15CrMoG高压合金管的耐气蚀性

在高速流动的液体的空化作用下，能耐气蚀的钢称为耐气蚀15CrMoG高压合金管。空化气蚀现象产生的原因是液体在流动过程中遇到分支、旋转或振动时，形成导致空穴或气泡产生的低压区，由于空穴的形成和破灭极其迅速，并产生强烈的冲击波。冲击波的强度和频次，在一个微小的低压区中，每秒可能有二百万个空穴破灭，它对材料的应变波的压力可达1.5GPa，因而致使15CrMoG高压合金管表面产生破坏。 　 　　在工程技术中，这种破坏现象在水轮机、泵以及船舶螺旋桨上经常发现。所以合理选择和设计耐气蚀钢是十分必要的。　　许多经验表明，为使15CrMoG高压合金管具有耐气蚀性，15CrMoG高压合金管应具高的强度、硬度以及良好韧性与耐疲劳性的配合。　　作为耐气蚀15CrMoG高压合金管基本采用铬和铬镍不锈钢。当钢中含铬12%～13%已有较好耐气蚀性能，并以碳强化提高其抗气蚀性，原捷克斯洛伐克在1931年已在水轮机叶片使用了含碳0.3%的铬13不锈钢、前苏联50年代亦采用了2Cr13不锈钢叶片，由于此类钢焊接性差，即使改用1Crl3不锈钢其焊接仍较困难。所以为了提高钢的强韧性、适应水轮机组大型化发展的要求，在原用钢类基础上降碳加镍已成为国际上耐气蚀15CrMoG高压合金管发展的共同趋势，20世纪50年代末期在水轮机上已应用含镍1%的美国CAl5不锈钢；随后进一步发展了以低碳马氏体为基体、含镍大于4%，并在回火后还含有部分逆变奥氏体的复相钢，因而大大改善了15CrMoG高压合金管的可焊性与韧性，瑞典包沃斯公司随之以2RM2及2RMo钢命名而使之商品化了。前苏联亦发展了一系列含铜钢种，如1978年兴建的萨彦舒申斯克水电站65/71万kw机组就应用了06Cr12Ni3Cu和00Cr12Ni3cu不锈钢转轮。此外，19840年联邦德国和日本亦分别发展了低碳16cr-5Ni、17Cr-5Ni-1Mo马氏体不锈钢，此类钢具有M+y+a三相组织，比13Cr-Ni4钢有较高的抗疲劳及焊接性能以及相近的抗气蚀；同样，中国在70年代为水电水轮机研制并采用了同类型ZGOCrl3Ni4Mo，、0Cr13Ni6Mo、G-817、s-135 马氏体高强不锈钢，使用效果良好。　　在海水中，不锈钢具有极佳的耐气蚀能力，奥氏体不锈钢被推荐用于泵叶轮、船舶螺旋桨。如美国304和Carpenter20Cb3不锈钢则适用于制造海水泵、304钢广泛用于声纳圆顶。 标准 牌号 抗拉强度（MPa） 屈服强度（MPa） 伸长率（%） 硬度 GB3087 10 335～475 ≥195 ≥24 / 20 410～550 ≥245 ≥20 / 　　GB5310 20G 410～550 ≥245 ≥24 / 20MnG ≥415 ≥240 ≥22 / 　　25MnG ≥485 ≥275 ≥20 / 　　15CrMoG 440～640 ≥235 ≥21 / 　　12Cr2MoG 450～600 ≥280 ≥20 / 　　12Cr1MoVG 470～640 ≥255 ≥21 / 　　12Cr2MoWVTiB 540～735 ≥345 ≥18 / 　　10Cr9Mo1VNb ≥585 ≥415 ≥20 / 　　ASME SA210 SA210A-1 ≥415 ≥255 ≥30 ≤143HB SA210C ≥485 ≥275 ≥30 ≤179HB 　　ASME SA213 SA213 T11 ≥415 ≥205 ≥30 ≤163HB SA213 T12 ≥415 ≥220 ≥30 ≤163HB 　　SA213 T22 ≥415 ≥205 ≥30 ≤163HB 　　SA213 T23 ≥510 ≥400 ≥20 ≤220HB 　　SA213 T91 ≥585 ≥415 ≥20 ≤250HB 　　SA213 T92 ≥620 ≥440 ≥20 ≤250HB 　　DIN17175 ST45.8/Ⅲ 410～530 ≥255 ≥21 / 15Mo3 450～600 ≥270 ≥22 / 　　13CrMo44 440～590 ≥290 ≥22 / 　　10CrMo910 480～630 ≥280 ≥20 /