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高强度含氮奥氏体不锈钢QN1803产品标准及应用

  • 发表时间:2020-03-30 21:11:14
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1、产品简介

新产品牌号QN1803,属全球首发含氮、高耐蚀、节镍奥氏体不锈钢产品。在保证与304不锈钢相当的耐腐蚀性能基础上,提高了材料的强度,同时降低了材料成本,使之具有比304不锈钢更高的性价比和更强的市场竞争力。


QN1803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304不锈钢至少同等的耐点蚀性能。在稀盐酸、稀硫酸、醋酸+盐等环境下的耐均匀腐蚀能力远胜于304不锈钢。

2)在折弯、冲压、硬态等各种冷加工成形后的实际使用状态下,耐腐蚀能力优于304不锈钢。

3)屈服强度是304不锈钢的1.3倍以上,并且拥有不低于45%的延伸率。耐磨性能和疲劳性能优于304不锈钢。

4)良好的焊接性能,焊后强度比304不锈钢高,耐腐蚀性能和304不锈钢相当。表1比较了各种不锈钢的耐腐蚀能力。


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2、产品标准化

中国钢铁工业协会于2019年10月8日发布了6项高强度含氮奥氏体不锈钢08Cr19Mn6Ni 3Cu2N(QN1803)系列产品团体标准。


该系列产品是青拓集团有限公司经过一年多时间的产品研发、制造和市场推广应用,全球首发的新型奥氏体不锈钢品种。


该系列产品以其高强度和优良耐蚀性赢得了用户的高度认可和广泛赞誉,并在板带、装饰焊管、盘条、钢棒、型钢和无缝管坯等六大领域成功批量应用。为了发挥标准在新产品开发和市场推广中的引领作用,青拓集团充分利用团体标准快速响应市场、满足科技创新需求的优势,向中国钢铁工业协会团体标准主管部门提出了制定系列团体标准的项目建议,并得到了各级主管部门的大力支持。

在冶金工业信息标准研究院标准化专业团队的指导下,系列标准快速立项,专业团队开展编制,全国范围广泛征求意见,标准预审讨论,产学研用共同参与审查,快速报批和发布。标准研制过程历时约6个月,青拓集团研究院、福建海利科技有限公司、福建宏旺实业有限公司、广东双兴新材料集团有限公司、佛山市泰裕达钢业集团有限公司、江阴祥瑞不锈钢精线有限公司、奥展实业有限公司、浙江东明不锈钢制品和浙江青山钢管有限公司等产业链合作伙伴共同参与了编制;北京科技大学、复旦大学、上海大学、钢铁研究总院等大学和科研院所,宝钢、太钢、山东泰山钢铁、北海诚德、共同管业等钢铁企业,以及钢铁流通、建筑等领域的30多位专家参与了审查和指导。标准整个研制过程,充分体现了快速响应、程序规范、专业指导、产学研用协同和上下游结合的特点,从而保证了标准文本质量和技术水平,确保了标准发布后的市场认可和生命力。

6项标准涉及产品是我国自主研发的新型节镍不锈钢,这些新材料的及时纳标,填补了标准空白,为生产制造和下游设计采购提供了依据,为规范市场和提升产品质量提供了支撑。

6项标准的研制,为我国钢铁行业发展壮大团体标准,推进建立钢铁领域政府主导制定国家、行业标准与市场自主制定团体标准协调配套的新型标准体系作出了积极贡献。具体发布的6项标准见表2。

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3、产品应用

新产品QN1803在保证与304不锈钢相当的耐腐蚀性能基础上,提高了材料的强度、硬度,同时降低了材料成本,使之具有比304不锈钢更高的性价比和更强的市场竞争力。在板材、线材、管材、棒材、型材等诸多领域已获得应用。


