Sanicro® 35：面向海洋与恶劣化学环境的高端耐腐蚀不锈钢

批准认证：

• ASME Code Case 2982，锅炉与压力容器规范，第 VIII 卷，第 I 和 II 分册
• 特定材料评定 (PMA) 预批准，TÜV 档案 1326W043219
• 符合 NACE MR0175/ISO 15156-3:2015（石油、天然气工业用 H₂S 环境材料 - 第 3 部分：抗裂 CRA 及其他合金），适用于 4a 和 4c 类材料
• 符合 ANSI/NACE MR0103/ISO 17495-1:2016（石油炼制环境中抗硫化物应力腐蚀开裂的金属材料），适用于高合金奥氏体不锈钢和镍基合金

注意事项： 在 600°C (1110°F) 以上温度会析出金属间相，因此钢材不应长时间暴露于此类温度下。

一般腐蚀

与铬、钼含量较低的不锈钢相比，Sanicro® 35 对盐酸具有良好的耐受性，因此适用于存在盐酸的环境（见图 1）。

Sanicro® 35 对硫酸和硝酸具有高耐受性，等腐蚀图请参见图 2 和图 3。

在蚁酸和乙酸混合物中也表现良好，见表 1。

表 1. 沸腾条件下 Sanicro® 35 在乙酸与蚁酸混合物中的腐蚀速率

Sanicro® 35 在碱性条件下同样表现优异，在烧碱溶液中显示出高耐腐蚀性，见表 2。

表 2. Sanicro® 35 在不同浓度和温度下氢氧化钠 (NaOH) 中的腐蚀速率

点蚀腐蚀

Sanicro® 35 的主要优势之一是其优异的抗点蚀能力。这种抗点蚀性能源于其高含量的铬、钼和氮。PREN 值（点蚀当量数）可用于根据化学成分对合金的抗点蚀潜力进行比较和排序。

PRE 定义为 (wt-%)：PRE = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

Sanicro® 35 的标称 PREN 值约为 52，与镍基合金 Sanicro 625 (Alloy 625) 相当。这显著高于常用于海水应用的超级双相钢和 6Mo 奥氏体钢级（如 Sandvik SAF 2507 和 Sandvik 254 SMO 的最小 PREN 值为 42.5）。

关键点蚀温度 (CPT) 已按 ASTM G48 方法 C 在 6% FeCl₃ 中测定。也通过改良的 ASTM G150 方法在 3M MgCl₂ 溶液中进行恒电位测试测定。测得的 CPT 值见表 3。

表 3. Sanicro® 35 与 Sandvik 254 SMO 的 CPT 值对比

1) 根据 ASTM G48 标准，该方法开发用于最高 85°C。
2) 方法 C
3) 方法 E

缝隙腐蚀

缝隙腐蚀抗性与点蚀抗性同等重要，因为缝隙几乎无法完全避免。Sanicro® 35 在氯化物环境中具有优异的抗缝隙腐蚀性能。关键缝隙温度 (CCT) 已通过 ASTM G150 标准在 1M NaCl 中的恒电位测试，以及按 ASTM G48 用 HCl 酸化的 6% FeCl₃ 浸泡测试测定，见表 4。

表 4. Sanicro® 35 与多种合金按不同测试方法测得的 CCT 值对比

1) 按 ISO 18070 缝隙形成器，施加力矩 3 Nm
2) 施加力矩 0.28 Nm
3) 施加力矩 1.58 Nm

海水测试

加速实验室测试非常适合对不同合金进行排序，但真实应用环境测试同样有价值。材料常用于海水环境，这对许多合金极具腐蚀性。Sanicro® 35 已在 30°C 天然海水（生物膜活跃）和 0.5 ppm 氯化海水高温条件下测试 90 天。

表 5. P120 砂纸打磨表面的平板试样在真实海水中的测试结果

1) 按 ISO 18070 缝隙形成器，施加缝隙压力 3 N/mm²

应力腐蚀开裂 (SCC)

普通 ASTM 316 型奥氏体钢在 60°C 以上含氯化物溶液中易发生氯化物诱导的应力腐蚀开裂。随着镍含量增加，这种敏感性降低。铬含量超过 20% 也有益处。Sanicro® 35 具有优异的抗 SCC 能力。表 6 显示了在 40% 氯化钙溶液中 SCC 测试结果。该牌号在 100°C 下以实际抗拉强度 90% 的恒载荷测试 500 小时后，未出现开裂或腐蚀。值得注意的是，90% UTS 的高载荷自然会导致试样塑性变形。

表 6. 不同合金在通气 40% CaCl₂、100°C (210°F)、pH 6.5 条件下的 SCC 测试结果

Sanicro® 35 在 NACE MR 0175 / ISO 15156 测试等级 VI 环境中不发生 SCC。按 NACE TM0198 对冷加工 Sanicro® 35 材料 (140 ksi 和 180 ksi) 进行了慢应变速率测试 (SSRT)。环境含 500 psia H₂S 和 500 psi CO₂ 分压，使用 20 wt-% NaCl 测试溶液，温度 175°C ± 3°C。两种材料各测试两个腐蚀环境试样和一个氮气惰性环境试样，基线温度相同。两种材料均显示延性断裂，时间、伸长率、塑性应变和断面收缩比均 ≥92%，表明无 SCC。

氢脆

Sanicro® 35 因具有高奥氏体相稳定性，如预期那样表现出优异的抗氢脆性能。Sanicro® 35 非沉淀硬化牌号，后者可能经历氢脆。

Sanicro® 35 固溶退火材料在 4°C、3% NaCl、-1050 mV SCE 条件下两种载荷 (见表 7) 的恒载荷测试中未发生开裂。这表明该合金不易发生氢脆，是深海应用的可行选择。

表 7. Sanicro® 35 在 4°C、3% NaCl、-1050 mV SCE 下恒载荷测试结果

Sanicro® 35 焊接性能良好，适宜的熔焊方法为 TIG 焊 (GTAW)。

焊接热输入应控制在最大 1.2 kJ/mm，层间温度最高 100°C。应采用直线焊道技术。无需预热和焊后热处理。为保持焊缝完全耐腐蚀性，焊后必须彻底清理以去除所有氧化物和氧化变色。TIG 焊推荐使用 Ar+2%N₂ 作为保护气和背面保护气，以获得焊接接头最佳力学性能和耐腐蚀性组合。

全奥氏体不锈钢和镍基合金焊接常因焊件受约束而存在焊缝热裂风险。但 Sanicro® 35 纯度极高，因此比大多数镍基合金更不易热裂。

推荐使用镍基合金 UNS N06059 (ERNiCrMo-13, NiCr23Mo16) 焊丝或焊条作为气体保护电弧焊填充材料。为保持原焊状态下的性能，应避免无填充材料焊接。