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3CR12鐵素體不銹鋼1.4003、S41003、00Cr12Ni鐵素體不銹鋼化學(xué)成分
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2013-10-29
????3CR12是一種多功能不銹鋼，其開發(fā)填補了高合金不銹鋼和涂層鋼板之間對耐蝕性有一定要求的材料的空白。在很多腐蝕環(huán)境中，包括一些潮濕、摩擦環(huán)境中，3CR12比碳鋼具有成本上的優(yōu)勢。?
3CR12最初是一種替代型經(jīng)濟不銹鋼。不像經(jīng)濟型雙相鋼那樣是常規(guī)奧氏體不銹鋼低成本的替代品，3CR12常用來取代涂層碳鋼，3CR12在整個不銹鋼家族中是替代最成功的鋼種。3CR12的開發(fā)為不銹鋼的應(yīng)用開辟了新的路徑。?
3CR12的生產(chǎn)，相對于超級鐵素體不銹鋼要簡單，沒有VOD真空精煉爐也可以生產(chǎn)。比如奧托昆普用AOD生產(chǎn)，南非哥倫布不銹鋼公司采用法國Creusot—Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同開發(fā)的CLU技術(shù)生產(chǎn)鐵素體不銹鋼，即采用蒸汽取代昂貴的氬氣作為稀釋脫碳反應(yīng)產(chǎn)生的CO介質(zhì)，用烏克蘭開發(fā)的GOR技術(shù)也可以生產(chǎn)。?
1)3CR12在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如汽輪機葉片、金礦耐磨板、賽車底盤、屋面、外墻。?
2)3CR12成功應(yīng)用于濕滑磨損環(huán)境中，作為農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、粉末制造工業(yè)的控制材料件。廣泛應(yīng)用于交通運輸業(yè)如乘用車車廂、鐵路車車廂、拖車、卡車和運動型轎車。?
3)在工業(yè)結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面，3CR12主要用作步行系統(tǒng)(地面、樓梯、扶手)墻面、屋頂、管?
線、電纜包線、電子附件、橋梁等。還廣泛用于水和廢水處理系統(tǒng)中的閘門、砂子分離器、柵欄、堤壩等。?
3CR12不銹鋼含鉻低(11%~12%Cr)，碳、氮含量也非常低(C+N≤0.03%)，可以說3CR12是一種超低鉻鐵素體不銹鋼。它與歐洲標準EN10088中的1.4003，美國ASTMA240中UNSS41003，及我國GB/T1220-1992中的00Cr12Ni牌號的成分相近。
3Cr12化學(xué)成份： 碳 C ：0.16～0.25 硅 Si：≤1.00 錳 Mn：≤1.00 硫 S ：≤0.030 磷 P ：≤0.035 鉻 Cr：12.00～14.00
鎳 Ni：允許含有≤0.60 ?3CR12之所以被稱為多功能鐵素體不銹鋼，是由于其比傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼如409和430，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。傳統(tǒng)鐵素體不銹鋼容易脆性斷裂，因此最大使用厚度為3mm。另外，3CR12具有韌性，并且在焊接后仍維持高韌性。3CR12不銹鋼還具有良好的可焊性，最大焊接厚度為30mm。?
3CR12最初是一種替代型經(jīng)濟不銹鋼。不像經(jīng)濟型雙相鋼那樣是常規(guī)奧氏體不銹鋼低成本的替代品，3CR12常用來取代涂層碳鋼，3CR12在整個不銹鋼家族中是替代最成功的鋼種。3CR12的開發(fā)為不銹鋼的應(yīng)用開辟了新的路徑。?
3CR12的生產(chǎn)，相對于超級鐵素體不銹鋼要簡單，沒有VOD真空精煉爐也可以生產(chǎn)。比如奧托昆普用AOD生產(chǎn)，南非哥倫布不銹鋼公司采用法國Creusot—Loire公司和瑞典Uddeholm公司共同開發(fā)的CLU技術(shù)生產(chǎn)鐵素體不銹鋼，即采用蒸汽取代昂貴的氬氣作為稀釋脫碳反應(yīng)產(chǎn)生的CO介質(zhì)，用烏克蘭開發(fā)的GOR技術(shù)也可以生產(chǎn)。?
1)3CR12在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，如汽輪機葉片、金礦耐磨板、賽車底盤、屋面、外墻。?
2)3CR12成功應(yīng)用于濕滑磨損環(huán)境中，作為農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、粉末制造工業(yè)的控制材料件。廣泛應(yīng)用于交通運輸業(yè)如乘用車車廂、鐵路車車廂、拖車、卡車和運動型轎車。?
3)在工業(yè)結(jié)構(gòu)應(yīng)用方面，3CR12主要用作步行系統(tǒng)(地面、樓梯、扶手)墻面、屋頂、管?
