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全球首发:青山实业高氮、高耐蚀、高强度节镍奥氏体不锈钢304D产品发布会在上海举行
2018-11-02 11:50:20 作者:本网整理 来源:青山实业

 

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发布会现场

 

11月1日,在中国国际不锈钢工业展览会举办之际,青山实业举办了全球首发高氮、高耐蚀、高强度节镍奥氏体不锈钢304D产品发布会,来自不锈钢上下游企业、冶金工业信息标准研究院等科研院所及行业媒体等近200名嘉宾参加。

 

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青拓集团研究院院长江来珠博士详细介绍产品

 

本次会议由青山董事局主席助理吴艳军博士主持,青拓集团研究院院长江来珠博士详细解读了304D全球首发产品的生产工艺流程、成分设计(高Cr、高N、低M30值等)和性能特点(高耐蚀、高强度、低变形弱磁性等)以及在板材和长材领域的应用案例(装饰焊管、钉线、铆钉、机加工用途等)。由青拓集团自主研发的304D不锈钢维持了304不锈钢18%铬,通过高氮合金化(2000ppm以上)以及先进制造工艺,使得它在镍含量大幅度降低(3%左右)条件下,仍然具有和304不锈钢相当的耐腐蚀能力、冷压延和冷成形能力以及可焊性,并解决了304不锈钢长期以来的强度偏低的问题。(详见下文,从304D不锈钢的产品特点、化学成分、耐腐蚀性能、力学性能及冷加工性能、不锈钢食品安全性、304D的推荐应用领域六个方面作详细介绍或请关注《世界金属导报》2018年第41期B01版面内容)。

 

上海复旦大学材料科学系副主任蒋益明教授详细分析了304D和304不锈钢的耐腐蚀性。通过大量有效的试验,发现304D的点蚀电位和临界点蚀温度都高于304不锈钢,而年腐蚀速率及点腐蚀速率也低于304,充分说明304D的耐腐蚀能力能与304媲美。

 

与会客户对304D产品表现出极大兴趣,分别就建筑结构、弹簧紧固件、养殖行业等应用领域展开相关技术交流,蒋益明教授和江来珠博士分别从腐蚀学角度和工业技术应用方面进行解答。会议一致认为,生产企业和下游应用客户应共同努力,逐步完善304D新钢种的相关标准,以更好推动304D在各行业的应用普及。

 

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讨论现场

 

通过此次产品发布会,客户认为这是青山实业继十年前首创RKEF-AOD双联法冶炼304不锈钢技术之后,再次在不锈钢品种创新方面取得的巨大突破,是对不锈钢行业的重要贡献。目前,304D产品已投放市场一万多吨,已经在板材和长材领域拓展应用,其技术性能和成本优势正逐步显现。

 

附304D产品详情

高氮高耐蚀高强度节镍奥氏体不锈钢304D

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产品特点

青拓集团新产品304D,属全球首发高氮、高耐蚀、节镍奥氏体不锈钢产品。在保证与S30408不锈钢相当的耐腐蚀性能基础上,304D提高了材料的强度、硬度,同时降低了材料成本,使之具有比S30408不锈钢更高的性价比和更强的市场竞争力。

 

304D成分设计特点为高氮(≥2000ppm)、高铬(≥18%)和高铜(≥1.5%)。通过Thermo-Calc热力学相图计算软件和试验数据分析,调控各相组分合金元素,不仅提高了产品的耐腐蚀性能,还使得304D的屈服强度达到S30408的1.3倍以上。304D具有如下特点。

 

1)点蚀当量PREN=Cr+3.3Mo+30N-Mn在19.0以上,拥有与S30408相当的耐腐蚀性能。在折弯、冲压、硬态等各种冷加工成形后的实际使用状态下,304D的耐蚀性甚至优于S30408。

