奥氏体不锈钢换热管的应力腐蚀,三、高温强度对不锈钢耐热性的影响

不锈钢水管的耐热性是指在高温下，它既具有抗氧化性能又具有耐气体腐蚀性能，即热稳定性，以及足够的强度，即高温力学性能也叫热强度。 和不锈钢管一样，很多人不明白是什么原因导致它具有这个特性。 在这里，我们首先介绍决定不锈钢水管耐热性能的因素，然后了解这类不锈钢水管的成分和性能及其在不同条件下的变化。

不锈钢水管

一、含碳量对不锈钢耐热性的影响

首先是碳的影响：奥氏体不锈钢中的碳是强烈形成和稳定奥氏体并扩大奥氏体区的元素。 碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍。 碳是一种间隙元素，可以通过固溶强化显着提高奥氏体不锈钢的强度。 碳还能提高奥氏体不锈钢在高浓度氯化物（如42%MgCl2沸腾溶液）中的抗应力腐蚀能力。

但在奥氏体不锈钢中，碳常被认为是一种有害元素，主要是因为碳能与铬相互作用形成高铬型碳化合物，导致局部铬贫化，从而降低钢的耐蚀性，尤其是抗晶间腐蚀能力。

因此，1960年代以来新开发的铬镍奥氏体不锈钢大多为超低碳型，含碳量低于0.03%或0.02%。 可知，随着含碳量的降低，钢的晶间腐蚀敏感性降低。 小于0.02%效果明显。 也有实验珠指出，碳还会增加铬奥氏体不锈钢点蚀的倾向。

2、热稳定性对不锈钢耐热性的影响

为使不锈钢在高温下具有稳定的抗氧化性和耐气体介质腐蚀能力，不锈钢焊管表面必须防止疏松易裂的氧化膜，如FeO.Fe3O4.Fe2O3等。 为了避免氧化膜的产生，在钢中加入Cr、Al、Si等合金元素，使钢的表面形成一层致密的氧化膜，如Cr2O3、Al2O3等。

合金氧化膜具有良好的保护作用，可延长不锈钢水管的使用寿命或提高使用温度。 当铬的质量分数达到或超过12%时奥氏体不锈钢换热管的应力腐蚀，加入铝、硅等合金元素可有较好的抗氧化作用。 在不锈钢板中，若氧化膜主要以Cr2O3形式存在，则其抵抗环境温度急剧变化的能力最强。

不锈钢给水管

3、高温强度对不锈钢耐热性的影响

耐高温钢管在使用过程中应考虑的因素是：高温强度，高温强度指标是蠕变强度、耐久强度和高温强度。 在高温恒应力作用下，由于应力和温度的共同作用，钢材可能在低于屈服强度的条件下发生缓慢的塑性变形，即蠕变。

随着温度升高和应力增加，蠕变速率增加。 蠕变强度是指在一定温度范围内，当不锈钢水管以一定的临界蠕变速率（或在一定时间内达到临界值）在高温下长期工作时，可能发生脆化和高温疲劳.

如果不锈钢耐热管不符合平面设计要求，在使用过程中容易发生重大事故； 不锈钢耐热管长期处于工作状态，疲劳是使用过程中不可避免的问题，疲劳会导致疲劳开裂。 开裂通常从表面或下面的缺陷开始奥氏体不锈钢换热管的应力腐蚀，在交变应力的作用下，裂纹逐渐扩大，直到其余部分因不能承受最后一周的交变应力而突然断裂。 低温区的疲劳裂纹是穿晶的，而高温区的疲劳裂纹是沿晶间状态发展的疲劳裂纹。

上述不锈钢管的耐热性是Cr、Al、Si等合金元素保护不锈钢表面，提高其使用温度。 降低不锈钢焊管的蠕变率可以避免脆化和高温疲劳。 最终设计的耐热不锈钢水管应满足实际使用要求，并能避免疲劳裂纹沿晶间发展而在高温下引起断裂。 （来源：影响不锈钢水管耐热性能的因素有哪些？-佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司）