318LN是一种氮增强型双相不锈钢,专门设计用于解决300系列不锈钢在腐蚀方面的常见问题。该材料被称为“Duplex”不锈钢,因为它既非完全奥氏体,也非纯铁素体,而是两者的结合体。318LN的结构主要由奥氏体组成,周围环绕着连续的铁素体相。在退火状态下,该材料含有约40-50%的铁素体。由于其广泛的应用和性能,318LN通常被视为双相不锈钢系列中的主力等级。
双相结构的优势在于它结合了铁素体合金的高强度和抗应力腐蚀开裂性,以及奥氏体合金的易加工性和耐腐蚀性。然而,318LN的使用温度应限制在600°F以下,因为长时间的高温暴露可能导致材料变脆。
318LN的化学成分包括:铬(Cr)22.0-23.0%,镍(Ni)4.50-6.50%,钼(Mo)3.00-3.50%,碳(C)Zui大0.030%,氮(N)0.14-0.20%,锰(Mn)Zui大2.00%,硅(Si)Zui大1.00%,磷(P)Zui大0.030%,硫(S)Zui大0.020%。
在力学性能方面,318LN的标准要求包括:屈服强度(Ys)至少450 Mpa,抗拉强度(Ts)至少620 Mpa,延伸率(El)至少18%,硬度(Hv)不超过320。实际测试中,318LN的性能通常表现为:屈服强度670 Mpa,抗拉强度875 Mpa,延伸率27%,硬度280。
318LN的物理性能包括:密度7.8 g/cm³,具有磁性,比热0.45 J/g.C,热导率19.0 W/m.C,热膨胀率13.7×10/C(20~100C)。
在耐腐蚀性能方面,318LN特别适用于300系列不锈钢易受氯化物应力腐蚀开裂的应用。铬、钼和氮的组合赋予了318LN良好的抗氯化物点蚀和缝隙腐蚀能力,这对于海洋环境、微咸水、漂白操作、闭环水系统和某些食品加工应用至关重要。在大多数环境中,318LN的高铬、钼和氮含量使其耐腐蚀性优于普通不锈钢,如316L和317L。
318LN的特点包括:高抗氯化物应力腐蚀开裂、耐氯化物点蚀和缝隙腐蚀、良好的一般耐腐蚀性、良好的硫化物应力腐蚀性、高强度以及良好的焊接性和可加工性。