3.1板材应用领域


3.1.1建筑屋面及结构载重件QN1803用于建筑屋面瓦、墙面瓦。由于其强度高:屈服强度达到Q355级,远高于304不锈钢的Q235级。可以减少材料厚度,进一步实现产品轻量化。并且保证了和304不锈钢至少同等的耐腐蚀性,尤其在硫酸、盐酸等车间环境下,QN1803的耐腐蚀能力更强。

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3.1.2不锈钢装饰焊管QN1803用于不锈钢装饰管行业,如围栏、车站隔栏、楼梯扶梯、防盗窗等。保证了304不锈钢优异的耐腐蚀性并克服了其材质偏软,安全系数低的问题,且成本比304不锈钢更有优势,在该领域非常适用于替代304不锈钢。

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3.1.3加强筋螺旋焊管QN1803在煤炭行业瓦斯气体抽排放所用螺旋焊管中,具有和304不锈钢同等甚至更优异的耐腐蚀性,尤其含S腐蚀环境下耐蚀性更强。同厚度规格下,其抗负压能力更强。同时具有良好的焊接性能以及更优良的耐磨性。

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3.1.4畜牧养殖设备在畜牧养殖设备行业中,如养猪通条食槽、育肥双面料槽等,QN1803材质制作的成品在保证304不锈钢的抗腐蚀基础上,更耐牲畜挤压、拱扒,免维护更环保,使用寿命更久。另外,在不锈钢罐体、地漏、垃圾箱、岗亭、门窗铰链等领域也得到广泛应用。


3.2长材应用领域


3.2.1 五金线使用QN1803制作五金线,如辐条线、钉线及电解抛光线,强度级别高于304不锈钢,客户关注的10%次氯酸钠腐蚀试验表明,耐蚀性与304不锈钢相当。在冷加工变形条件下,QN1803的形变诱导马氏体含量相比304H低50%以上,在60% 拉拔减面率以下呈现极弱磁性,QN1803非常适合用于冷加工后要求弱磁性的领域。不锈钢辐条线在同一载荷下断裂时周次QN1803>304H>304,在三种载荷(应力范围412.2-550、487.5-650、630-840MPa)下,QN1803耐疲劳性能都是最好的,疲劳极限最高,QN1803可以代替304H和304不锈钢。使用QN1803制作弹簧线,全程无断线,抗扭强度及抗拉强度高于304H和304不锈钢,绕簧良品率达到99.38%,高于304H,耐蚀性能合格。


3.2.2 螺栓、螺帽使用QN1803制作内外六角螺栓、螺帽和膨胀螺栓等,成材率高,成品强度高,耐腐蚀性能优良,可代替304和304B不锈钢。


3.2.3 筛网使用高强、高耐磨QN1803制作矿山筛网,强度及硬度与808B相当,耐腐蚀性能更加优异,耐磨性能优于304和201不锈钢,可代替201不锈钢、808B及304不锈钢。为了验证QN1803的耐磨损性能,进行了试验。试验方法:三体磨损试验机,砂轮转动频率为每分钟200次,磨损时间1h,研磨介质为SiO2,粒度为50-70目,磨损载荷依次选择20N、60N和100N。试验结果显示,在三种载荷下,QN1803都表现出最佳的耐磨损性能。


3.2.4 建筑装饰和防护、防盗、防尘用金刚网使用QN1803制作建筑装饰和防护、防盗、防尘用金刚网,耐蚀性更好,强度高,坚固美观,可代替201不锈钢、304不锈钢和其他锰钢。


3.2.5 车削件使用QN1803制作车削件,QN1803屈服强度达到 400MPa以上,可替代碳钢的 Q345及正火状态的45#;成品硬度达到240HV以上,远高于304不锈钢,满足客户要求。


3.2.6 无缝管使用QN1803管坯经过穿孔、扩孔、轧管或拉管等工艺制作无缝钢管,经过超声波探伤和水压测试合格,成品管力学性能优于304不锈钢,耐蚀性与304不锈钢相当;产品已用作锅炉换热器管和普通流体输送用管道。 

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