含氮、高耐蚀、节镍!不锈钢中的超人——QN1803

檬豆说工业 2021-06-24 17:01:05

QN1803,是全球首发的含氮、高耐蚀、节镍奥氏体不锈钢产品。在保证与304不锈钢相当的耐腐蚀性能基础上,提高了材料的强度,同时降低了材料成本,使之具有比304不锈钢更高的性价比和更强的市场竞争力。其成分设计特点:高氮(2000ppm)、高铬(18%)、中镍(3.0%)和高铜(1.5%)。通过数字化研发平台Thermo-Calc热力学相图计算软件和实验数据分析,调控各相组分合金元素,不仅提高了产品的耐腐蚀性能,还使得QN1803的屈服强度达到304的1.3倍以上。

总体来说QN1803具有如下特点:

(1)点蚀当量PREN=Cr+3.3Mo+30N-Mn在19.0以上,拥有与304不锈钢至少同等的耐点蚀性能。在稀盐酸、稀硫酸、醋酸+盐等环境下的耐均匀腐蚀能力远胜于304不锈钢。

(2)在折弯、冲压、硬态等各种冷加工成形后的实际使用状态下,耐腐蚀能力优于304。

(3)屈服强度是304不锈钢的1.30倍以上,并且拥有不低于45%的延伸率。耐磨性能和疲劳性能优于304不锈钢。

(4)良好的焊接性能,焊后强度比304不锈钢高、耐腐蚀性能和304相当。

表1 相对耐腐蚀能力

QN1803产品标准

该产品经过一年多时间的制造和市场推广应用,凭借其高强度和优良耐蚀性赢得了用户的高度认可和广泛赞誉,并在板带、装饰焊管领域批量成功应用。为了发挥标准在新产品开发和市场推广中的引领作用,中国钢铁工业协会于2019年10月8日成功发布6项高强度含氮奥氏体不锈钢08Cr19Mn6Ni3Cu2N(QN1803)系列产品团体标准。其中涉及板材领域有2项,具体标准目录见表2。

表 2 中钢协 QN1803 团体标准目录

标准涉及产品是我国自主研发的新型节镍不锈钢,这些新材料的及时纳标,填补了标准空白,为生产制造和下游设计采购提供了依据,对钢厂和下游应用均具有里程碑的意义。

QN1803化学成分

表 3 QN1803 与 304 不锈钢成分对比,wt%

注:QN1803的典型成份满足欧标EN10088-2:2014(牌号1.4376),有利于海外出口。

QN1803耐腐蚀性能

1、盐雾腐蚀

依据GB/T10125-2012人造气氛腐蚀实验,QN1803在中性盐雾气氛(NSS)实验1000h无生锈(SGS第三方检测报告)。

2、点蚀当量和点蚀电位

实验方法:GB/T 17899-1999《不锈钢点蚀电位测量方法》。

在考虑合金元素锰对不锈钢点腐蚀性能的负面影响下,QN1803具有比 304 略高的点蚀当量和点蚀电位。

3、点腐蚀速率对比

实验方法:GB/T 17897-2016《金属和合金的腐蚀-不锈钢三氯化铁点腐蚀实验方法》-B 法 。实验数据显示, PREN<18 点腐蚀速率会急剧增加,耐点腐蚀能力急剧下降。QN1803 点腐蚀速率介于 304 和 304L 不锈钢之间。

4、晶间腐蚀

QN1803和 304 晶间腐蚀实验

实验方法:GB/T 4334-2008《金属和合金的腐蚀-不锈钢晶间腐蚀实验方法》-E法。

5、二氧化硫凝露

按 GB/T 9789-2008 实验方法,试样在 0.067%浓度,温度(40±3) ℃的二氧化硫气氛和冷凝条件下进行 6 个循环腐蚀实验(每循环为 24 小时)。按 GB/T 6461-2002 方法评定, QN1803 和 304 都达到了 10 级。