線、電纜包線、電子附件、橋梁等。還廣泛用于水和廢水處理系統(tǒng)中的閘門、砂子分離器、柵欄、堤壩等。?
3CR12不銹鋼是最實用的鐵素體不銹鋼，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。經(jīng)過30多年發(fā)展，3CR12的累積產(chǎn)量規(guī)模已經(jīng)達到了100萬t，這是通用型鋼種重要的里程碑。
南非開發(fā)的3CR12是含有12%Cr的鐵素體不銹鋼，相當于歐洲的1.4003牌號，是一種用于代替涂層碳鋼、耐候鋼和鋁材的經(jīng)濟型鐵素體不銹鋼。它具有加工制造簡單，可采用常規(guī)焊接技術(shù)焊接的特點，近年來得到廣泛的應(yīng)用。曾經(jīng)介紹過3CR12在鐵路貨車車廂上的應(yīng)用。現(xiàn)在介紹它在制糖工業(yè)、電站冷卻塔、水處理、民用柵欄、電線桿、客車車架等領(lǐng)域的應(yīng)用情況。
1、在制糖工業(yè)的應(yīng)用
多年來，材料的腐蝕和磨損嚴重以及成本問題一直困擾著制糖工業(yè)。1980年至1981年，南非把3CR12用在制糖工業(yè)，并在很多國家的以甘蔗和甜菜為原料的制糖工業(yè)的很多設(shè)備上得到良好的應(yīng)用。3CR12優(yōu)良的耐腐蝕磨損性能和低成本使其在制糖工廠的很多領(lǐng)域，如甘蔗運輸車、散流器、蔗渣收集器和鍋爐等，得到很好的應(yīng)用。制糖工業(yè)在農(nóng)作物收割季節(jié)進行季節(jié)性檢修維護，生產(chǎn)階段的突然停產(chǎn)檢修維護會造成成本增加。
南非一家年產(chǎn)200萬t蔗糖的制糖工廠，大量使用3CR12制造的設(shè)備，并認為該材料比碳鋼性能要好。例如，用碳鋼制造的甘蔗運輸車最多使用10年就需要更換，而1985年投入使用的3CR12甘蔗運輸車到2003年仍正常使用。采用6mm厚度的3CR12制造的滑槽內(nèi)襯服役15年后仍然狀態(tài)良好。散流房的屋頂和墻壁早在1991年就換成了3CR12。另一成功的案例是湯汁混合裝置，下層儲罐1988年更換成3CR12，上層儲罐1989年換成3CR12，在2003年進行的厚度測量中發(fā)現(xiàn)，無明顯厚度損失。
在一般制糖工廠使用3CR12的裝備有：甘蔗運輸車、湯汁混合槽、高位槽、蔗渣收集器、管道、洗滌塔、離心機和灰塵收集器。考慮到與采用碳鋼相比，采用3CR12可以降低材料厚度，并且需要很少的處理和涂層就可以獲得更長的使用壽命，因此3CR12是制糖工業(yè)的高性價比材料。
1985年投入使用的用3CR12制造的甘蔗運輸車，該車經(jīng)過18年的使用后厚度減薄不到1mm，并仍保持光亮，而碳鋼最多只能用10年。
2、電站冷卻塔X型網(wǎng)格包
南非的大多數(shù)電廠通過空氣壓縮塔的蒸發(fā)冷卻塔來排放廢熱。傳統(tǒng)的冷卻塔在塔內(nèi)裝有木百葉。這些木百葉壽命有限并且有更換的成本，需要尋求替代品。塑料和石棉水泥經(jīng)過試驗，都沒有成功。
選用3CR12制造成的格網(wǎng)和網(wǎng)篩用在Rooiwal電廠，被命名為X型網(wǎng)格包。X型網(wǎng)格包用1.2mm厚度的3CR12制造而成，根據(jù)水的質(zhì)量和需要，X型網(wǎng)格包制造成各種開放性的尺寸和厚
配備X型網(wǎng)格的冷卻塔，預(yù)期可以使用20年，并且不需要維護。X型網(wǎng)格包具有好的熱轉(zhuǎn)換特性，并且容易安裝。懸浮系統(tǒng)必須要足夠的穩(wěn)健，以支撐11層網(wǎng)格包以防止其下沉。
在運營時，一些冷卻塔X型網(wǎng)格包每小時每平方米有超過10t以上的水通過。X型網(wǎng)格包的設(shè)計壽命為30年。X型網(wǎng)格包優(yōu)良的熱動態(tài)效率和渦輪機效率的改善可以提高冷卻塔的性能，因而顯著節(jié)約能源成本。
3、圍欄
1990年7月在海角格拉鮑的阿姆斯科地區(qū)安裝圍欄，該地區(qū)距海岸線16km，該區(qū)域?qū)儆诔睗竦纳絽^(qū)。
