Sandvik 3R65:优质钼合金奥氏体不锈钢
产品概述
Sandvik 3R65 是一种低碳、钼合金化的奥氏体铬镍不锈钢。凭借优异的耐腐蚀性能和良好的加工性能,广泛应用于化工、石化、造纸、食品等行业的换热器、冷凝器、管道及加热/冷却盘管等设备。
数据表更新日期: 2019-08-26(取代所有早期版本)
主要特性
通用物理性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 8.0 g/cm³ | |
| 再生料含量 | — | 82.1% | 平均值 |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 夏比冲击能量 | -196.0 °C | 60 J | EN 13445-2 (UFPV-2) 和 EN 10216-5 |
| 弹性模量 | 20.0 °C | 200 GPa | |
| 100.0 °C | 194 GPa | ||
| 200.0 °C | 186 GPa | ||
| 300.0 °C | 179 GPa | ||
| 400.0 °C | 172 GPa | ||
| 500.0 °C | 165 GPa | ||
| 延伸率 | 23.0 °C | 45% (最小值) | |
| 延伸率 A2 | 23.0 °C | 35% (最小值) | |
| 洛氏 B 硬度 | 23.0 °C | 90 (最大值) | |
| 抗拉强度 | 23.0 °C | 515–690 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.1 | 20.0 °C | 250 MPa (最小值) | |
| 50.0 °C | 230 MPa (最小值) | ||
| 100.0 °C | 215 MPa (最小值) | ||
| 150.0 °C | 195 MPa (最小值) | ||
| 200.0 °C | 180 MPa (最小值) | ||
| 250.0 °C | 170 MPa (最小值) | ||
| 300.0 °C | 160 MPa (最小值) | ||
| 350.0 °C | 150 MPa (最小值) | ||
| 400.0 °C | 145 MPa (最小值) | ||
| 450.0 °C | 145 MPa (最小值) | ||
| 500.0 °C | 140 MPa (最小值) | ||
| 550.0 °C | 140 MPa (最小值) | ||
| 600.0 °C | 120 MPa (最小值) | ||
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 220 MPa (最小值) | |
| 50.0 °C | 200 MPa (最小值) | ||
| 100.0 °C | 180 MPa (最小值) | ||
| 150.0 °C | 165 MPa (最小值) | ||
| 200.0 °C | 150 MPa (最小值) | ||
| 250.0 °C | 140 MPa (最小值) | ||
| 300.0 °C | 130 MPa (最小值) | ||
| 350.0 °C | 120 MPa (最小值) | ||
| 400.0 °C | 115 MPa (最小值) | ||
| 450.0 °C | 115 MPa (最小值) | ||
| 500.0 °C | 110 MPa (最小值) | ||
| 550.0 °C | 110 MPa (最小值) | ||
| 600.0 °C | 95 MPa (最小值) |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.65×10⁻⁵ 1/K | 30°C 至该温度的平均值 |
| 200.0 °C | 1.70×10⁻⁵ 1/K | 30°C 至该温度的平均值 | |
| 300.0 °C | 1.75×10⁻⁵ 1/K | 30°C 至该温度的平均值 | |
| 400.0 °C | 1.80×10⁻⁵ 1/K | 30°C 至该温度的平均值 | |
| 500.0 °C | 1.80×10⁻⁵ 1/K | 30°C 至该温度的平均值 | |
| 600.0 °C | 1.85×10⁻⁵ 1/K | 30°C 至该温度的平均值 | |
| 700.0 °C | 1.85×10⁻⁵ 1/K | 30°C 至该温度的平均值 | |
| 比热容 | 20.0 °C | 485 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 500 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 515 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 525 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 540 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 555 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 575 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20.0 °C | 14 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 15 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 20 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 21 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 23 W/(m·K) |