QN1803和 304 二氧化硫凝露实验

6、不同环境下相对耐腐蚀能力对比

QN1803、316L、201J1和304的相对腐蚀性能对比

QN1803在硫酸、盐酸、变形后盐雾、醋酸+氯化钠环境下耐蚀性远优于304;耐点蚀性能略优于304;盐雾、二氧化硫、醋酸环境耐蚀性和304相当;仅在硝酸环境下差于304。

机械性能(典型值)及冷加工性能

1、力学性能

QN1803、304和J4力学性能

QN1803的屈服和抗拉强度以及硬度均全面高于304,在建筑屋面、装饰焊管等行业可实现材质减薄,进一步节约制造成本。冷弯实验:180°折弯无裂纹。

2、耐摩擦磨损性能

QN1803不锈钢在低、中、高三个载荷下,相比 304 和 201 不锈钢均表现出了更好的耐磨性。

3、 拉深成形性能

QN1803、 304 和 J4 拉深成形性能

4、冷加工诱导马氏体

在冷加工变形条件下,QN1803的形变诱导马氏体含量和316L接近,马氏体含量极少。而304随冷变形量增大,产生较多的形变诱变马氏体。

QN1803推荐应用领域

1、装饰面板及装饰焊管

QN1803兼顾了304不锈钢优异的耐腐蚀性和200系不锈钢优异的研磨抛光性能。

2、建筑装饰

(1)建筑屋面及结构载重件

QN1803在保持和304不锈钢至少同等耐腐蚀性基础上,屈服强度达到Q355级,远高于304不锈钢的Q235级。用于结构载重件等领域,可以减少材料厚度,进一步实现产品轻量化。

(2) 门窗铰链拉杆

QN1803具有比 304 更优的耐摩擦磨损性能、更高的屈服强度,且拥有和 304 同等的耐腐蚀性能。

3、加强筋螺旋焊管

QN1803具有和 304 不锈钢同等甚至更优异的耐腐蚀性、良好的焊接性能以及更优良的耐磨性能。

4、深冲制品:

QN1803属于稳态奥氏体不锈钢,拉深性能接近304。由于其形变诱变马氏体极其微量,其时效开裂倾向远小于304, 适用于深冲制品领域。

5、冷藏箱

QN1803具有比304更高的点蚀电位、耐氯离子腐蚀性能更好以及优良的耐二氧化硫腐蚀,良好的焊接性能和低温(-40℃)拉伸性能。

6、脱硫塔

QN1803在硫酸环境下腐蚀耐能力是 304 的数倍,同条件下 304 的腐蚀速率是QN1803 的 6 倍。QN1803 更适合在含硫酸的工业环境下使用

7、畜牧养殖设备

在畜牧养殖设备行业中如养猪通条食槽、育肥双面料槽等, QN1803材质制作的成品在保证304的抗腐蚀基础上,更耐牲畜挤压、拱扒,免维护更环保,使用寿命更久。

作为一款颠覆性、革命性的新产品, QN1803系列不锈钢耐蚀度经过SGS第三方检测机构腐蚀检测,与传统304不锈钢相比,点蚀当量(PREN=Cr+ 3.3Mo+30N-Mn)在19.0以上,在稀盐酸、稀硫酸、醋酸盐等环境下的耐均匀腐蚀能力要强于304不锈钢,屈服强度为304不锈钢的1.3倍以上,具有不低于45%的延伸率和良好的焊接性能,焊后强度高于304不锈钢。同时,其采用“高氮节镍”加铜元素摄入的配比方式,在加大氮元素使用的同时减少了昂贵的镍元素摄入量,有效减少成本,且铜元素的加入让其杀菌性能更加优异。

柠檬豆作为QN1803系列不锈钢全国一级代理商和战略合作伙伴,正在大力拓展国内与海外市场,在保证原有品质的前提下,致力于研发低成本,高强化的不锈钢产品,促进不锈钢行业发展。

文章来自:公众号——柠檬豆

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