陳嘉
摘 要:雙相不銹鋼材料是一種新型材料,有著良好的無室溫脆性、耐晶間腐蝕性以及焊接性能,在化肥、建筑、造紙、煉油等產業中都有應用。本文主要分析了雙相不銹鋼材料的性能,并以化肥、建筑、煙氣脫硫幾個產業為例探討雙相不銹鋼材料的應用。
關鍵詞:雙相不銹鋼材料;性能;應用
雙相不銹鋼材料是指鐵素體和奧氏體占比各為50%左右,且較少相含量不低于30%的不銹鋼材料。它兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的雙重優點,具有更高的塑性和韌性,其無室溫脆性、耐晶間腐蝕性以及焊接性能相對于奧氏體和鐵素體的原有特性都有一定程度的提高。雙相不銹鋼材料具有較高的強度,可以減輕材料的重量,節約用材,降低設備的制造成本并且具有極好的抗腐蝕性能,被廣泛應用于造紙、化肥、煉油等傳統化工行業,其焊接性能的提高使得雙相不銹鋼材料具備現代結構材料的應用特性,其應用領域拓展到建筑、蒸發器和熱水器制造等其他領域。
1 雙相不銹鋼材料在化肥產業中的應用
化肥產業是雙相不銹鋼材料應用的傳統領域之一。在尿素等化肥工業的生產領域會面臨氯離子的腐蝕性,需要具有抗疲勞、抗晶間腐蝕性能良好的換熱設備以及泵體設備。雙相不銹鋼具有極好的耐磨損抗腐蝕性能,化肥生產設備中的多種閥、泵管件等都是由雙相不銹鋼材料制成的,其抗腐蝕效果非常優異。
雙相不銹鋼的綜合力學性能良好,具有較高的強度和耐疲勞度,其屈服強度是奧氏體不銹鋼的兩倍,并且低碳型雙相不銹鋼具有良好的焊接性能,使得雙相不銹鋼材料能夠成為性能良好的現代結構材料當中的一種。
人們已經利用雙相不銹鋼材料的這種高強度來進行化學品船的波壁狀液貨艙的制造,隨著不銹鋼材料制造技術的不斷發展,雙相不銹鋼材料與化學品船所運載貨品的相容性也在不斷增加,雙相不銹鋼材料在化學品船液貨艙的制造方面的應用潛力也將不斷被開發出來。
雙相不銹鋼材料的應用領域之所以不斷擴大是因為雙相不銹鋼材料具有很好的耐局部腐蝕性能。含鉬雙相不銹鋼材料在低應力下有非常優異的耐氯化物應力腐蝕性能,不易在中性氯化物溶液中發生應力腐蝕斷裂,具有非常良好的抗應力腐蝕斷裂的能力。因此人們經常用它來制造含微量氯化物或者硫化氫介質的熱交換器、蒸發器等設備。在紙漿制造和造紙領域,雙相不銹鋼材料經常被用于制造硫酸鹽蒸鍋,其耐孔蝕和抗縫隙腐蝕能力非常好。
研究表明近年來海水淡化工業的快速發展對蒸發器和冷凝器的要求越來越高,雙相不銹鋼材料的抗腐蝕性能使得它在海水淡化方面的應用前景十分廣闊。
2 雙相不銹鋼材料在建筑結構中的應用
建筑結構中雙相不銹鋼材料的應用也十分廣泛。它不僅被人們應用于橋梁尤其是步行橋的建筑,也被人們應用于公路橋的建設。雙相不銹鋼材料提高了不銹鋼材料的強度和伸長率,同時具有優良的耐疲勞性能和良好的耐氯化物腐蝕的性能,使得橋梁和混凝土鋼筋的使用壽命大幅增加。
近年來,雙相不銹鋼材料的應用領域拓展到深海油田的開采方面。油氣需求的不斷增長加快了深海油田的開發和利用。深海作業的惡劣環境要求油田開采的管道纜線具有較高的力學性能,還要具備扎實的抗腐蝕能力、抗應力腐蝕斷裂能力,雙相不銹鋼材料憑借其優異的特性成為深海管道纜線的首選材料。
3 雙相不銹鋼材料在煙氣脫硫中的應用
大氣環境不斷惡化和空氣污染程度的增加受到各國政府的關注和重視,如何減少空氣中煙塵的排放,減少大氣的污染、防止酸雨的產生已經成為環境保護專家面臨的嚴峻的問題。煙氣脫硫可以消除工廠煙氣排放中二氧化硫的含量,有效降低大氣中二氧化硫的含量,防止大氣中酸雨的形成。然而煙氣脫硫裝置入口處往往會形成高溫高濃度的硫酸,需要應用耐高溫耐腐蝕的物質材料,雙相不銹鋼材料的性能完全符合這種裝置的使用要求。中國燃煤電廠眾多,雙相不銹鋼材料的應用市場非常廣闊。
4 結語
總而言之,雙相不銹鋼材料具有很好的綜合力學性能和良好的耐局部腐蝕和孔蝕能力,在紙漿的制造、化肥的生產和油氣工程方面的應用都十分廣泛。雙相不銹鋼材料具有非常優異的抗應力腐蝕斷裂的能力,強度高,重量輕,也可以被應用于深海油田的管電纜以及各種泵、閥門等管件的制造。近年來雙相不銹鋼的焊接能力不斷提高,在建筑行業的橋梁和公路建設方面的應用不斷拓展,作為新的現代化的結構材料其應用前景十分廣闊。我國對雙相不銹鋼材料的研究和應用相對落后,需要采取一定的措施推動雙相不銹鋼技術的不斷發展,讓它在我國的國民經濟發展中發揮更大的作用。
參考文獻:
[1] 魏曉晉,林玉成,高向明.2507超級雙相不銹鋼的組織和腐蝕性能研究[J].壓力容器,2010(10).
[2] 朱建北,梅云輝,王磊,陳剛,陳旭.核電站管道棘輪特性的試驗模擬研究[J].化工設備與管道,2011(06).
[3] 殷雪峰,莫少明,韓磊,蘭正貴.2205雙相不銹鋼在NH4Cl垢下腐蝕行為研究[J].石油化工腐蝕與防護,2015(03).
[4] 谷莉,徐紅彤,劉善春,胡玉霞.影響2205雙相不銹鋼焊接性因素的分析[J].現代制造技術與裝備,2010(04).