Z3CND25-07Az雙相不銹鋼通過精確的化學(xué)成分設(shè)計和均衡的奧氏體-鐵素體結(jié)構(gòu),兼具高強度與耐腐蝕性,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、化工、海洋工程等領(lǐng)域,壽命可達(dá)50年以上。
1. 材料分類與微觀結(jié)構(gòu)
Z3CND25-07Az是一種奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼,通過精確控制化學(xué)成分實現(xiàn)兩相均衡(奧氏體與鐵素體各占約50%)。這種結(jié)構(gòu)綜合了奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性、焊接性與鐵素體不銹鋼的高強度、低熱膨脹系數(shù)優(yōu)勢,顯著提升了材料的綜合性能。
2. 化學(xué)成分設(shè)計
其成分設(shè)計以高鉻、鎳、鉬和氮為核心:
鉻(Cr):24.0–26.0%,提供基礎(chǔ)鈍化膜,增強氧化環(huán)境耐蝕性;
鎳(Ni):5.5–7.5%,穩(wěn)定奧氏體相并提升韌性;
鉬(Mo):2.7–3.9%,強化抗點蝕與縫隙腐蝕能力,尤其在含氯離子環(huán)境中;
氮(N):0.14–0.25%,提高強度并延緩金屬間相析出,穩(wěn)定微觀結(jié)構(gòu);
低碳(C≤0.03%):減少晶間腐蝕風(fēng)險,保障焊接性能。
3. 核心物理與機械性能
力學(xué)性能:
Z3CND25-07Az的化學(xué)成分經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計,主要成分包括:
- **碳(C)**:≤0.025%,低碳含量顯著提升抗晶間腐蝕能力。
- **鉻(Cr)**:24-26%,提供優(yōu)異的抗氧化和耐腐蝕性。
- **鎳(Ni)**:21-23%,穩(wěn)定奧氏體結(jié)構(gòu),增強高溫性能。
- **鉬(Mo)**:2-3%,進(jìn)一步提高耐點蝕和縫隙腐蝕能力。
- **氮(N)**:≤0.11%,強化材料強度并改善耐蝕性。
物理特性:
密度:7.8 g/cm3,低于鎳基合金;
熱膨脹系數(shù)(20–100°C):12×10??/°C,適用于溫度波動場景;
導(dǎo)熱系數(shù):14.3 W/m·°C,利于散熱設(shè)計。
4. 熱處理與加工工藝
熱處理流程:
固溶處理:1020–1100°C水淬,溶解析出相并均勻化組織;
時效處理:475–500°C保溫,優(yōu)化強度與耐蝕性平衡;
需避免550–900°C緩冷區(qū)間,防止σ相析出導(dǎo)致脆化。
加工適應(yīng)性:
機械加工:車削、銑削需采用硬質(zhì)合金刀具,低速大進(jìn)給策略;
焊接工藝:適用TIG、MIG和激光焊,焊后需局部固溶處理以恢復(fù)熱影響區(qū)性能;
成形性:高屈服強度需大噸位設(shè)備,冷成型時需控制變形率≤20%。
5. 耐腐蝕性能
全面耐蝕性:在酸性(如硫酸、磷酸)、堿性及氯化物介質(zhì)中表現(xiàn)優(yōu)異,點蝕當(dāng)量指數(shù)(PREN=Cr+3.3Mo+16N)≥38,遠(yuǎn)超304/316L不銹鋼;
抗應(yīng)力腐蝕開裂(SCC):雙相結(jié)構(gòu)抑制裂紋擴展,適用于高應(yīng)力腐蝕環(huán)境(如海底管道);
耐疲勞與磨損:高硬度與細(xì)晶組織延長部件壽命。
6. 關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域
醫(yī)療設(shè)備:手術(shù)器械、植入物定位夾具,依賴生物相容性與無菌環(huán)境耐蝕性;
化工裝備:反應(yīng)器、蒸餾塔、換熱器(耐硫酸/磷酸腐蝕);
海洋工程:海水淡化泵閥、艦船軸系,抵抗鹽霧侵蝕;
能源領(lǐng)域:燃?xì)廨啓C葉片、核電冷卻系統(tǒng),滿足高溫高壓要求;
建筑:沿海地標(biāo)結(jié)構(gòu)、橋梁拉索,壽命達(dá)50年以上。