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高純、潔凈管道(氣體管道工程）系統(tǒng)材料中不銹鋼管道選材的幾個重點

2012-6-10 8:20:02

高純、潔凈管道(氣體管道工程）系統(tǒng)材料中不銹鋼管道選材的幾個重點

氣體管道工程中使用的不銹鋼管道常用的材質(zhì)有：304/321/1.4435/1.4404/316L。

通常來說，不銹鋼合金的化學(xué)成分及冶煉技術(shù)決定了不銹鋼產(chǎn)品的性能。自第一次世界大戰(zhàn)德國公司制造出第一根無縫鋼管以來，鋼材冶煉及鋼管拉制技術(shù)發(fā)展驚人。傳統(tǒng)的產(chǎn)品已不適應(yīng)高新科技行業(yè)對傳輸高品質(zhì)介質(zhì)的要求。為了順應(yīng)新的需求，除了耐腐蝕性和易于處理性（如焊接、電化拋光等）方面外，還有純度、表面顆粒、表面微細均質(zhì)等方面，于是便產(chǎn)生了新的合金。新的合金的生產(chǎn)使相應(yīng)的冶煉及拉制技術(shù)也得到了相當(dāng)?shù)奶岣摺?/span>

目前，304及321型號合金不銹鋼的使用量已大大降低，在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域里--微電子、光電子及生物制藥，這些型號的不銹鋼已差不多完全被新型鋼號1.4435/1.4404/316L所取代。

作為低碳合金鋼，304/321/316L雖然同為奧氏體不銹鋼，但它們之間的區(qū)別是明顯的，主要體現(xiàn)在焊接性能、機械及表面處理性能方面。316L比其他不銹鋼更優(yōu)越。在耐腐蝕性能方面，無論是根據(jù)山符勒或巴塞爾標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的等值檢測方法還是用以試驗為基礎(chǔ)的勢差測量方法進行測試，檢測結(jié)果均顯示1.4435/1.4404/316L要好于304和321。

必須指出的是，1.4435/1.4404/316L材料的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及機械性能標(biāo)準(zhǔn)方面在不同國家有不同的定義（請參見附表）。高新科技行業(yè)的很多介質(zhì)對傳輸管道的材質(zhì)提出了更高的要求。而不是一般的316L材質(zhì)所能滿足。要求用潔凈或超凈的316L素材來生產(chǎn)高純、潔凈管道系統(tǒng)，這些材質(zhì)對錳（Mn）、硫(S)、硅(Si)、磷(P)等有害化學(xué)成分加以限制和減少，這些潔凈和超凈的316L素材將有助于提高材料的焊接性能、耐腐蝕性能及中立性能。

在特殊環(huán)境下（加熱的強堿溶液、除氣的純水、純水蒸氣、含有鹵化物的介質(zhì)等）運作的管道系統(tǒng)，因其奧氏體合金鋼表面的保護層--鉻鈍化層要承受很大的侵蝕沖擊，所以要選用鎳含量更高的904L（1.4539）不銹鋼。

最后歸納如下：高純、潔凈管道系統(tǒng)（氣體管道工程）的材料選型，1.4435/1.4404/316L已成為標(biāo)準(zhǔn)化的首選材料。敏感及有腐蝕性的介質(zhì)的傳輸尤其要注意其材質(zhì)的純凈度。高科技業(yè)界迄今的經(jīng)驗表明，這種選擇無論從技術(shù)上還是從是商業(yè)上來看都是成功的。

附表:316L/1.4404/1.4435不銹鋼化學(xué)成分和物理性能比較

參數(shù)

歐標(biāo)
（EN）

美標(biāo)
（AISI/ASTM）

日標(biāo)
（JIS）

Dockweiler標(biāo)準(zhǔn)（純凈素)

標(biāo)準(zhǔn)值

典型值

化學(xué)成分比較

鉻Cr	17.00-19.00	16.00-18.00	16.00-18.00	17.00-17.50	17.30
鎳Ni	12.50-15.00	10.00-15.00	12.00-16.00	14.00-15.00	14.00
鉬Mo	2.50-3.00	2.00-3.00	2.00-3.00	2.50-2.70	2.66
錳Mn	≤2.00	≤2.00	≤2.00	1.30-1.75	1.51
氮N	--	--	--	0.04-0.20	0.068
碳C	≤0.03	≤0.035	≤0.03	0.012-0.03	0.023
硅Si	≤1.00	≤0.75	≤1.00	≤0.50	0.46
磷P	≤0.045	≤0.04	≤0.04	≤0.035	0.022
硫S	0.015-0.030	≤0.03	≤0.03	≤0.005	0.003
鈦Ti	--	--	--	≤0.01	0.006
銅Cu	--	--	--	≤1.00	0.15

公差

外徑公差 mm	+0.10	+0.13	+0.10	+0.10	--
壁厚公差	+10%	≤1/2"+15% >1/2"+10%	+10%	+10%	--

機械性能比較

抗拉強度 N/mm2	≥210	≥170	≥175	≥210	235
屈服強度 N/mm2	≥490	≥480	≥480	≥490	550
延伸率%	≥45	≥30	≥35	≥45	54
硬度HRB	≤80	≤90	≤80	≤80