Sandvik 3R12:高性能奥氏体不锈钢
产品概述
Sandvik 3R12 是一种低碳奥氏体铬镍不锈钢,专为要求良好耐腐蚀性和优异成形性的工业应用而设计。
物理性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 23.0 °C | 7.9 g/cm³ | |
| 再生料含量 | 82.1 % | 平均再生料含量 |
机械性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 夏比冲击能量 | -270.0 °C | 60 J | EN 13445-2 (UFPV-2) 和 EN 10216-5 |
| -196.0 °C | 60 J | EN 13445-2 (UFPV-2) 和 EN 10216-5 | |
| 蠕变强度 10⁴ 小时 | 550.0 °C | 195 MPa | ISO 数值,10000h |
| 575.0 °C | 147 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 600.0 °C | 122 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 625.0 °C | 100 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 650.0 °C | 79 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 675.0 °C | 64 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 700.0 °C | 48 MPa | ISO 数值,10000h | |
| 蠕变强度 10⁵ 小时 | 550.0 °C | 115 MPa | ISO 数值,100000h |
| 575.0 °C | 93 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 600.0 °C | 74 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 625.0 °C | 58 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 650.0 °C | 45 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 675.0 °C | 33 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 700.0 °C | 23 MPa | ISO 数值,100000h | |
| 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 - 680 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.1 | 20.0 °C | 240 MPa | 最小值 |
| 50.0 °C | 215 MPa | 最小值 | |
| 100.0 °C | 190 MPa | 最小值 | |
| 150.0 °C | 175 MPa | 最小值 | |
| 200.0 °C | 165 MPa | 最小值 | |
| 250.0 °C | 155 MPa | 最小值 | |
| 300.0 °C | 150 MPa | 最小值 | |
| 350.0 °C | 145 MPa | 最小值 | |
| 400.0 °C | 140 MPa | 最小值 | |
| 450.0 °C | 135 MPa | 最小值 | |
| 500.0 °C | 130 MPa | 最小值 | |
| 550.0 °C | 125 MPa | 最小值 | |
| 屈服强度 Rp0.2 | 20.0 °C | 210 MPa | 最小值 |
| 50.0 °C | 190 MPa | 最小值 | |
| 100.0 °C | 165 MPa | 最小值 | |
| 150.0 °C | 150 MPa | 最小值 | |
| 200.0 °C | 140 MPa | 最小值 | |
| 250.0 °C | 130 MPa | 最小值 | |
| 300.0 °C | 125 MPa | 最小值 | |
| 350.0 °C | 120 MPa | 最小值 | |
| 400.0 °C | 115 MPa | 最小值 | |
| 450.0 °C | 110 MPa | 最小值 | |
| 500.0 °C | 105 MPa | 最小值 | |
| 550.0 °C | 100 MPa | 最小值 |
热学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 100.0 °C | 1.65E-5 1/K | 30°C 至该温度范围 |
| 200.0 °C | 1.7E-5 1/K | 30°C 至该温度范围 | |
| 300.0 °C | 1.75E-5 1/K | 30°C 至该温度范围 | |
| 400.0 °C | 1.8E-5 1/K | 30°C 至该温度范围 | |
| 500.0 °C | 1.85E-5 1/K | 30°C 至该温度范围 | |
| 600.0 °C | 1.85E-5 1/K | 30°C 至该温度范围 | |
| 700.0 °C | 1.9E-5 1/K | 30°C 至该温度范围 | |
| 比热容 | 20.0 °C | 475 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 500 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 560 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 580 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 600 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 615 J/(kg·K) | ||
