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254SMo不锈钢技术规范 总则:只有处于正确的冶金状态和严格的制造、加工水平,才能达到《标准》耐蚀效果。 一、 引用标准 1、 ASTM产品标准 (1)、ASTM A182/B462 锻制合金钢管道法兰、管配件、阀门和零件。 (2)、ASTM A276/B649 锅炉和压力容器用不锈钢、合金钢材料棒材和型材。 (3)、ASTM A269/B674/B676 焊接奥氏体及镍基合金管有缝管(T)(P)。 (4)、ASTM A312/358/B677/B390/B690 奥氏体及镍基合金管无缝钢管(P)(T)。 (5)、ASTM A403/B366 奥氏体及镍、镍合金管配件。 (6)、ASTM A240/B625/B688 奥氏体及镍合金钢板。 (7)、ASTM A351.B494 奥氏体及镍合金铸件。 2、ASTM检验标准 (1)、ASTM A262 不锈钢晶间腐蚀敏感性实验的推荐方法; (2)、ASTM A370 钢制品力学性能试验方法和定义; (3)、ASTM A751 钢制品化学分析方法、实验操作和术语; (4)、ASTM E10 金属材料布氏硬度试验; (5)、ASTM E381 金属和合金低倍侵蚀方法; (6)、ASTM E45 确定夹杂物的试验规程; (7)、ASTM G36 氯化物应力腐蚀开裂试验; (8)、ASTM G48 不锈钢在铁的氯化物中抗孔蚀及缝隙腐蚀的试验方法; (9)、Stamicarbon S3961B 耐蚀钢材休氏试验标准。 二、 材料选用须知 1、 鉴于通常在苛刻条件下选用254SMo不锈钢材料,故对材料的选购,除执行有关产品(板、管、锻件、法兰、管件)标准以外,需对材料的制造工艺、化学成份、金相组织、机械性能、耐腐蚀性能等作出专门的规定。 2、 证书中应写入冶炼方法、热处理温度、保温时间和所用冷却介质。 3、 元件的标识要保证能完整的追溯到熔炼号和热处理批号。 4、 严格控制材料的冷成型变型量。 5、 严格控制对母材作焊接返修。 三、 冶炼和制造 1、 冶炼和化学成分 (1)、254SMo不锈钢冶炼:冶炼应采用电炉+真空冶炼(VOD)或氩氧精炼炉(AOD);不允许采用中频炉、中频炉+电馇重熔等不能去除气体、夹杂物总量的冶炼方法。254SMo不锈钢化学成分如表1。对微量元素需要进行控制。 表1Table1 254SMo不锈钢化学成分(%) 类型 UNS C≤ Mn P≤ S≤ Si≤ Ni Cr Mo N Cu PREN 254SMo S31254 0.02 1.00 0.03 0.01 0.8 17.5~18.5 19.5~20.5 6.0~6.5 0.18~0.22 0.5~1.00 42 (2)、254SMo不锈钢冶炼的控制:由于254SMo不锈钢材料被用于苛刻条件下,夹杂、发纹等冶金缺陷将成为失效的诱因,故应严格控制冶炼过程,提高材料纯净度,减少气体含量;冶炼过程中需控制铬、钼、氮的含量,从而达到控制耐点蚀当量指数PERN的目的。 PREN=Cr%+3.3Mo%+30N% (3)、254SMo不锈钢成品分析:对成品取样,按ASTM A751进行成品化学成分分析,分析结果应符合表1结果,其偏差符合表2。 表2Table2 254SMo不锈钢成品分析偏差表 元素 规定范围% 高于上限或低于下限 元素 规定范围% 高于上限或低于下限 C Si Mn ≤0.03 0.25-0.5 0.50.1 ≤1.00 1.00-3.00 0.005 0.03 0.05 0.03 0.04 Ni Mo ≥5.00-10.00 10.00-20.00 20.00-30.00 30.00-40.00 3.0-5.0 5.0-20.0 0.10 0.15 0.20 0.30 0.10 0.15 P S Cr ≤0.045 ≤0.02 0.02-0.06 15.00-20.00 ≥20.0-27.5 0.005 0.003 0.05 0.20 0.25 N W Cu ≤0.19 0.19-0.25 0.25-0.35 ≤1.0 ≤1.0 1.00-2.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.03 0.05 (4)254SMo不锈钢的气体和夹杂物含量:冶炼成品取样分析,材料中氧含量应小于80ppm、氢含量小于3ppm,夹杂物按ASTM E45:A、B、C、D类均小于1.5级,总和小于4级。 (5)254SMo不锈钢成品有害相检验:在热处理后的最终产品上,取样进行金相组织检验,检测是否有σ相、χ相等有害金属相析出。 2、制造 (1)由于偏析和冒口保护剂直接影响材料的成分和腐蚀性能,故对钢锭应有足够的切头。 (2)对坯料应在相当于钢锭的头部取样,经酸浸低倍试验不得有肉眼可见的缩孔、气泡、发纹、裂纹和分层等缺陷。 (3)用板材改制棒材必须沿原轧制方向。 (4)热加工温度不应低于1000℃,以避免有害相析出;终锻后应立即快速冷却。 (5)热处理温度和冷却方法见表3,热处理保温时间在任何情况下应大于25分钟/英寸,工件快速冷却至260℃以下出水。 表3Table3 254SMo不锈钢热处理温度和机械性能 UNS 固溶处理温度℃ 抗拉强度≥MPa 屈服强度≥MPa 伸长率% 硬度HB≤ S31254 1150-1200 水冷 650/750 300/420 35/35 223/- 所有材料热加工后或冷加工变形量大于12%必须按表3做固溶处理,接着进行水淬。公称壁厚不大于7.11mm按照A358中5.3.2.2所述,以固溶退火的板材制造的管子无须作焊后固溶退火处理。 四、力学性能 对每一个炉号和热处理号应作一组拉伸试验和腐蚀试验。对于锻件重量≤50 Kg者,一个试验批不得超过2000Kg;锻件重量>50Kg者,一个试验批不得超过5000Kg。 任何热处理后的冷变形(包括矫直、冷拉、弯曲)都可能对材料性能带来影响,需严格控