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00Cr22Mo2NbTi（SUS445J2） 超纯铁素体不锈钢焊管的性能及应用 在不锈钢应用的许多环境中，由于超纯铁素体不锈钢的许多优点，使不锈钢材料的应用从300系列向400系列的钢种转换。要求实现转换的其他原因还有： 1.现代冶炼及冷轧技术的提高，可实现C、N含量小于250ppm；可实现高铬含量的冷轧薄带；可实现对照300系列不锈钢不同应用环境中对照牌号的相互转换。 2.镍价上涨过大、且波动很大，不能适应经济稳定发展的环境。 3.由于环境保护政策的要求使超纯铁素体不锈钢得到更广泛的应用。 在超纯铁素体不锈钢应用选材中，对其性能了解和应用性能的掌握是十分重要的。在掌握铁素体材料性能的同时与常用的300系列不锈钢如SUS304、SUS316L进行对比，有利于不锈钢用户的选材。 一、化学成分 （表一） 钢号 C Si Mn P S Cr Mo Ti Nb Cu Al N Ni 445J2 ≤0.025 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 21.0~24.0 1.50~2.50 8（C+N）~0.80 ≤0.025 二、金相及力学性能 ①
金相组织 445J2母材-100 焊缝和热影响区-100倍 母材和热影响区-100倍 ②力学性能 （表二） 钢号 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 延伸率/% 硬度 弯曲性（角度180º） HBW HRBS HV 445J2 245 410 20 ≤217 ≤9.0 ≤230 R=1.0t 二、性能比较 1.耐腐蚀性能的数据资料 ①化学成分 （表三） 钢号 C Si Mn P S Cr Mo Ti Nb Cu Al N Ni 445J2 ≤0.025 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 21.0~24.0 1.50~2.50 8（C+N）~0.80 ≤0.025 445J1 ≤0.025 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 21.0~24.0 0.70~1.50 8（C+N）~0.80 ≤0.025 430 ≤0.12 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 16.0~18.0 436L ≤0.025 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 16.0~19.0 0.75~1.50 8（C+N）~0.80 ≤0.025 444 ≤0.025 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 17.0~20.0 1.75~2.5 8（C+N）~0.80 ≤0.025 304 ≤0.07 ≤1.0 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 18.0-20.0 8.0~10.5 316L ≤0.03 ≤1.0 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.030 16.0~18.0 2.0~3.0 12.0~15.0 ②力学性能 （表四） 钢种 力学性能 硬度HV 备注 2B表面、厚度0.8mm 0.2%屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 延伸率 % 445J2 245≤ 410≤ 20≤ ≤230 R=1.0t 445J1 245≤ 410≤ 20≤ ≤230 R=1.0t 430 205≤ 420≤ 22≤ ≤200 R=1.0t 436L 245≤ 410≤ 20≤ ≤230 R=1.0t 444 245≤ 410≤ 20≤ ≤230 R=1.0t 304/304L 205≤ 520≤ 40≤ ≤200 316L 175≤ 520≤ 40≤ ≤200 ③物理性能 （表五） 钢号 密度/g?Cm-3 平均线膨胀系数/℃-1 热导率（100℃）/W?（m?℃）-1 质量热熔KJ?（Kg?℃）-1 电阻率Ω?Cm 杨氏模量/MPa 磁性 0~100℃ 0~650℃ 445J2 7.72 10.5×10-6 11.7×10-6 0.27×102 0.46 63×10-6 199800 强磁性 445J1 7.72 10.5×10-6 11.7×10-6 0.27×102 0.46 63×10-6 199800 强磁性 430 7.75 10.4×10-6 11.9×10-6 0.261×102 0.46 60×10-6 199920 强磁性 436L 7.75 10.4×10-6 11.9×10-6 0.26×102 0.46 60×10-6 199920 强磁性 444 7.75 10.45×10-6 11.3×10-6 0.26×102 0.46 60×10-6 199920 强磁性 304 7.93 17.3×10-6 18.7×10-6 0.162×102 0.50 72×10-6 193060 非磁性 316L 7.95 16.0×10-6 18.5×10-6 0.262×102 0.50 74×10-6 193060 非磁性 ④点蚀电位 （表六） 钢种 试验条件 （试件表面600#研磨） 结果 mv *低值 *高值 平均值 445J2 JISG0577 在不锈钢的1Kmol/m3氯化钠溶液中，按动电位法测定孔腐蚀电位 648 692 670 445J1 438 485 463 430 33 143 86 436L 280 338 310 444 387 494 439 304 287 340 321 316L 624 654 637 ⑤耐点蚀性能 （表七） 钢种 试验条件 （试件表面600#研磨） 结果（失重 g/m2?h） 445J2 JISG0577 将不锈钢加热到35℃置入6%氯化铁溶液中测定其腐蚀程度和孔的耐腐蚀性，并计算失重 0.006 445J1 2.93 430 18.9 436L 18.8 444 5.51 304 20.4 316L 0.18 ⑥耐缝隙腐蚀 （表八） 钢种 试验条件 （试件表面600#研磨） 结果（ 失重g/m2?h） 445J2 1.