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新日铁住金低合金双相钢NSSC2120的应用

阿斯米合金  2020-11-19 10:58:37  3638
内容摘要:近年来,日本新日铁住金不锈钢公司开发了焊接性好的低合金双相钢NSSC2120。广大用户对耐蚀性材料的选择范围,更加合理的耐蚀性材料,多了一个新的选择。迄今为止,因耐蚀性和经济性,NSSC2120已经被...

近年来,日本新日铁住金不锈钢公司开发了焊接性好的低合金双相钢NSSC2120。广大用户对耐蚀性材料的选择范围,更加合理的耐蚀性材料,多了一个新的选择。迄今为止,因耐蚀性和经济性,NSSC2120已经被广泛用于海水淡化装置,近海太能能支架支撑结构部件。

如海水淡化装置行业用NSSC2120就独占鳌头。海水淡化装置的建设成本和提高海水淡化装置的生产能力,具有大量造水功能的大型蒸发式海水淡化装置使用了各种耐蚀性材料。主要使用的耐蚀性材料为双相不锈钢。


1、海水淡化装置用不锈钢

根据海水淡化过程变化的盐分浓度和温度条件,将耐蚀性不同的不锈钢进行组合使用。在盐分浓度高、腐蚀环境严重的部位,使用了双相不锈钢。双相不锈钢的特征是,从金属组成来看,其耐氯离子产生的应力腐蚀裂纹的性能比奥氏体系不锈钢强,但其耐蚀性因Ni和Mo等有效耐蚀合金添加量的不同而不同。相对于双相不锈钢标准S31803、S32205来说,将合金元素少的S32101等钢种称为低合金双相钢。

2、NSSC2120的开发及其特征

低合金双相钢具有3个优点:①耐蚀性与在中度盐环境下使用的普通奥氏体系不锈钢相同;②合金成本低、价格变化小;③屈服强度大约是相同奥氏体系钢种的2倍,因此可以将低合金双相钢作为经济型双相钢扩大应用。但是,以往以S32101为代表的低合金双相钢存在着大线能量焊接时耐蚀性和韧性变差的问题,埋弧焊接法难以应用于结构件的高效焊接。NSSC2120的主要化学成分是21%Cr-2%Ni-N,通过平衡成分配比,解决了2101双相钢焊接问题,并可应用于大线能量焊接。

由NSSC2120、其他双相钢及奥氏体系钢种在人工海水CCT试验时的耐蚀性比较可知,NSSC2120具有与TY304相同的耐点蚀性。另外,在耐应力腐蚀开裂性方面,由于双相钢具有的混合组织和高的强度,因此其耐应力腐蚀开裂性比TY304更好。

3、在海水淡化装置的应用

根据NSSC2120的特性,对其作为海水淡化装置用材料的特性进行了评价,结果是它可以用于卡塔尔最大的海水淡化装置。该海水淡化装置共使用了双相不锈钢3200t,其中700t为NSSC2120。由于它可大幅度改善焊接操作性因此替代了S32101,因比2205双相钢更好的经济性,今后NSSC2120可以扩大应用于中东地区的大型海水淡化装置。


2120双相钢,海水淡化双相钢,近海使用不锈钢


4、2120双相钢的应用

NSSC2120已开始广泛应用于其他行业。日本造船行业在制造近海油轮时已大量使用NSSC2120,取代TY304和涂敷碳钢钢板,既确保了耐蚀性,又具有良好的加工性和焊接性,还可以简化航海中的维护。今后NSSC2120可以扩大应用于远洋油轮。另外,NSSC2120还可应用于水库的闸门和水处理设备。受东日本大地震海啸的破坏,日本东北沿岸地区基础设施损毁严重,需要进行中长期维护和重建的闸门和水处理设备很多。

新日铁住金不锈钢公司已将高强度低合金双相钢向日本国土交通省新技术情报机构申请技术登记,以加快其在采用新技术的闸门、水库和堤防设施等公共基础工程建设中的应用。日本政府已经批准使用NSSC 2120双相不锈钢来替代奥氏体不锈钢建造化学品船。

由于NSSC2120具有在低碳环境下与TY304相同的耐蚀性和高强度的优点,因此估计今后它不仅可以应用于能源设备,还可广泛用于其他行业。

在建筑行业方面,NSSC2120由于具有轻量化和免维修的优点,因此它可替代以往使用镀锌钢板的结构件和配件。由于与抗拉应力对应的弹塑性性能比普通奥氏体更接近碳素钢,因此今后可以作为结构件扩大应用。最近,在大型太阳能支架用钢方面已开始采用NSSC2120替代镀锌钢板。NSSC2120除了具有免维护的特点外,还具有轻量化、降低成本的优点得以大量采用。

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