VDMAlloy
材料序号2.UNSN06
VDMAlloy是一种含铬量约为30%的镍-铬-铁合金,尤其适用于氧化性介质。
化学成分概览
材料特性
VDMAlloy的材料特性包括:
对氟化物污染热硝酸具有良好的抗腐蚀性
良好的抗碱性物质引起的应力腐蚀开裂能力
出色的抗氯离子和连多硫酸引起的应力腐蚀开裂能力
对多种腐蚀性水介质或核反应堆中的一回路和二回路水介质均具有极佳的抗腐蚀性
良好的抗氧化、硫化和热气体中抗金属粉末化的性能
在室温和高温下均具备良好的机械性能和延展性
抗腐蚀性能
VDMAlloy对多种腐蚀性介质和气体具有耐腐蚀性。它的铬含量较高,因而特别适合处理和存储强氧化性介质。同时,高铬含量也保证该合金在高温的氧化性和硫化性气体中具有良好的耐腐蚀性。另外,由于含镍量高,VDMAlloy具备卓越的抗应力腐蚀开裂能力,例如发生在核电站一次水回路中的应力腐蚀开裂。该材料在硝酸和氢氟酸的混合物中同样具有良好的耐腐蚀性。在温度低于°C(°F)的浓硫酸(98.5%)中,VDMAlloy也表现出极佳的抗腐蚀性。
应用
由于VDMAlloy具有出色的抗高温腐蚀能力以及良好的机械性能,因此在多个领域均有广泛应用。典型应用包括:
放射性废料的处理
压水反应堆中锅炉与蒸汽发生器的部件
使用曼海姆炉生产碱金属硫酸盐
重油燃烧装置(燃油灰分腐蚀)
玻璃和硅酸盐生产
加工与热处理
VDMAlloy适用于常见的工业加工工艺。
加热
在热处理前和热处理过程中,工件清洁、无任何污染物非常重要。硫、磷、铅和其他低熔点金属在VDMAlloy的热处理过程中会造成损坏。用于标记和指示温度的油漆、笔以及润滑脂、油、燃料和类似材料中也可能含有此类污染物。燃料的硫含量必须尽可能低。天然气中硫的含量应低于0.1wt.-%。硫含量低于0.5wt.-%的馏分燃料油也可使用。
由于温度控制精确,不会受燃料污染,所以热加工使用电炉更为合适。炉温应设置在中性和微氧化之间,且在氧化和还原之间不可变。工件不得与火焰直接接触。
热成型
VDMAlloy热成型温度范围应在1,-°C之间,随后应浸入水中或空气中快速冷却。加热时,应将工件放在已经加热到目标温度值的炉中。在温度达到平衡后,每毫米工件厚度应对应有60分钟的停留时间。过了停留时间后,应立即取出工件,在规定的温度范围内进行热成型。如温度低于最低规定范围,必须对工件进行再加热。
为了达到最佳抗腐蚀性能,建议在热成型后进行热处理。
冷成型
工件应在退火状态下进行冷成型。VDMAlloy比其他奥氏体不锈钢具有更高的硬度。在设计、选择成型工具和设备以及规划成型工艺时,必须考虑到这一点。高强度冷成型时必须进行中间退火。对于形变超过10%的冷成型,在加工工件前需要进行热处理。
热处理
固溶退火温度应在1,-1,°C之间。如果材料将在高温条件下使用,需要提高抗蠕变性能,则可将固溶退火温度提高到至1℃。
对厚度大于1.5mm的工件应进行水淬,以达到材料的最佳耐腐蚀性。若材料厚度小于1.5mm,也利用空气喷嘴快速冷却。若材料应用于压水反应器中,则一般需要在-°C之间进行约10小时的后续热处理,以确保碳化物从晶界上分离。
除垢和酸洗
VDMAlloy的氧化物和焊缝周围的回火色比其他不锈钢更牢固。建议使用极细的砂带或磨盘进行研磨。一定要避免研磨灼烧。在用硝酸-氢氟酸混合物进行酸洗前,应先用喷砂或细磨打碎氧化层,或在盐浴中进行预处理。使用酸洗槽时应注意浓度和温度的监测,若酸洗时间过长,材料表面容易因晶间腐蚀导致损坏。
加工
VDMAlloy的加工应在退火状态下进行。由于合金具有很强的加工硬化倾向,因此应选择低速切削,进刀速度不能太高,切削刀具应始终保持锋利状态。通过使用大量水性润滑剂可优化散热,可极大优化加工过程的稳定性。