杨献金;姜志祥
【摘 要】The main chemical composition,mechanical properties,forming performance and welding performance of 445 ferritic stainless steel were compared with those of 304 austenitic stainless steel.The results show that 445 stainless steel has good machining performance.The anti-corrosion performance of solar-powered waters containing 445 water tanks,304 water tanks or water tanks mable of both steels,respectively were studied by salt spray tests and 10% NaCl solution accelerated corrosion tests.The results show that the corrosion resistance of 445 stainless steel is less than that of 304.Under the condition of 80 ~ 120 ℃,both 445 and 304 stainless steels suffered steam corrosion,water line corrosion,and 445 stainless steel suffered serious pitting corrosion.%将445铁素体不锈钢的主要化学成分、力学性能、成型性能和焊接性能等基本性能与304奥氏体不锈钢进行对比,结果表明,445不锈钢具有较好的机加工性能。采用盐雾试验及10%的NaCl溶液加速腐蚀试验等方法,对比445水箱、304水箱及两者混合搭配的内胆水箱的太阳能热水器的耐腐蚀性能。结
果表明,445不锈钢耐腐蚀性稍逊于304不锈钢,在80～120℃时,445与304不锈钢均发生蒸汽腐蚀、水线腐蚀,且445不锈钢出现较为严重的点蚀现象。
【期刊名称】《腐蚀与防护》
七年级数学第一单元测试题【年(卷),期】2012(033)007
【总页数】5页(P630-633,637)
【关键词】不锈钢;445铁素体不锈钢;304奥氏体不锈钢;腐蚀
【作 者】杨献金;姜志祥
【作者单位】日出东方太阳能股份有限公司,连云港222243;日出东方太阳能股份有限公司,连云港222243
【正文语种】中 文
【中图分类】TG172
目前太阳能行业绝大多数水箱内胆材料为食品级SUS 304 2B奥氏体不锈钢，作为一种用途广泛的不锈钢，其具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和力学特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度－196℃～800℃）。随着经济发展，物料价格的上涨，特别是Ni、Cr金属的价格上扬，太阳能储热水箱成本增加。本着生产出用户满意且性价比高的产品的宗旨，迫切需要一种性能等同或接近于304不锈钢的替代产品。
从不锈钢的发展前景来看，400系代替300系可谓大势所趋，其中445铁素体不锈钢是一种铁、碳含铬的合金，具有马氏体结构和铁元素，因此具有正常的磁特性，有较强的抗高温氧化能力，较好的成型率以及延展性等机加工性能，能够满足太阳能行业工艺的各项要求，极具发展潜力［1］。
1.1 445与304不锈钢化学成分
445不锈钢属于一种超低碳氢、含铬量20%～22%、不含Ni、铌钛双稳定化、钼含量小于1%的节钼型超纯铁素体不锈钢，其更具成本优势［2］。445与304的主要化学成分特点如表1所示。
富二代陈俊宇
由表1可知：445不含Ni，而Cu、Cr含量较高，Mo含量较低。Nb和Ti双稳定化对445的性能有比较显著的影响，使其具有较好的综合性能（成型和焊接性能等），可避免焊后晶间腐蚀，且提高了445不锈钢的强度和耐腐蚀性。304的C和N含量高，Ni含量较高，鉴于Ni资源的紧缺，故304市场价格相对较高。理论上，两者拥有同等的机加工性能，但445系具有更高的耐腐蚀能力及成本优势。