圍欄采用冷軋2B表面的3CR12制造，總長度約35km。圍欄的設(shè)計壽命為25年，2003年3月19日檢查時，發(fā)現(xiàn)圍欄雖有著色，但狀態(tài)良好。圍欄完全不需要維護并且與周圍環(huán)境融為一體。最初曾認為選擇光亮的圍欄與周圍的環(huán)境不相符。在檢查前不久一場草原火災(zāi)襲擊了該地區(qū)，但對3CR12圍欄并無影響。如果當初圍欄選擇傳統(tǒng)的鍍鋅碳鋼線材網(wǎng)制造，那么火焰會破壞鍍鋅層，從而使碳鋼直接暴露在空氣中。
4、混凝土鋼筋
鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于建筑物、工業(yè)車間、隧道和其他各種形式的公路設(shè)施。在所有鐵路和公路的橋梁中直觀可見的是高速公路交互式立交橋和立交橋。
鋼筋混凝土依靠混凝土的保護來防止鋼筋的腐蝕，隨著時間的推移，空氣中的二氧化碳擴散到混凝土中，在有水蒸氣存在的條件下會中和混凝土的堿性，從而降低了混凝土對鋼筋的保護。碳酸化過程通常很慢，最終當混凝土的pH值達到7時，鐵鹽變得可溶，鋼筋就開始腐蝕。海洋或工業(yè)環(huán)境中的氯離子會加速混凝土的降解，氯離子非常小，可以穿透多數(shù)混凝土，一旦他們與鋼筋接觸，腐蝕就開始發(fā)生。腐蝕產(chǎn)物會造成混凝土的剝離和斷裂。
靠海的海港和橋梁的鋼筋混凝土的預(yù)期壽命是100年，因此腐蝕問題變成突出的問題。應(yīng)對腐蝕問題，鋼筋可采用涂層碳鋼和昂貴的不銹鋼，如304，316等。
常用的涂層碳鋼鋼筋是熱鍍鋅鋼筋。然而在中等或高的氯離子濃度下，熱鍍鋅鋼筋并不能發(fā)揮作用。實驗室研究表明，環(huán)氧樹脂涂層能有效地保護碳鋼鋼筋，但前提條件是涂層完整。經(jīng)過五年的各種對比試驗表明，不銹鋼和3CR12在嚴重腐蝕環(huán)境中，具有良好的耐蝕性。在海洋或苛刻的工業(yè)環(huán)境中，長期免維護，預(yù)期使用壽命超過50年的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最好選用耐蝕鋼筋。使用3CR12或其他不銹鋼鋼筋建造的建筑結(jié)構(gòu)，具有較長的壽命期并且可最大限度的降低因腐蝕問題造成的損失。在海洋或工業(yè)環(huán)境中，3CR12鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與碳鋼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，整個壽命周期成本方面更具經(jīng)濟優(yōu)勢。
5、涂漆3CR12的應(yīng)用
3CR12容易變色并形成一層黑色的腐蝕層，對3CR12進行涂漆處理是出于美學(xué)或提高耐蝕性的考慮。3CR12涂漆后的耐蝕性與表面漆被破壞后的耐蝕性一樣好。
6、水工業(yè)中的應(yīng)用
1979年，3CR12被引入并被廣泛應(yīng)用到水環(huán)境中。3CR12可經(jīng)受住一般的腐蝕，耐蝕性取決于材料表面形成的鈍化膜。
3CR12已經(jīng)成功地應(yīng)用于如管道、水罐、冷卻塔X型網(wǎng)格、沉降池、牲畜飲水槽等。
80年代早期，3CR12就被成功應(yīng)用于城市污水的凈化系統(tǒng)。由于其良好的耐濕磨和腐蝕性，證明其是碳鋼良好的替代品。通常用于制造充氣機的涂層碳鋼在1989-1990年成功被3CR12所取代。污水處理典型的應(yīng)用有圍堰擋板、浮渣板、泄水閘、浮渣槽、格欄、樓梯臺面。
米德爾斯堡市污水處理廠濃縮池于1989年投入使用，濃縮池的直徑為8m，高度為3.6m，由6mm和10mm厚經(jīng)酸洗鈍化的3CR12板材建成，多年使用后，外觀依舊如新。
7、在碰碰車游樂場的應(yīng)用
80年代早期迪拜海濱娛樂場的碰碰車運營者需要面臨非常嚴重的維護問題。
使用碳鋼制造的碰碰車地面持續(xù)發(fā)生腐蝕，腐蝕通常發(fā)生在夜間或旅游淡季。表面的氧化層會被碰碰車粉化并脫落，繼而污染了電動碰碰車，從而增加了維護和維修費用。
采用規(guī)格為6mm×1000mm×2000mm的3CR12鋼板取代碳鋼作為碰碰車游樂場地面的材料，鋼板用螺栓固定在地面上，經(jīng)過20多年的使用，地面仍保持光亮平滑，并且碰碰車維護費用降低了近80%。
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