1Cr18Ni9Ti（舊牌號(hào)，相當(dāng)于新牌號(hào)中的321不銹鋼）作為加熱爐用懸臂輥材料，其耐腐蝕性分析如下：

優(yōu)點(diǎn)（耐腐蝕性方面）：

1.  良好的耐晶間腐蝕性（關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)）： 這是1Cr18Ni9Ti最核心的優(yōu)勢(shì)。它是在302/304基礎(chǔ)上添加了鈦（Ti）進(jìn)行穩(wěn)定化的奧氏體不銹鋼。鈦與碳的親和力遠(yuǎn)大于鉻，優(yōu)先形成穩(wěn)定的碳化鈦（TiC），有效防止了碳化鉻在晶界析出。這顯著提升了材料在焊接后或長(zhǎng)期處于450-850℃溫度區(qū)間（敏化溫度區(qū)）時(shí)抵抗晶間腐蝕的能力。對(duì)于焊接部件（如懸臂輥與軸頭的連接）和在敏化溫度區(qū)運(yùn)行的部件非常重要。

2.  良好的高溫抗氧化性： 在最高約870℃（1600℉）的連續(xù)使用溫度和最高約925℃（1700℉）的間斷使用溫度下，它能形成致密、粘附性好的氧化鉻保護(hù)層，抵抗空氣和燃燒廢氣（在低硫燃料下）的氧化作用。這符合加熱爐環(huán)境的基本要求。

3.  良好的耐一般介質(zhì)腐蝕性： 在室溫到中等溫度下，對(duì)大氣、淡水、蒸汽、多種酸（如硝酸濃度不高的有機(jī)酸）、堿和鹽溶液具有一定的耐蝕性，能滿足非苛刻腐蝕環(huán)境的基本需求。

局限性與潛在腐蝕問(wèn)題（在加熱爐懸臂輥應(yīng)用中需重點(diