Никельсодержащая аустенитная нержавеющая сталь. Ахиллесовой пятой" аустенитной нержавеющей стали является склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН). Но когда содержание никеля превышает 20%, коррозионная стойкость под напряжением значительно повышается (рис. 1).

Аустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием никеля (NiASS) может рассматриваться как отдельный вид нержавеющей стали. Фактически, когда содержание никеля в аустенитной нержавеющей стали превышает 30%, ее стойкость к коррозии под напряжением сравнима с таковой у дуплексной нержавеющей стали и ферритной нержавеющей стали.

На рис. 1 кривая Копсона показывает влияние никеля на пороговое сопротивление коррозионному напряжению в сплавах железо-никель-хром, содержащих хром от 16% до 21% (105 ° C, водный раствор NaCl 22%). X и Y - немецкие суперсплавы, а 444 - сверхчистая ферритная нержавеющая сталь. Эта цифра перерисована согласно Speidel (1981).

Никель - дорогостоящий легирующий элемент, который используется только в случае необходимости для повышения производительности. Однако в некоторых приложениях, когда требуется как устойчивость к коррозии под напряжением, так и аустенитная структура, никель также необходим.

Например, сопротивление ползучести чрезвычайно важно в высокотемпературных средах, где требуется аустенитная нержавеющая сталь. Как и в случае с традиционными аустенитными нержавеющими сталями, из-за их низкой энергии дефекта упаковки (см. Рис. 2) двойные границы являются отличительной чертой аустенитных нержавеющих сталей с высоким содержанием никеля. В таблице 1 перечислены несколько ограниченных марок аустенитной нержавеющей стали с высоким содержанием никеля.

Супераустенитные нержавеющие стали Трубы 254СМО и 654СМО специально разработаны для нефтегазовой отрасли. Типичные области применения - оборудование, такое как охлаждение морской водой, отбеливание целлюлозы, а также гидравлические и приборные трубопроводы.

Sanicro 25: Сплав 22Cr-25Ni, предназначенный для котлов с температурой 700 ° C и выше. Благодаря хорошей прочности на разрыв при ползучести и стойкости к высокотемпературной коррозии, этот материал подходит для пароперегревателей и подогревателей.

Фактически, Sanicro 25 имеет лучшую прочность на разрыв при ползучести, чем большинство аустенитных нержавеющих сталей в диапазоне 600 ~ 750 ℃. В высококоррозионных и кислых средах Sanicro 28 обычно является лучшим выбором.

Применяется при бурении высокопрочных скважин с использованием трубопроводов, обсадных труб и футеровки кислых газовых скважин. Другие области применения включают нагреватели, насосные системы, а также насосы и резервуары на заводах по производству влажной и суперфосфорной кислоты.

Универсальный сплав 800: обычно используется в среде 550 ~ 1100 ℃, в таких средах требуются материалы с превосходным сопротивлением ползучести, хорошей стойкостью к высокотемпературной коррозии и высокотемпературной стойкостью. Этот тип сплава также используется при импорте и экспорте аммиака, метанола и гражданского газа, а сплав 800 также является хорошим выбором для печных труб, используемых при производстве винилхлорида и этилена.

Другие области применения включают теплообменные трубы с псевдоожиженным слоем сгорания, излучающие трубы и компоненты печи для термообработки, такие как трубы глушителя и защитные гильзы термопар.

Сплав 353MA 25Cr-35Ni разработан для использования в средах, где есть потенциальные проблемы с науглероживанием и абсорбцией азота, и подходит для печей крекинга и труб риформинга, в которых перерабатывается синтез-газ. Хотя есть и другие альтернативные материалы, содержащие больше хрома, 353MA является оптимальным. Одна из причин заключается в том, что он содержит элемент Ce, который помогает формировать очень стабильный поверхностный оксидный слой.

Сплав 69: 60% никель, в основном используется в трубопроводах парогенераторов на атомных электростанциях (рис. 3). Рабочая температура составляет 365 ° C. При этой температуре коррозионное растрескивание под напряжением между зернами является потенциальной проблемой. В данных условиях сплав 690 практически не подвергается коррозии, поэтому он становится предпочтительным сплавом.

Интересно, что мы заметили, что богатые никелем аустенитная нержавеющая сталь 254СМО также используется в художественном производстве.

Скульптура "Бог, наш Отец, на радуге", спроектированная Карлом Миллесом, была завершена в 1995 году на южном побережье стокгольмского Странда (рис. 4). Высота скульптуры составляет около 23 м. Каждый день здесь проходит большое количество моряков. Это известная достопримечательность. Окружающая морская вода содержит соли, и хлориды могут вызвать внешнюю коррозию. Если для изготовления "радуги" использовать низколегированную сталь, она почти мгновенно заржавеет.