化学成分 (典型值,质量分数 %)
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 碳 (C) | ≤0.03 | 最大值 |
| 铬 (Cr) | 17.0 | |
| 铁 (Fe) | 余量 | |
| 锰 (Mn) | 1.7 | |
| 钼 (Mo) | 2.1 | |
| 镍 (Ni) | 11.5 | |
| 磷 (P) | ≤0.04 | 最大值 |
| 硅 (Si) | 0.4 | |
| 硫 (S) | ≤0.015 | 最大值 |
工艺性能与应用指南
应用领域
广泛用于化工、石化、造纸和食品工业中的换热器、冷凝器、管道、冷却和加热盘管。
冷成型
冷弯后通常无需退火,但需根据弯曲程度和使用条件决定。如需热处理,建议进行消除应力退火或固溶退火(详见“热处理”章节)。
耐腐蚀性能
一般腐蚀
Sandvik 3R65 对以下介质具有良好耐蚀性:
- 高浓度、高温有机酸(除蚁酸及含腐蚀性杂质的酸外)
- 中等浓度和温度下的无机酸(如磷酸),以及中等温度下 20% 以下的硫酸;也可用于低温下 90% 以上浓度的硫酸
- 盐溶液,如硫酸盐、硫化物和亚硫酸盐
应力腐蚀开裂 (SCC)
奥氏体钢易发生应力腐蚀开裂,当同时存在以下条件时风险最高:
- 拉应力
- 含氯离子的介质
- 温度超过 60°C (140°F)
应避免上述工况。停工时形成的冷凝液可能富集氯离子,导致应力腐蚀和点蚀,需特别注意。对抗 SCC 要求高的场合,推荐使用奥氏体-铁素体双相钢,如 Sandvik SAF 2304 或 SAF 2205。
晶间腐蚀
得益于超低碳含量,3R65 的抗晶间腐蚀性优于普通 AISI 316 型钢。
点蚀和缝隙腐蚀
钼含量显著提高抗点蚀/缝隙腐蚀能力,3R65 远优于 AISI 304 型钢。
气体腐蚀
- 空气中:最高 850°C (1560°F)
- 水蒸气中:最高 750°C (1380°F)
- 含硫烟气中:耐蚀性下降,氧化/还原气氛、氧含量、钠/钒杂质等因素影响下,使用温度限制在 600–750°C (1110–1380°F)
热处理
管材出厂已处于热处理状态。后续加工后如需补充热处理:
- 消除应力退火: 850–950°C (1560–1740°F),10–15 分钟,空冷
- 固溶退火: 1000–1100°C (1830–2010°F),5–20 分钟,空冷或水冷快冷
热成型
热弯温度 1100–850°C (2010–1560°F),成型后必须进行固溶退火。
机加工
切削加工性能良好,刀具和切削参数建议参考钢号 3R60 的手册 S-1462-ENG。
供货形式
- 无缝管:外径至 260 mm,固溶退火 + 白酸洗或光亮退火状态
- 对应 316L 级别的其他现货产品:焊接管、管件法兰、棒材
焊接
焊接性能优良,无需预热,焊后通常无需热处理。推荐熔焊方法:手工电弧焊 (MMA/SMAW) 和气体保护电弧焊,首选 TIG/GTAW。
工艺参数建议: 热输入 <2.0 kJ/mm,层间温度 <150°C (300°F)。
推荐填充材料:
- TIG/GTAW 或 MIG/GMAW:ISO 14343 S 19 12 3 L / AWS A5.9 ER316L (如 Exaton 19.12.3.L)
- MMA/SMAW:ISO 3581 E 19 12 3 L R / AWS A5.4 E316L-17 (如 Exaton 19.12.3.LR)
- 管板和高压容器的堆焊:ISO 14343 S 19 12 3 L / AWS A5.9 ER316L 焊丝或带电极,以获得与 3R65 相当的耐蚀性
金属
- Sandvik 3R64:高钼奥氏体不锈钢,卓越耐腐蚀性能
- Sandvik 5R75:钛稳定奥氏体不锈钢,耐晶间腐蚀与高温氧化
- Sandvik SAF 3207 HD™ —— 面向深水与强腐蚀环境的超级双相不锈钢
- Sandvik 254 SMO —— 面向海水与氯化物环境的优质奥氏体不锈钢
- Sandvik 8R40:铌稳定奥氏体不锈钢,适用于850°C高温应用
- Sandvik 6R44:耐极端温度的高性能奥氏体不锈钢
- Sandvik SAF 2304®:高性能精益双相不锈钢,卓越耐腐蚀与高强度
- Sandvik 3R65:优质钼合金奥氏体不锈钢
- Sandvik 3R60™ 尿素级 – 尿素工业用优质 ASTM 316L 合金
- Sandvik 7RE10:高温应用优质奥氏体不锈钢
- Sandvik 3R60™:耐腐蚀应用优质奥氏体铬镍钢
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