非诚勿扰李璐牵手1.2 445与304不锈钢成型性能
两种不锈钢的成型性能参数如表2所示。
表2中，极限深冲比值（LDR）越高，材料的深拉成形和延性能越好，445与304相当；杯突值（IE）越高，表明材料的胀形性能就越强，304的IE值达13.0比445高；加工硬化指数（n）越高，材料的加工硬化和胀形、扩口、翻边等机加工性能就越好，由表可知445的胀形能力不如304；塑性应变比值（r）越高，越有利于材料的深拉成型［3］，445的r均值达2.07比304高。综上由表2可知，445在力学性能和成形性能方面略逊于304。
1.3 焊接性能
简简单单爱
成分的变化对材料焊接性能有着根本性的影响。两种钢材的焊接性能差别较大，对于奥氏体304不锈钢，公司氩弧焊直缝焊已经极为成熟，但是对于铁素体445不锈钢的焊接经验尚无积累。经过技术人员反复试验，得出结论：由于奥氏体不锈钢的热导率小，线膨胀系数大，因此其要求使用较小的焊接线能量，以防止产生粗晶、热裂。
对于铁素体不锈钢，焊接热输入较大会导致445不锈钢焊接接头晶粒粗大，进而降低塑韧性及耐腐蚀性的原因，另外焊接过程中的有害物质（C、N等）污染也会降低其塑韧性，影响焊接质量，进而出现焊缝区域滚筋开裂现象。
在公司现有焊接工艺规范基础上，焊接过程中尽可能采用小的热输入及Ar气保护，能获得质量良好焊接接头，其延性、强度以及韧性均接近或达到母材水平，使焊缝具有良好的耐晶间腐蚀性能。同时进一步提高冷却速度，减少475℃脆性的发生，对垫铁进行冷却，加快焊缝冷却速度［4－6］。
2.1 试验目的
通过浓度10%的盐水加速腐蚀试验，对445铁素体不锈钢水箱和现用304水箱耐腐蚀性能进行研究，进而为内胆新材料选择提供依据。
2.2 试验材料和仪器
16管φ345／φ475 mm试验水箱七台，φ58 mm× 1800 mm×16 mm全玻璃真空集热管，配套支架7套，10%NaCl溶液，安捷伦数据扫描仪，高像素数码相机等。
2.3 试验方案
（1）根据试验要求，试验水箱内胆及封头材料组合分七组，组合编号如下：
民国奇探什么时候更新①445封头和304内胆；②445内胆和304封头；③445封头和445内胆；④304封头和304内胆。⑤445封头和445内胆；⑥445封头和304内胆；⑦304封头和445内胆（注：免焊管头均为304不锈钢）。
（2）安装热水器，侧溢流口安装温度和水位探头，注满10%盐水。模拟太阳能热水器真实使用条件，进行加速腐蚀试验。
（3）每天定时观察水箱各连接处情况，记录水温、水位，保持水箱满水状态，直至有水箱被腐蚀漏水为止。
（4）最后，解剖水箱，观察水箱内胆被腐蚀位置的情况，取样进行金相分析等。
3.1 样机加工过程
为了获得具有参考价值的试验结果，样机均按公司标准工艺条件加工，445不锈钢为0.41 mm规格2B板材，304不锈钢为0.40 mm规格2B板材。
建军节文案在制作样机过程中出现的问题：相同的滚筋参数，445不锈钢易出现开裂现象。根据表2中数据，分析是含铬量变大，体心立方铁素体445不锈钢的塑性成型能力不及面心立方结构的304不锈钢，使用304的滚筋参数时，圆弧宽度偏小，滚筋后圆弧尖且容易拉伤，使此处容易开裂。生产技术人员，根据现场实际，通过降低滚筋压力，把滚筋圆弧宽度由304的14 mm增大到16 mm后，消除了该现象。
另外，根据445的焊接性能，在现有设备条件下，对445不锈钢内胆直缝焊接时进行氩（Ar）气保护、调节电弧长度、在保证焊缝成形的情况下减少热输入量，使445内胆的焊缝接头晶粒细小，泽银白，达到了期望的效果，焊缝金相组织见图1。
3.2 试验过程
将热水器样机组装，向水箱中注满10%的NaCl溶液，严格执行实验方案开始试验［7］。经暴晒101天后，有一台水箱腐蚀漏水，至此停止试验。
3.3 被腐蚀水箱内胆现象描述
经对七台样机水箱解剖后，发现七台样机水箱内胆均有不同程度腐蚀，具体情况如下：
（1）①号水箱内胆两侧封头、焊缝及桶身均腐蚀程度较轻，但内胆内顶部出现严重的蒸汽腐蚀，如图2所示。
发布评论