不锈钢材料：317LXN

综述：Allegheny ludlum公司生产的317LXN，317LX和317L均为含Mo的奥氏体不锈钢，较常规的Cr、Ni奥氏体不锈钢如304不锈钢有更高的抗腐蚀性能。此外，317XN，317LX和317L不锈钢在高温下较304不锈钢有更高的抗蠕变和抗应力开裂的能力。这三种合金的综合性能较317型不锈钢有明显的提高，所有低碳级（“L”级）的不锈钢在焊接及其他热加工过程中均显示了更好的抗晶间腐蚀性能,“X”和“N”的意义分别为含有高Mo和N成份。Mo和N的联合作用有效地提高了合金在酸性的,含有CI－和硫化物的高温水蒸气中的抗点腐蚀和缝隙腐蚀能力。N还提高了合金的强度。上述三种合金均可用于较苛刻的腐蚀环境中，如烟气脱硫（FGD）系统中，Allegheny ludlum公司生产的317L，317LX和317LXN以板，薄板和带的形式供货。

元素	317L	317LXTM	317LXNTM	316L
Ca Mn Si Cr Ni Mo P S N Fe	≤0.03 ≤2.00 ≤0.75 18.00-20.00 11.00-15.00 3.00-4.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量	≤0.03 ≤2.00 ≤0.75 18.00-20.00 13.50-17.50 4.00-5.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量	≤0.03 ≤2.00 ≤0.75 17.00-20.00 13.50-17.50 4.00-5.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量	≤0.03 ≤2.00 ≤1.00 16.00-18.00 10.00-14.00 2.00-3.00 ≤0.04 ≤0.03 ≤0.10 余量
UNS	S31703	S31725	S31726	S31603

   耐蚀性能：317LXN，317LX和317L不锈钢在中等腐蚀性介质中较普通的304不锈钢有更高的耐蚀性能，通常，对18-8型不锈钢不产生腐蚀的环境，对含Mo的不锈钢也不会产生腐蚀，但强氧化性酸，例如硝酸除外。

   在硫酸溶液中，317LXN，317LX和317L较304型不锈钢更耐蚀，随随着Mo含量的的增加，耐蚀性增加。这三种不锈钢可承受49℃，5%硫酸的腐蚀，当温度低于38℃时，这三种不锈钢在更高浓度的硫酸中也显示出优良的耐蚀性能。但是推荐进行现场试验以更好地评估具体操作工艺条件对合金腐蚀行为的影响。在含有硫化物的炉气冷凝液的工艺环境中，这三种不锈钢较316型不锈钢更耐炉气冷凝液的腐蚀。在这种环境中，酸的浓度将明显地影响合金的腐蚀率及腐蚀形态，因而应通过现场试验谨慎地评价各种合金的耐蚀性。

   表2为317LXN，317LX和317L带钢试样在ASTM标准试验溶液中的均匀腐蚀率，316L，AL-6XN和AL-276合金的数值也列于表中，作为比较。

   表2  各种合金在试验溶液中的均匀腐蚀率

试验溶液	腐蚀率MPy（mm/y）
	316L	3317L	317LXTM	317LXNTM	AL-6XN®	AL276TM
20%醋酸	0.12 (<0.01)	0.48 (0.01)	0.24 (<0.01)	0.12 (<0.01)	0.12 (0.01)	0.48 (0.01)
45%甲酸	23.41 (0.60)	18.37 (0.47)	11.40 (0.29)	11.76 (0.30)	4.56 (0.12)	2.76 (0.07)
10%草酸	48.03 (1.23)	44.90 (1.14)	46.68 (1.19)	35.76 (0.91)	10.92 (0.28)	11.24 (0.28)
20%磷酸	0.60 (0.02)	0.72 (0.02)	0.72 (0.02)	0.24 (<0.01)	0.24 (<0.01)	0.36 (0.01)
10%硫酸	635.7 (16.15)	298.28 (7.58)	255.00 (6.48)	157.80 (4.01)	84.36 (2.14)	13.93 (0.35)
10%亚硫酸钠	71.57 (1.82)	55.76 (1.42)	25.08 (0.64)	15.60 (0.40)	24.00 (0.61)	2.64 (0.07)
50%氢氧化钠	77.69 (1.92)	32.78 (0.83)	69.18 (1.76)	85.68 (2.18)	15.96 (0.41)	17.77 (0.45)
ASTM A262 B（FeSO2·H2SO4）	26.04 (0.66)	20.76 (0.53)	23.52 (0.60)	17.28 (0.44)	21.36 (0.54)	264.5 (6.72)
ASTM A262 C (65%HNO3)	22.31 (0.56)	19.68 (0.50)	48.24 (1.23)	16.32 (0.42)	29.04 (0.74)	908.0 (23.06)
ASTM A262E (Cu·CuSO4·H2SO4)	通过	通过	通过	通过	通过	通过

