00Cr12NiTi(3CR12)系南非在20世紀(jì)80年代初開發(fā)的牌號(hào),除超低碳、氮外,還含有少量(0.5%~1.5%)鎳和少量鈦,由于此鋼在適宜熱處理態(tài)具有鐵素體和超低碳馬氏體的雙相組織,因此,此鋼除具有上述現(xiàn)代低鉻鐵素體不銹鋼的性能外,還具有良好的強(qiáng)韌性,且成型性、焊接性和耐磨性優(yōu)良,由于鈦的加入,焊后也沒有晶間腐蝕敏感性,此鋼即使厚度達(dá)30mm,焊后在0℃以下仍
具有足夠的韌性。在我國,此牌號(hào)已開始生產(chǎn)和使用,在歐、美諸國和地區(qū)也有類似牌號(hào)在大量生產(chǎn)和應(yīng)用。
一、力學(xué)性能
00Cr12NiTi鋼的各種力學(xué)性能見表4.33~表4.35和圖4.59。
圖4.59 00Cr12NiTi鋼的焊接接頭的疲勞強(qiáng)度(采用奧氏體不銹鋼焊條焊接)
二、耐腐蝕和磨蝕性能
此鋼的耐蝕性雖然低于含鉻量高的一些牌號(hào),例如430(1Cr17),但是其耐蝕性遠(yuǎn)高于低碳鋼和耐蝕低合金鋼,此鋼主要用于不以表面美觀為主要要求的弱腐蝕環(huán)境中。
1. 在大氣中的耐蝕性
圖4.60系在南非大氣條件進(jìn)行20年試驗(yàn)所取得的結(jié)果,從圖4.60中的結(jié)果可以看出,00Cr12NiTi鋼的耐蝕性比低碳鋼和CORTENO(科爾坦合金)高幾個(gè)數(shù)量級(jí)。但是,不推薦將00Cr12NiTi鋼用于腐蝕環(huán)境中的裝飾用途,因?yàn)?0Cr12NiTi表面常會(huì)形成一層雖不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的銹蝕影響美觀。如果使用時(shí)美觀很重要,當(dāng)選用00Cr12NiTi鋼時(shí)表面需加涂層。
圖4.60 00Cr12NiTi鋼經(jīng)20年大氣腐蝕試驗(yàn)后的耐蝕性并與其他材料進(jìn)行對(duì)比的結(jié)果
2. 耐點(diǎn)蝕性
圖4.61系00Cr12NiTi鋼在不同氯化物含量條件下(+350mV,SCE)鋼的臨界點(diǎn)蝕溫度;而圖4.62則系在含 和 的水溶液中,所允許的最高氯離子含量。
3. 耐晶間腐蝕性
00Cr12NiTi經(jīng)適宜焊接后,沒有晶間腐蝕的敏感性。
4. 耐應(yīng)力腐蝕性
在含硫化物環(huán)境中,00Cr12NiTi鋼會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,故不推薦無涂層的00Cr12NiTi鋼在這種用途中使用。
5. 耐磨蝕性
00Cr12NiTi鋼的耐磨蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于表面無涂層和有涂層的低碳鋼和低合金鋼。圖4.63系耐磨試驗(yàn)結(jié)果,由于此鋼耐濕態(tài)滑動(dòng)磨損性優(yōu)良,所以特別適用于礦石等的貯存、處理和運(yùn)輸?shù)鹊脑O(shè)備。但此鋼不適用于干磨損條件。
圖4.63 00Cr12NiTi鋼的耐磨性與低碳鋼的對(duì)比結(jié)果
三、冷熱加工和成型性能
00Cr12NiTi具有良好的冷、熱加工和成型性。此鋼有良好的冷成型性,但彎曲時(shí)回彈性較大,苛刻的冷成型過程中需中間退火。
四、焊接性
具有良好的焊接性,可采用通用的焊接方法(MMA/SMAW,MIG/GMAW,TIG/GAW,F(xiàn)CAW和PAW)進(jìn)行焊接,且可與低碳鋼和不銹鋼進(jìn)行焊接,建議采用AWS309C型焊條,00Cr12NiTi不銹鋼同材焊接,可采用E308L和E316L焊接材料,熱輸入應(yīng)控制在0.5~1.5kJ/mm之間,焊后需經(jīng)酸洗鈍化處理以去掉焊接接頭表面的氧化皮和貧鉻層。
00Cr12NiTi鋼易于生產(chǎn),且成本低廉,使用性能優(yōu)良且使用工藝易于掌握。主要用于不銹、耐磨蝕等用途,代替有涂層和不加涂層的低碳鋼和耐蝕低合金鋼,且壽命周期成本較低。目前,此鋼及相近牌號(hào)在英、美和韓國等國已廣泛應(yīng)用,我國也已在推廣中,00Cr12NiTi鋼是一種具有廣闊發(fā)展前景的現(xiàn)代低鉻不銹鋼,表4.36列入了國外00Cr12NiTi鋼的一些應(yīng)用實(shí)例,供參考。