腐蚀液：600ppm Cl-+100ppm Cu2 吹氧 2.温度：60℃ 3.时间：336h 4.试片用聚四氟乙烯螺钉、螺母形成间隙后再固定 0.0048 445J1 0.17 430 0.49 436L 0.05 444 0.01 304 0.22 316L 0.02 ⑦晶间腐蚀试验 （表九） 钢种 试验条件 结果 445J2 TISG0575 将试片放入沸腾的硫酸、硫酸铜溶液中试验后根据弯曲试验观察其断裂情况并试验其晶间腐蚀程度 180°弯曲无裂纹 445J1 180°弯曲无裂纹 430 180°弯曲无裂纹 436L 180°弯曲无裂纹 444 180°弯曲无裂纹 304 180°弯曲无裂纹 316L 180°弯曲无裂纹 ⑧耐硫酸腐蚀 （表十） 钢种 试验条件 结果 （失重 g/m2?h） 0.1% 0.3% 0.5% 1.0% 445J2 1.H2SO4(质量分数) 0.1 、0.3 、0.5 、1.0 2.温度、时间： 沸腾中 1h 3.试片： 30mm×30mm 0.00 0.00 0.05 0.18 445J1 0.00 0.28 0.15 0.28 430 58.6 256.0 382.0 811 436L 0.00 279 378 724 444 0.00 0.00 0.31 711 304 0.09 0.56 5.22 8.67 316L 0.07 0.18 0.55 1.65 ⑨耐碱腐蚀性 （表十一） 钢种 试验条件 结果 （ g/m2?h） 10% 25% 445J2 1.NaOH（质量分数） 10 、25 2.温度、时间 沸腾 1h 3.试片： 30mm×30mm 0.00 0.02 445J1 0.00 0.22 430 0.00 2.42 436L 0.00 1.19 444 0.00 0.90 304 0..01 0.07 316L 0.01 0.06 ⑩耐盐酸腐蚀 （表十二） 0.5%HCl沸腾,(配比:每100mL溶液所需浓盐酸量1.145589mL) 规格(mm) 总面积(mm2) 实验前重量（g） 72h重量（g） 72h腐蚀率（g/cm2） 72h腐蚀率（g/cm2/h） 144h重量(g) 144h腐蚀率（g/cm2） 144h腐蚀率（g/cm2/h） 常温后9天重量(g) 材质 规格（mm） 长 宽 厚度 439 57.72×28.22×0.93 57.72 28.22 0.93 3417.5652 11.1696 9.2290 0.0567831 0.0007887 / / / / 445J2 60.88×30.55×1.13 60.88 30.55 1.13 3926.3998 15.8706 15.8683 0.0000586 0.0000008 15.8621 0.0002165 0.0000015 15.8623 316L 62.38×32.71×1.33 62.38 32.71 1.33 4333.839 20.8936 20.8906 0.0000692 0.0000010 20.8206 0.0016844 0.0000117 20.8214 304 59.19×28.25×0.69 59.19 28.25 0.69 3464.9022 8.9857 8.9843 0.0000404 0.0000006 8.9785 0.0002078 0.0000014 8.9786 444 56×27.3×0.62 56 27.3 0.62 3160.892 13.0962 13.0936 0.0000823 0.0000011 / / / 13.0938 31803进口 59.34×31.88×1.38 59.34 31.88 1.38 4035.2856 19.2223 19.2210 0.0000322 0.0000004 19.2169 0.0001338 0.0000009 19.2165 31803太钢 47.6×30.3×1.43 47.6 30.3 1.43 3107.354 20.3926 20.3923 0.0000097 0.0000001 / / / 20.3917 1%HCl沸腾,(配比:每100mL溶液所需浓盐酸量2.271179mL) 规格(mm) 总面积(mm2) 实验前重量（g） 72h重量（g） 72h腐蚀率（g/cm2） 72h腐蚀率（g/cm2/h） 144h重量(g) 144h腐蚀率（g/cm2） 144h腐蚀率（g/cm2/h） 常温后9天重量(g) 材质 规格（mm） 长 宽 厚度 445J2 60.85×33.37×1.137 60.85 33.37 1.137 4275.38528 17.3126 17.3074 0.0001216 0.0000017 17.3038 0.0002058 0.0000014 / 44660 58.49×29.03×0.667 58.49 29.03 0.667 3512.68108 8.2243 8.2215 0.0000797 0.0000011 8.2172 0.0002021 0.0000014 / 316L 65.07×30.05×1.827 65.07 30.05 1.827 4258.27548 22.1296 20.4837 0.0386518 0.0005368 / / / / 304 65.10×29.92×0.695 65.1 29.92 0.695 4027.6618 10.672 8.0169 0.0659216 0.0009156 / / / / 444 57.54×31.98×0.924 57.54 31.98 0.924 3845.69136 12.7561 12.7508 0.0001378 0.0000019 / / / / 31803进口 58.30×34.30×1.417 58.3 34.3 1.417 4261.8084 21.2548 21.2423 0.0002933 0.0000041 / / / 21.2427 31803太钢 46.80×27.77×1.929 46.8 27.77 1.929 2886.96306 18.7487 18.7446 0.0001420 0.0000020 / / / 18.7446 三、从以上试验的各项数据中看出 1、SUS445J2耐腐蚀性能好，特别是Cl-较高的使用环境中其耐腐蚀性能优于SUS316L。特别是点蚀电位高、失重小表现优异的耐点蚀性能，从试验得出的结论是： SUS430