2)屈服强度和抗拉强度均显著高于S30408,并且有不低于45%的延伸率。

3)拉深成型性能优异,形变诱导马氏体量少,制品时效开裂风险远低于S30408。

 

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化学成分

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304D的化学成分见表1。

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耐腐蚀性能

3.1盐雾腐蚀

依据GB/T10125-2012人造气氛腐蚀试验,在中性盐雾气氛(NSS)试验360h后,304D和S30408均无生锈。

 

3.2点蚀当量和点蚀电位

采用GBT 17899-1999《不锈钢点蚀电位测量方法》。在考虑合金元素锰对不锈钢点腐蚀性能的负面影响下,304D仍具有比S30408略高的点蚀当量和点蚀电位,见图1。

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3.3点腐蚀速率

采用GB/T 17897-2016《金属和合金的腐蚀-不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法》-B法。304D在热轧No.1和冷轧2B状态下的表面点腐蚀速率和S30408接近,而冷轧硬态板和冲压成型制品的点腐蚀速率却明显低于S30408,见图2。

 

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3.4晶间腐蚀

采用GB/T 4334-2008 《金属和合金的腐蚀-不锈钢晶间腐蚀试验方法》-E法,试验结果见表2。

 

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3.5二氧化硫凝露

采用GB/T 9789-2008试验方法,试样在浓度0.067%、温度(40±3)℃的SO2气氛和冷凝条件下进行六个循环腐蚀试验(每循环24h)。按照GB/T 6461-2002方法评定,304D和S30408都达到了10级。

 

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力学性能及冷加工性能

4.1力学性能

304D的屈服、抗拉强度以及硬度均全面高于S30408,180°折弯无裂纹,见表3。

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4.2拉深成型性能

304D、S30408和J4的拉深成型条件见表4,拉深成型性能见图3。拉深成型后放置0.5h,J4制品发生时效开裂(图3(a));在35℃的0.16%盐酸+6%三氯化铁溶液试验24h后,S30408制品发生开裂现象,而304D未出现开裂(图3(b))。

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4.3冷加工硬化曲线

304D的冷加工趋势与S30408一致,其硬化程度略高于S30408,但远低于J1,见图4。

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4.4冷加工诱导马氏体

在冷加工变形条件下,304D的形变诱导马氏体含量和S31603接近,马氏体含量极少。而S30408随冷变形量增大,产生较多的形变诱导马氏体,如图5所示。

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4.5冷加工磁导率

304D在50%冷轧压下率后,磁导率为1.0313;S30408在不到20%冷轧压下率时,磁导率已经达到1.7127了,如图6所示。因此,304D非常适合于冷加工后要求弱磁性的领域。

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不锈钢食品安全性

重金属迁移测试标准依据GB 31604.49-2016《食品安全国家标准食品接触材料及制品砷镉铬铅的测定和砷镉铬镍铅锑锌迁移量的测定》第二部分第一法。食品安全判定标准依据GB 4806.9-2016《食品安全国家标准食品接触用金属材料及制品》。

304D和S30408的重金属迁移测试结果和不锈钢食品安全性能(表5)均符合标准。

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304D的推荐应用领域

1)装饰面板及装饰焊管(如图7所示):304D兼顾S30408不锈钢优异的耐腐蚀性和200系不锈钢优异的研磨抛光性能。

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2)深冲制品:304D属稳态奥氏体不锈钢,拉深性能接近S30408。由于其形变诱导马氏体极其微量,时效开裂倾向远小于S30408,特别适用于深冲制品领域,如洗物槽等。

3)结构载重件:304D材质的屈服强度达到400MPa以上,相当于碳钢Q345,远高于S30408(相当于碳钢Q235)。用于结构载重件等领域,可以减小材料厚度,进一步实现产品轻量化。

4)不锈钢紧固件、不锈钢钢丝、不锈钢弹簧以及不锈钢无缝管。(姜海洪 周庆龙 蒋一 江来珠)

 

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