| 700.0 °C | 625 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20.0 °C | 15 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 16 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 20 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 22 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 23 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 25 W/(m·K) | ||
| 700.0 °C | 26 W/(m·K) |
化学成分(典型值,质量分数 %)
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 碳 | 0.03 | 最大值 |
| 铬 | 18.5 | |
| 钴 | 可供应超低钴含量材料 | |
| 铁 | 余量 | |
| 锰 | 1.3 | |
| 镍 | 10 | |
| 磷 | 0.03 | 最大值 |
| 硅 | 0.5 | |
| 硫 | 0.015 | 最大值 |
工艺性能与应用
应用领域
Sandvik 3R12 广泛用于各类工业应用,典型例子包括:化工、石化、化肥、造纸、核电行业的换热器、冷凝器、管道、冷却和加热盘管,以及医药、食品和饮料生产设备。
认证批准
JIS 不锈钢管认证
冷成形
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,应采用消除应力或固溶退火,详见"热处理"章节。
耐腐蚀性能详解
均匀腐蚀
Sandvik 3R12 在以下环境中具有良好耐腐蚀性:
- 中等温度下的有机酸
- 盐溶液,如硫酸盐、硫化物和亚硫酸盐
- 中等温度下的苛性溶液
相比标准 ASTM TP304,Sandvik 3R12 对氧化性介质(如硝酸)具有更好的耐受性。数据表右侧图表展示了 Sandvik 3R12 在硝酸中的等腐蚀曲线。
晶间腐蚀
得益于低碳含量,Sandvik 3R12 的抗晶间腐蚀性能优于 ASTM TP304 类钢种。数据表右侧的 TTC 图显示了在沸腾 Strauss 溶液(12% 硫酸,6% 硫酸铜)中测试 24 小时的结果,证实了 Sandvik 3R12 的优越抗敏化性能,这在复杂焊接作业中具有优势。
Huey 测试(沸腾 65% 硝酸 5×48 小时)也证明了其良好的抗晶间腐蚀能力:退火态最大腐蚀速率 0.40 mm/年,致敏态(675°C/1275°F)最大 0.60 mm/年。凭借受控的低杂质水平,Sandvik 3R12 优于普通 ASTM TP304L 或 TP321。
点蚀和缝隙腐蚀
该钢种在相对低氯化物含量的溶液中也可能对点蚀和缝隙腐蚀敏感。含钼钢种耐受性更好,且随钼含量增加而提高。
应力腐蚀开裂(SCC)
奥氏体钢易发生应力腐蚀开裂(SCC)。当温度超过约 60°C (140°F),材料承受拉应力并同时接触特定溶液(特别是含氯化物溶液)时可能发生。因此应避免此类工况。停车时形成的冷凝液也可能产生导致 SCC 和点蚀的条件,必须考虑在内。
对于要求高抗 SCC 性能的应用,推荐使用双相(奥氏体-铁素体)钢 Sandvik SAF 2304。
气体腐蚀
Sandvik 3R12 可用于:
- 空气中,最高 850°C (1560°F)
- 蒸汽中,最高 750°C (1380°F)
- 合成气(氨合成)中,最高约 550°C (1020°F)
在蠕变温度范围使用时,还需考虑蠕变行为。
含硫烟气中耐腐蚀性降低。此类环境下,根据工况可在 600-750°C (1110-1380°F) 使用。需考虑因素:氧化性或还原性气氛(氧含量),以及钠、钒等杂质是否存在。
热处理
Sandvik 3R12 钢管通常以热处理态交付。如后续加工需额外热处理,建议:
- 消除应力: 850-950°C (1560-1740°F),空冷
- 固溶退火: 1000-1100°C (1830-2010°F),空冷或水冷快速冷却
热成形
热弯在 1100-850°C (2010-1560°F) 进行,弯曲后应进行固溶退火。
供货形式
无缝钢管,外径最大 260 mm (10.2 in.),以固溶退火白色酸洗态或光亮退火态交付。可按要求提供 U 型弯管。
焊接工艺
Sandvik 3R12 焊接性能良好。焊接无需预热,焊后通常不需热处理。适用熔焊方法:手工电弧焊(MMA/SMAW)和气体保护电弧焊,首选 TIG/GTAW。
推荐热输入 <2.0 kJ/mm,层间温度 <150°C (300°F)。
推荐填充材料:
- TIG/GTAW 或 MIG/GMAW 焊接
- ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L(如 Exaton 19.9.L)
- MMA/SMAW 焊接
- ISO 3581 E 19 9 L R / AWS A5.4 E308L-17(如 Exaton 19.9.LR)
- ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L(如 Exaton 19.9.L)焊丝或带电极推荐用于管板和高压容器堆焊,当要求耐腐蚀性等同于 Sandvik 3R12 时
数据表更新:2019-08-22 07:36(取代所有早期版本)
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
- Sandvik 3RE60:高性能双相不锈钢,卓越耐腐蚀性能