一、换热管用防腐新钢种
(1)08Cr2AlMo
12Cr2AlMoV钢材经工业化应用,证明在低温H2S-HCI-H2O系统、低温H2S-HCN-H2O系统以及低温H2S-HCN-CO2-H2O系统中,与碳钢和一般不锈钢相比,具有更优异的抗应力腐蚀性能。12Cr2AlMoV主要利用铬、铝、钥的综合抗腐蚀能力增加其整体抗腐蚀效果,同时钢中添加一定的钒(0.05%~0.15%),以增加其钢材的机械性能,细化和强化钢中的晶粒,固溶碳分子的析出,进一步改善和增强,12Cr2AlMoV的抗腐蚀能力。但其焊接性能差,冷弯硬度高,不利于换热器管束的制造和使用。另外,由于12Cr2AlMoV钢种研制完成后只能在原上钢三厂生产板材,其使用范围受到了较大的限制。在这种情况下,国内一些管业公司目前在抗H2S应力腐蚀用钢12Cr2AlMoV基础上开发了新钢种08Cr2AlMo,它保留了12Cr2AlMoV耐腐蚀性能,去掉了钢中的V元素,改善了焊接性能。
(2)09Cr2AlMoRe
国内一些钢业公司在抗H2S应力腐蚀用钢12Cr2AlMoV基础上开发了新钢种09Cr2AlMoRe,它在去掉12Cr2AlMoV中的钒以后对其化学成分进行了重组,用性能极好的稀土(RE)元素代替钒(V)。稀土(RE)元素具有钒(V)元素在钢中的所有优点:即细化晶粒、对其它化学元素起固溶作用。同时,稀土在炼钢中还能起脱氧和脱硫的作用,钢材在通过精炼后硫(S)的杂质含量能够进一步降低,提高了钢材抗湿H2S应力腐蚀开裂的能力。另外,在Fe-Cr-AI合金中添加稀土,提高了钢的强度、塑性、韧性、耐蚀性及抗氧化性,同时亦改善了焊接性能,其可焊性较好。
二、09Cr2AlMoRe与08Cr2AlMo化学成分对比
三、09Cr2AlMoRe与08Cr2AlMo机械性能对比
四、09Cr2AlMoRe与08Cr2AlMo耐腐蚀性能对比
1、09Cr2AlMoRe与不含稀土的08Cr2AlMo相比,抗腐蚀性能更强从表1、表2可以看出,09Cr2AlMoRe与不含稀土的08Cr2AlMo相比,在80℃、3% HCl水溶液和70℃、50%H2SO4水溶液中的对比试验中,09Cr2AlMoRe的耐腐蚀能力是不含稀土的08Cr2AlMo钢的2.46倍和2.18倍;在100℃、980PPmH2S水溶液的对比试验中,09Cr2AlMoRe的耐腐蚀能力是不含稀土的08Cr2AlMo钢的1.53倍,是10#钢耐腐蚀能力的近6倍。
表1在H2S、H2SO4水溶液中的腐蚀试验对比mg/cm2.h
表2含H2S介质的模拟工况条件的腐蚀试验对比(浸泡时间144h)