山特维克 3RE60

3RE60 是一种出色的材料，适用于点蚀和应力腐蚀开裂是潜在问题的含氯环境。在这样的环境中，3RE60 远远优于标准奥氏体钢。因此，该材料特别适用于与氯化物含量适中的冷却水一起工作的热交换器。

在炼油厂、化工厂和石化厂以及纸浆行业中可以找到典型的应用示例。

3RE60 的高强度和硬度使该材料在承受重载或磨损的结构中成为奥氏体钢的有吸引力的替代品。

批准：

如果 3RE60 长时间暴露在超过 300 °C (570 °F) 的温度下，微观结构会发生变化，从而导致冲击强度降低。这种效应不一定会影响材料在工作温度下的行为。例如，热交换器管可以在更高的温度下使用而没有任何问题。请联系山特维克寻求建议。

对于压力容器应用，根据 VdTÜV-Wb 385 和 NGS 1604，要求最高温度为 300 °C (570 °F)。

弯曲

3RE60 的弯曲力要求大约是 AISI 304L/316L 的两倍，但当超过屈服强度时，3RE60 的塑性变形与奥氏体不锈钢一样容易发生。 3RE60 可冷弯至 25% 变形，无需后续热处理。但是，在应力腐蚀开裂风险开始增加的使用条件下，例如在含氧环境中材料温度接近 150°C (300°F) 时，Cl– 含量约为 100 ppm，建议即使在适度冷弯。

一般腐蚀

在耐一般腐蚀方面，3RE60 在大多数介质中与 AISI 316L 相当或优于 AISI 316L。下表包含在甲酸和盐酸中的实验室测试中获得的腐蚀数据示例。

耐硫酸腐蚀如图3等腐蚀图所示。从图中可以看出3RE60在这方面与AISI 316L相比有很好的比较。

用于强氧化条件下，例如在硝酸中，不推荐使用 3RE60。在这种环境下，应选择奥氏体钢，例如：山特维克3R12（AISI 304L）或特种钢山特维克2RE10（AISI 310L）。

点蚀：例如，通过增加铬和钼的含量来提高钢的耐点蚀性。与 AISI 316 型钢相比，3RE60 具有更高的铬含量，因此具有更好的抗点蚀性。与不含钼的 AISI 304 型钢相比，3RE60 显然要优越得多。这可以通过在含氯水溶液中进行的点蚀 (CPT) 临界温度的恒电位测量得到证实，图 4。

应力腐蚀开裂：标准奥氏体钢 AISI 304L 和 AISI 316L 在温度超过约 60°C (140°F) 的含氯溶液中容易发生应力腐蚀开裂 (SCC)。

双相不锈钢对这种腐蚀不太敏感。 3RE60 对 SCC 的良好抗性已通过实验室测试证明，但更重要的是通过过去 20 年的丰富操作经验。操作经验和实验室结果汇总如图5。

该图显示了 3RE60 和标准钢 AISI 304L 和 AISI 316L 可以在没有任何应力腐蚀开裂风险的情况下使用的温度-氯化物范围。在高氯化物含量下，耐点蚀通常是一个限制因素。在这种情况下，我们建议使用双相不锈钢 Sandvik SAF 2205，这是一种含有 22% Cr、5.5% Ni 和 3% Mo 的钢。

在氯化钙中进行的实验室测试结果如图 6 所示。测试一直持续到失败或最长 500 小时。该图显示，与奥氏体标准钢 AISI 304L 和 AISI 316L 相比，3RE60 的抗 SCC 能力要高得多。

晶间腐蚀：3RE60 是现代双相不锈钢家族中的一员，其成分经过平衡，在焊接时，靠近焊缝的热影响区中的奥氏体重整会迅速发生。这导致产生的微观结构具有与母材大致相同的腐蚀性能和韧性。 3RE60在焊接结构中的长期使用经验证实了该钢具有很高的抗晶间腐蚀能力。

缝隙腐蚀：与耐点蚀性一样，钢的铬和钼含量也与钢的耐缝隙腐蚀有关。因此，3RE60 比 AISI 316L 型钢具有更好的抗缝隙腐蚀能力。

侵蚀腐蚀

如果 AISI 316L 类型的钢暴露在含有高磨蚀性固体颗粒的流动介质中，则会受到侵蚀腐蚀的侵蚀。由于硬度高，3RE60在这种条件下表现出非常好的抵抗力。

腐蚀疲劳：在某些应用中，例如在造纸厂的吸水辊上，材料的抗腐蚀疲劳能力对其使用寿命有着至关重要的影响。实验室测试表明，3RE60 在腐蚀条件下的疲劳强度远优于 AISI 316L 型钢。这适用于淬火退火和焊接材料。两种钢种的差异可以通过 3RE60 优异的机械强度来解释。

3RE60 和 AISI 316L 在室温下在含有 400 ppm Cl– 和 250 ppm SO42– 的溶液中进行了旋转弯曲疲劳试验，pH =3.5。测试结果如图7所示。

与奥氏体不锈钢相比，3RE60 具有更高的 0.2% 屈服强度和更高的抗拉强度。在将管子膨胀成管板时必须牢记这一点。可以采用正常的扩张方法，但扩张需要较高的初始力，应一次性完成。

管子通常在热处理状态下交付。如果进一步加工后需要额外的热处理，建议采用以下方法。

固溶退火：990-1130°C (1815-2065°F)，在空气或水中快速冷却。

热处理以固溶退火（见本标题下）或电阻退火的形式进行。

热弯在 1100-950°C (2010-1740°F) 温度下进行，随后应进行固溶退火。

不锈钢的机械加工总是需要调整切削参数和加工方法才能得到满意的结果。使用硬质合金刀具进行车削时，与 AISI 316 的切削速度相比，精加工的切削速度应降低 20%，粗加工的切削速度应降低 60%。其他操作也应如此。如果使用高速钢刀具，可以使用与 AISI 316 大致相同的切削速度。

手册 S-1,462-ENG 中提供了有关刀具选择和切削参数的详细建议。考虑到上述意见，选择 5R60 级（AISI 316）的数据。

供货形式：

山特维克 4C54 无缝管材在固溶退火和白酸洗状态或光亮退火状态下的外径尺寸可达 125 毫米。

其他形式的供应

山特维克 3RE60 也可以提供以下形式：

无缝管材：符合ASTM A789标准的热交换器用无缝管在溶液退火和白酸洗状态下储存，尺寸（平均壁）：32 x 1.5 mm。

焊接用填充金属备有以下直径：

山特维克 3RE60 的可焊性良好。焊接必须在没有预热的情况下进行，通常不需要随后的热处理。合适的熔焊方法是手工电弧焊（MMA/SMAW）和气体保护电弧焊，首选TIG/GTAW方法。

对于 Sandvik 3RE60，建议热输入为 0.5-2.5 kJ/mm，层间温度 <150°C (300°F)。

推荐的填充金属：

• TIG/GTAW 或 MIG/GMAW 焊接
  • ISO 14343 S 22 9 3 N L / AWS A5.9 ER2209（例如 Exaton 22.8.3.L）
• MMA/SMAW 焊接
  • ISO 3581 E 22 9 3 N L R / AWS A5.4 E2209-17（例如 Exaton 22.9.3.LR）