什么是不锈钢包层?

这篇文章提供了有关腐蚀性环境中碳钢材料上不锈钢覆层的信息。工业用钢更容易腐蚀。在大多数情况下,碳钢不是处理腐蚀性流体、高温和内部压力的良好选择。

使用不锈钢制造大型结构成本高昂,经济上不可行。不锈钢包层为这个问题提供了解决方案。这种做法是使用碳钢制造设备或器具,并在其上覆盖一薄层(3mm)不锈钢。

熔覆是一种将两种不同的金属通过压模或高压轧制而粘合在一起的技术。

不锈钢包层非常耐用,并能抵抗环境影响。不锈钢中含有一定比例的铬(最低10%),铬与氧反应形成一层无孔的氧化铬(Cr2O3)钝化层,限制进一步腐蚀。不锈钢包层可用于碳钢和低合金钢。

碳钢材料,不锈钢覆层

碳钢板在一侧或两侧与不锈钢板粘合,形成复合钢板复合材料。不锈钢与碳钢的结合不仅提供了足够的强度,而且还提供了对金属的耐腐蚀性。

生产复合钢的标准方法是采用轧制压力复合法。碳钢和不锈钢在加热和轧制过程中形成的冶金结合形式。

不锈钢包覆工艺及应用

碳钢包覆有各种不同的工艺,如热轧结合、冷轧结合、爆炸结合、钎焊、熔覆、堆焊和离心铸造。

热滚焊是使用的一般工艺。在此过程中,清洁的碳钢和不锈钢板相互放置(单面覆层),或夹在两块不锈钢板之间(双面覆层)。复合板是热轧在一起的。

不锈钢覆层工艺导致两种金属之间的粘合。另一种制造方法包括爆炸粘合。爆炸焊接过程中,由于强烈的碰撞,金属的塑性变形产生了焊接。有时,爆炸性粘合之后是热轧工艺,以改善碳钢和不锈钢之间的粘合。

复合碳钢广泛应用于化工、炼油、海上石油生产等领域。也可用于有高温和应力腐蚀的发电机组。

双相不锈钢包层

双相不锈钢由于其较高的强度、较高的耐腐蚀性和较低的价格而变得越来越普遍。双相钢的制造原理在于钢中铁素体和奥氏体的成分相等。两者的相等平衡导致更高的强度(400至550 MPa)。

钢板的厚度可以减小,以保持强度,因此,可用于制造容器、储罐、结构单元,如桥梁、热水罐和加工厂等。双相钢具有耐腐蚀性,尤其是非常有效的应力腐蚀。

不锈钢有两种基本元素,即铁素体(铬,硅,钼,钨,钛,铌)和奥氏体(铜,锰,镍,碳,氮)。

类似地,由于铁素体成分占主导地位,430级在结构上为铁素体。奥氏体化剂和铁素体成分相同,形成双重结构。

使用双相钢制造大型结构和设备的成本效益可能不高。因此,建议使用碳钢作为制造基材,并采用双相钢包层,这将更具成本效益。

在其他一些情况下,如含氯浓度超过45ppm的压力容器将影响304和316级钢,而双相钢包层显示出更好的抗应力腐蚀开裂性能。类似地,对于强氧化酸(硝酸)双相钢包覆LDX 2102 & 2304是非常有效的。

双相钢的耐腐蚀性可以用耐点蚀当量数(PERN)来衡量。PERN值越高,金属的耐腐蚀性越高。可以使用以下公式计算PERN:

PERN = %Cr + 3.3 x 16 x%N

双相钢的PERN数可与一些铁素体和奥氏体等级相媲美。如双工钢RDN-903的PERN值为22,DX2202的PERN值为27,2205的PERN值为35,2507的PERN值为43。标准奥氏体钢如304和316对应力腐蚀开裂非常敏感,而双相钢表现出更好的耐腐蚀性能。因此双相钢可以在高温下应用于许多应用场合。

双相钢强度高,焊接性中等,耐腐蚀范围广,但也存在一定的局限性。在考虑可加工性和可成形性时,双相钢的高强度是一个缺点。与奥氏体合金钢相比,双相钢的延展性较差。

不锈钢覆层厚度

包层的厚度通常在1.5到5毫米之间。包层厚度可能高于5mm。包层厚度小于1.5 mm是困难的。爆炸粘合的包层厚度范围为1.5 mm至2.5 cm。

不锈钢的厚度在复合板总厚度的50%到50%之间变化。在大多数情况下,建议的不锈钢覆层厚度为3mm。

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