原标题：不锈钢304,321,304L成分，性能，耐腐蚀性对比，隆继合金
用于核反应堆的不锈钢，除要求室温、高温强度、耐腐蚀性、开云体育 开云官网抗高温氧化性以及抗应力腐蚀断裂的性能外，长期使用条件下，组织和性能的稳定性、耐辐照性也是重要的方面。在PWR和BWR中不锈钢出现的主要问题有:应力腐蚀断裂、晶间腐蚀、疲劳腐蚀、碱脆（二回路)。因此，在有关材料的选择和设计中有着极严格的要求。例如对成分，为了减少辐照损伤和诱发放射性，对各种杂质元素(Co、Ta、B、N等)加以限制，特别是Co限制于0.05%以下，并尽可能降低BN含量。0Cr18Ni10Ti (32I!)和304不锈钢都是奥氏体不锈钢，其化学成分相近，在许性能也相近，但是有些性能也存在明显的差异。在反应堆中OCr18Ni10Ti(321)和304及304L不锈钢应用非常广泛，为了优选反应堆材料，特对它们的性能进行了对比研究。
根据标准GB/T 1220-1992、ASTM A240-85和ASTM A666-84提供的OCr18Ni10Ti、304和304L不锈钢的化学成分，0Cr18Ni10Ti不锈钢含C量较高,添加有少量的Ti,而304不锈钢不含Ti,304L不锈钢仅仅是含C量比304不锈钢低，其余化学元素含量与304不锈钢相同或相近。大部分材料的性能取决于材料的化学成分，三种不锈钢的化学成分相近，所以部分性能相近的，如物理性能;对化学成分比较敏感的性能，则有比较明显的差异，如力学性能、腐蚀性能等。
三种奥氏体不锈钢的室温拉伸性能指标和测量值如表Ⅰ所示。304不锈钢和321不锈钢的拉伸性能相近，由于304L不锈钢的含C量低，固溶强化较弱，因此，其强度较低而延伸率较高。
蠕变断裂强度是材料在高温下随时间变化的断裂强度，图1是321不锈钢和304不锈钢的蠕变强度与温度关系，从图中可以看出321不锈钢在高温下抗蠕变性能比304好，但蠕变断裂强度还受制造、加工、热处理条件的影响。由于304L不锈钢含碳量较低，高温抗塌变能力较弱，在相同的条件下，三种不锈钢壖变强度由小变大的顺序为:304L304321。
奥氏体不锈钢由于Cr和Ni含量较高，具有优良的耐腐蚀性能;但在腐蚀介质中，不锈钢会发生腐蚀，典型的腐蚀类型有:均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀等，均匀腐蚀有:晶间腐蚀和穿晶腐蚀。在各种介质中的均匀腐蚀速率随着温度的升高而增加。在许多介质（包括高温水）中，低碳的304L不锈钢比高碳的304不锈钢具有较低的腐蚀速率。Bhattacharyya等研究了304L和321不锈钢在加氨和氯化物的182℃水中的腐蚀性能，也发现304L不锈钢抗均匀腐蚀能力比321不锈钢略强。304L不锈钢在反应堆中的耐腐蚀性能比304不锈钢好(表2)。
不锈钢点蚀是在不锈钢表面上局部形成的具有一定深度的小孔或锈斑。点蚀一般在特定腐蚀介质中，特别是在含有Cr(包括Br, T)离子的介质中产生。使不锈钢产生点蚀的常见介质有:大气、水及水蒸汽、海水、漂白液、各种有机和无机氯化物等。随着温度的升高，点蚀更严重。不锈钢的点蚀易在金属表面非金属夹杂物，析出相，晶界，位错露头等缺陷处产生，由于钝化膜较脆弱，在特定腐蚀介质作用下，钝化膜修复能力差而造成破坏。奥氏体不锈钢耐点蚀由小到大的顺序是321304304L。321不锈钢长期处于在海洋气氛环境中，加上高温、潮湿，易产生点蚀，点蚀常常可以诱发晶闻腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳。
304L不锈钢在288℃含高CT的水中抗应力腐蚀能力比321不锈钢差,但在低CT含量的水中304L不锈钢抗应力腐蚀能力比321不锈钢好(表3)。经过敏化后的不锈钢在含饱和氧的250℃纯水中2.5Sm(最大设计许可应力)应力作用下，恒载荷单轴拉伸实验表明6304L不锈钢腐蚀2000小时未开裂，321不锈钢腐蚀1600小时未开裂，而304不锈钢在150小时内全开裂，说明在应力作用下304L不锈钢具有优良的抗腐蚀能力。在288℃含饱和氧的纯水中CERT实验结果表明(表4):不管是固溶处理或是敏化处理后，304L不锈钢比321不锈钢具有较高的抗应力腐蚀的能力。
奥氏体不锈钢一般在含有氯离子和氧化剂的高温水中具有应力腐蚀断裂的敏感性,降低C含量,可以提高抗应力腐蚀性能。在100℃~300℃去离子水中应力腐蚀敏感趋势:304304L=321304ELC。
综合奥氏体不锈钢腐蚀性能结果，可以得到奥氏体不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序:0Cr18Ni9 (304)→OCr18Ni11Ti (321)→00Cr19Ni10 (304L)。304L不锈钢在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度-196℃~800℃.
1）物理性能:0Cr18Ni10Ti (321）和304 (304L)不锈钢的密度、弹性模量、热膨胀系数、热导、开云体育 开云官网比热、电阻、熔化温度等物理性能相近。温度的影响趋势相同。
2)拉伸性能:304不锈钢和321不锈钢的拉伸性能相同，304L不锈钢强度略低，而延伸率相近。
5）焊接性能:321不锈钢的焊接凝固裂纹敏感性比304L不锈钢的大，304L焊缝具有较好的抗刀状腐蚀的能力。304L不锈钢焊逢耐腐蚀性能比304不锈钢好,304L不锈钢焊接后无需热处理。
6)冶金性能: 321不锈钢的粘度大，流动性低,连铸困难，容易造成结瘤;钢坯表面质量低，成材率，不锈钢的成本高。304L不锈钢采用AOD炉精炼，容易控制，表面质量高。
7)加工性能OCr18Ni10Ti和304L不锈钢的冷热加工性能优良,适宜热加工温度为900~1150℃.304L不锈钢高温加工性能好，冷加工和焊接性能都很好，焊后不需要热处理，就可以直接使用。
8)304L不锈钢除了强度比321不锈钢低外,其余性能在反应堆运行工况下比321不锈钢好，304L不锈钢可以替代321不锈钢制作堆内构件。返回搜狐，查看更多开云 开云体育开云 开云体育开云 开云体育
