Sandvik 254 SMO —— 面向海水与氯化物环境的优质奥氏体不锈钢

Sandvik 254 SMO 用于以下应用：

• 海水处理设备，如海水冷却、冷却水管、压载水系统、消防系统等
• 液压和仪表管
• 纸浆漂白厂设备
• 气体净化系统组件
• 高卤化物含量化学品的储罐和管道

商标信息：254 SMO 是 Outokumpu OY 拥有的商标。

认可：

• UNS S31254 (Sandvik 254 SMO) 无缝管形式已获美国机械工程师学会 (ASME) 批准，可根据 ASME 锅炉与压力容器规范 Section VIII Div. 1 使用。但无缝管形式的 UNS S31254 无此认可，不过根据 ASME UG-15 段，允许对无缝管使用 ASME Section VIII Div. 1 中无缝管的设计值。
• NACE MR 0175（油田设备用抗硫化物应力开裂材料）。

高温使用注意： 在 600–1000°C (1110–1830°F) 温度范围内会析出金属间相。因此，钢材不应长时间暴露于这些温度。

Sandvik 254 SMO 优异的成形性允许冷弯至极小弯曲半径。冷弯后通常无需退火。

在含卤化物离子（如氯化物和溴化物）的溶液中，常规不锈钢易受点蚀、缝隙腐蚀或应力腐蚀开裂 (SCC) 等局部腐蚀攻击。在酸性环境中，卤化物的存在也会加速均匀腐蚀。

均匀腐蚀： 在纯硫酸中，Sandvik 254 SMO 的耐腐蚀性远优于 ASTM TP316；在含氯离子的自然通气硫酸中，Sandvik 254 SMO 的耐腐蚀性高于 "904L"，详见图 2。

晶间腐蚀： Sandvik 254 SMO 碳含量极低，因此加热时（如焊接）析出碳化物的风险极小。即使在 600–1000°C (1110–1830°F) 敏化处理 1 小时后，仍能通过 Strauss 试验 (ASTM A262 Practice E)。不过，由于钢材合金含量高，金属间相可在 600–1000°C (1110–1830°F) 温度范围内于晶界析出。这些析出物不涉及钢材预期使用环境中的晶间腐蚀风险。因此，焊接可在无晶间腐蚀风险的情况下进行。

点蚀和缝隙腐蚀： 不锈钢的点蚀和缝隙腐蚀抗性主要取决于铬、钼和氮含量。制造和加工（如焊接）对实际服役性能也至关重要。比较氯化物环境中点蚀抗性的参数是 PRE 值（点蚀当量）。PRE 定义为（质量分数 %）：PRE = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N。

Sandvik 254 SMO 的 PRE 值 = ≥42.5。

3% NaCl 中临界点蚀温度 (CPT) 的实验室测定结果见下图，可见 Sandvik 254 SMO 在含氯化物水中具有极好的抗性，因此适合用于海水环境。

应力腐蚀开裂 (SCC)： ASTM TP304 和 TP316 型常规奥氏体钢在超过约 60°C (140°F) 的含氯化物溶液中易发生 SCC。奥氏体钢的抗 SCC 性能随镍和钼含量增加而提高。下表展示了两种加速试验结果，清楚表明 Sandvik 254 SMO 具有极佳的抗 SCC 性能。

沸腾 25% NaCl 溶液 (pH=1.5) 中的 SCC 试验，U 型弯试样：

滴蒸发法 SCC 试验，应力：0.9×Rp0.2：

缝隙腐蚀： 常规不锈钢的弱点在于有限的抗缝隙腐蚀能力。例如在海水中，垫片、沉积物或污垢下的缝隙腐蚀风险大得多。60°C (140°F) 自然海水中的试验表明，Sandvik 254 SMO 可长期暴露而不发生缝隙腐蚀。加速缝隙腐蚀试验结果见下图。

管材以热处理状态交付。若因后续加工需要额外热处理，建议如下：

固溶退火：1150–1200°C (2100–2190°F)，水淬。薄壁管最低 1130°C (2060°F)，空气/水冷。

Sandvik 254 SMO 是高合金奥氏体不锈钢，因此金属切削需要比低合金奥氏体钢级更强韧的刀片。加工 Sandvik 254 SMO 时，建议切削速度远低于 Sanmac 304/304L 和 Sanmac 316/316L 等改善切削加工性的钢级。

避免与铜/铜合金或其他类似金属摩擦，这些金属若以金属形式存在，会导致后续焊接、热加工或热处理时产生裂纹。

供货形式：

无缝管和管材供货尺寸最大至 230 mm (9.06 in.) 外径。交付状态为固溶退火并白色酸洗，或光亮退火工艺固溶退火。

其他供货形式：

• 焊接管
• 管件和法兰
• 棒材
• 锻件
• 铸件

Sandvik 254 SMO 具有良好的焊接性。适用的熔焊方法包括手工金属电弧焊 (MMA/SMAW) 和气体保护电弧焊，首选 TIG/GTAW 方法。

与所有全奥氏体不锈钢一样，Sandvik 254 SMO 导热性低、热膨胀大。因此焊接方案应提前精心选择，以最小化焊接接头变形。若关注残余应力，焊后可进行固溶退火。

建议 Sandvik 254 SMO 热输入 <1.5 kJ/mm，层间温度 <100°C (210°F)。应采用单道焊缝焊接工艺。

为在焊接态获得良好耐腐蚀性，必须使用高钼高铬的镍基合金作为填充金属。

推荐填充金属：

• TIG/GTAW 或 MIG/GMAW 焊接
  • ISO 18274 S Ni 6625 / AWS A5.14 ERNiCrMo-3（如 Exaton Ni60）
  • ISO 18274 S Ni 6059 / AWS A5.14 ERNiCrMo-13（如 Exaton Ni59）
• MMA/SMAW 焊接
  • ISO 14172 E Ni 6625 / AWS A5.11 ENiCrMo-3（如 Exaton Ni60）
  • ISO 14172 E Ni 6059 / AWS A5.11 ENiCrMo-13（如 Exaton Ni59）