   这三种合金的碳含量均低于0.03%，低碳含量有效地提高了他们在焊接或锻造过程中的抗晶间腐蚀能力。317LXN，317LX和317L不锈钢中含有更高的Cr，具有更好的抗晶间腐蚀能力。但应指出的是，长时间暴露在417-816℃温度范围内时，由于δ相的析出，将大幅度降低这些合金的抗晶腐蚀能力，同时材料还可能变脆。317LXN较高的N含量延缓了δ相和碳化物沉淀的析出。

   表3  各种合金的点蚀指数

合金	PRE
316 317L 317LXTM 317LXNTM AL-904LTM AL-6XN® AL TEMP® 625 AL276TM	25 30 34 38 36 48 52 69

   如表3所示,高Mo高N明显地提高了合金的点蚀指数（PRE），即合金的抗点腐蚀能力，PRE值是以腐蚀试验结果为基础的，腐蚀试验发现，在提高合金抗CI－点腐蚀性能时,N的有效性是Cr的30倍，是Mo的9倍。

   根据修改的ASTM G48 B试验方法测得的不锈钢和镍基合金的临界缝隙腐蚀温度是很有意义的（见表4）。从表4可看出，随着奥氏体不锈钢中Mo与N含量的提高，合金的临界缝隙腐蚀温度也有较大提高。

   表4  各种合金的临界缝隙腐蚀温度

合金	℃
316 825TM 317L 317LXTM 317LXNTM AL-904LTM AL-6XN® AL TEMP® 625 AL276TM	－3 －3 2 18 24 20 43 45 55

   

   317LXN，317LX，317L不锈钢在含有CI－或其他卤族离子的酸性溶液中较316，304型不锈钢有更好的抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力，因此，上述三种不锈钢经常被用于烟气脱硫系统（FGD）中。表5为各种合金在模拟的FGD溶液中的缝隙腐蚀试验数据。

   表5  各种合金在模拟的FGD试验溶液中的腐蚀数据

合金	失重（g/cm2）
	24℃ （75°F）	50℃ （122°F）	70℃ （158°F）
317L 317LXTM 317LXNTM AL-6XN® AL TEMP® 625 AL276TM	0.0007 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000	0.0377 0.0319 0.0129 0.0000 0.0000 0.0001	0.0500 0.0462 0.0462 0.0266 0.0149 0.0004

   按照ASTM G 48 B操作程序，试验时间：72小时

   溶液成份：7 vol %  H2SO4，3vol % HCI，1wt% CuCI2，1wt % FeCI3

   抗氧化性：在大气环境中，在温度低于871~899℃时，Cr—Ni—Mo不锈钢具有优良的抗氧化性能和低的起鳞速度。

   制造：317LXN，317LX，317L不锈钢的物理性能和力学性能类似于常规的316和304型不锈钢，因而可以用与普通不锈钢类似的方法进行制造。

   锻造：上述三种不锈钢推荐的始锻温度是1150~1205℃，终锻温度为927~955℃。

   热处理：317LXN，317LX，317L不锈钢可在1080~1175℃温度范围内进行热处理，然后根据厚度进行水冷或空冷。板应在1150℃和1170℃热处理，然后在3分钟内让材料从退火温度的红白色冷至黑色。

   硬度：这三种不锈钢均不能通过热处理的方法提高硬度。

   焊接：采用高合金焊接材料焊接以保持焊后态的耐蚀性能。焊接317L不锈钢时，焊接材料中至少应含有6%的Mo；焊接317LX和317LXN不锈钢时，焊接材料中至少应含有8%的Mo，如采用625合金作为焊接材料。在实际焊接操作中，如果既不能采用高匹配的焊接材料，又不能进行焊后热处理和酸洗，则需谨慎考虑自熔焊的焊件是否能满足工艺条件的要求。317LXN，317LX，317L自熔焊焊件经过热处理和酸洗后，可以获得最好的耐蚀性能，ASTM A—380“钢表面除鳞和清洗的推荐程序”可以提供更多的有关酸洗的信息。

   表6  ASTM A-240提供的最小力学性能

   表7  317LXN，317LX，317L不锈钢的物理性能

密度	8.0	g/cm3
弹性模量	200	GPa
熔点	1320—1400	℃
导热率20~100℃	14.6	Walts/m °K
热膨胀系数 100℃ 500℃ 1000℃	16.5 18.2 19.5	10-5/℃ 10-5/℃ 10-5/℃
比热	0.46	J/G °K
导电率	0.79	μ-ohm-m

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