处理。


                图 2-44.jpg

                图 2-45.jpg

                图 2-46.jpg


                   4. 焊接性能  


                   此合金可焊性低于18-8不锈钢,但当选用的填充金属合金□焊接工艺时可获得满意的焊接结果。此合金的抗裂性能与00Cr20Ni32AlTi和0Cr15Ni75Fe相当。为了获得良好←的可焊性并保证合金的优良耐应力腐蚀性能,合金中的杂质磷量应严加控制。此合金可采→用焊接不锈钢的通用方法进行焊⊙接,无特殊困难。


                   5. 热处理工艺↓  


                   此合金热▲处理工艺简单,经固溶处理后快冷即可,但蒸发器中U型传热管弯曲半径较大者也需要进行消除应力处理。



                三、应用


                  新13号合金耐蚀、力学性能◥等优良,热处理工艺简单,冷、热加工,焊接等工艺性能良好,可以生产板、管、丝、带、锻件等冶金产品。此合金主要用于压水堆核电厂的蒸汽发生器的传热管,也可用于化学、石化等工业中耐应力腐蚀的各种热交换器等换热设备。