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含錫不銹鋼的研發(fā)
在鋼鐵工業(yè)中,傳統(tǒng)認(rèn)為錫是鋼中的有害雜質(zhì)元素,它影響鋼材質(zhì)量,尤其是連鑄坯質(zhì)量,使鋼產(chǎn)生熱脆性、回火脆性,產(chǎn)生裂紋和斷裂,影響鋼的焊接性能,是鋼鐵“五害”之一。但實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),錫在一些鋼種中有電工鋼、鑄鐵、易切削鋼、不銹鋼中不無(wú)裨益,近年來國(guó)內(nèi)外,研發(fā)了一系列含錫不銹鋼,取得了非常好的效果,具體是:
1、耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼
????? 日本開發(fā)了耐硫酸露點(diǎn)腐蝕鋼,這種鋼中主要含Mn、Cu、Cr、Sn等抗硫酸露點(diǎn)腐蝕的元素,Cu、Cr是主要的抗大氣腐蝕元素。銅在鋼的大氣腐蝕過程中起著活性陰極的作用,鉻與鋼中的Cu、Si等元素匹配,能顯著提高鋼的耐腐蝕性能。Sn,Sb的加入對(duì)阻止稀硫酸的腐蝕起了明顯作用。
????? 目前國(guó)內(nèi)外正在使用的耐硫酸露點(diǎn)腐蝕用鋼,一般都是以Cr-Cu-Sb(Sn)系的成分為配方,如美國(guó)和日本在鍋爐預(yù)熱器中使用的主要牌號(hào)CORTEN、NAC-2B、NAC-2C等,國(guó)內(nèi)江陰興澄特鋼的ND鋼,即09CrCuSn,也是Cr-Cu-Sb(Sn)研發(fā)思路。
2、水霧化粉末成型不銹鋼
???? 美國(guó)SCM公司開發(fā)了一種用水霧化粉末制成的高耐腐蝕性不銹鋼303。它的耐蝕性比316加保護(hù)層材料要好,成本要低。這種鋼的設(shè)計(jì)時(shí)既考慮了切削性,又考慮了耐蝕性,所以加入1%Sn和2%Cu。
???? Cu和Sn的協(xié)同作用,使不銹鋼在稀硫酸和有機(jī)含氯酸中有較好的耐腐蝕性,而Sn,Cu,Sb的相互作用形成連續(xù)的氧化層,阻止腐蝕的進(jìn)行,另外錫可以抵消氮的有害作用,減緩σ相的生成。在1149℃的NaCl溶液浸漬168h,這種鋼不受腐蝕,而一般的粉末冶金制品則腐蝕程度達(dá)30-40%。
3、含錫鐵素體不銹鋼
???? 日本新日鐵住友公司開發(fā)了低間隙原子含錫鐵素體不銹鋼NSSCFW1,新日鐵成為全球首家研發(fā)出這種鋼材的公司。研發(fā)中加入了微量的錫元素,提高了鐵素體不銹鋼的耐蝕性,同時(shí)提高了其成形性,這種鋼以14%的構(gòu)成達(dá)到了18%Cr的耐腐蝕性。
???? 繼NSSCFW1后,新日鐵又研發(fā)了NSSCFW2,在16%Cr的基礎(chǔ)上添加了0.3%的Sn,具有比SUS304更高的耐蝕性,同時(shí)比SUS304,節(jié)約了約40%的Cr、Ni。
???? 結(jié)合我國(guó)情況,我國(guó)錫礦資源十分豐富,錫礦的探明儲(chǔ)量為2600萬(wàn)t,占世界探明儲(chǔ)量的1/4,是世界上錫礦儲(chǔ)量最多的國(guó)家。研發(fā)新一代的含錫不銹鋼,可以減少對(duì)外貴合金資源的依存度,同時(shí)獲得高附加值的新品種結(jié)構(gòu),具有廣闊的發(fā)展前景。