253MA是在21CR-11Ni奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上,通過(guò)稀土元素鈰(Ce)和氮(N)元素微合金化而發(fā)展起來(lái)的耐熱不銹鋼。通常條件下它為全奧氏體組織。由于稀土元素鈰和硅的共同作用,使該材料在1150℃條件下仍具有良好的抗氧化性能,而氮、碳及均勻分布的稀土元素氧化物使其有與某些鎳基合金相當(dāng)?shù)某志脧?qiáng)度。因此,253MA可以代替價(jià)格較貴的310和310S(25Cr-20Ni)和部分昂貴的鎳基合金,可廣泛用于工作溫度達(dá)900℃的承壓場(chǎng)合及工作溫度高達(dá)1150℃的非承壓高溫零部件,其主要用途包括燃燒器、加熱爐罩、熱交換器、淬火夾具,導(dǎo)板和燃燒嘴等。
253MA是80年代后期發(fā)展而成的耐熱不銹鋼,世界上較早完成開(kāi)發(fā)并批量生產(chǎn)該鋼種的有瑞典的ArestashefpieldAB公司和Sandvik公司及美國(guó)的RA公司等。從1995年其已按美國(guó)UNS合金編號(hào)S30815并相繼納入ASME或ASTM材料標(biāo)準(zhǔn)中,因此在國(guó)外已經(jīng)完全是一個(gè)成熟的鋼種和規(guī)范使用的材料。由于它具有良好的高溫強(qiáng)度和蠕變性能、抗氧化、抗腐性能及良好的機(jī)械加工、成形和焊接性能,所以在國(guó)外得到了廣泛的應(yīng)用。
我國(guó)2007年底,太原鋼鐵集團(tuán)公司與東電集團(tuán)開(kāi)發(fā)成功253MA(S30815)耐熱不銹鋼板材;浙江豐業(yè)集團(tuán)有限公司最近開(kāi)發(fā)的Aresta253MA耐熱不銹無(wú)縫鋼管已成功地應(yīng)用在出口歐美等國(guó)家的高溫?fù)Q熱器裝置上。
Aresta253MA耐熱不銹無(wú)縫鋼管的工藝流程是:原材料→電弧爐熔化→AOD精煉→模鑄鋼錠→熱軋開(kāi)坯→管坯(棒)精整→斜軋穿孔→荒管檢驗(yàn)→精整→冷拔(軋)→固溶處理→成品管檢驗(yàn)。按GB/246進(jìn)行鋼管壓扁試驗(yàn)合格;按GB/242進(jìn)行鋼管擴(kuò)口試驗(yàn)合格。為了與0Cr25Ni20(即310S)進(jìn)行對(duì)比,按GB4334.5進(jìn)行了晶間腐蝕試驗(yàn),結(jié)果表明253MA有較高的抗晶間腐蝕能力,不亞于0Cr25Ni20,故認(rèn)為可以在一定的液體介質(zhì)條件下使用。
253MA比310、310S具有三方面優(yōu)點(diǎn):
室溫和高溫短時(shí)拉伸強(qiáng)度比310S高約20%。
Cr含量比310S較低,但它含有高的Si、N和Ce,除了使鋼有良好的抗氧化性能和高溫強(qiáng)度外,能抑制高溫長(zhǎng)期時(shí)效過(guò)程中脆性σ相的析出,可見(jiàn)其有良好的組織穩(wěn)定性。而310S在650~980℃長(zhǎng)期受熱條件下容易產(chǎn)生σ相,從而使材料變脆。
253MA(21Cr-11Ni)較310S(即25Cr-20Ni)含Ni量低約8%,其原材料成本低約30%。
綜上所述253MA是一種具有明顯性?xún)r(jià)比的材料,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。(心遠(yuǎn))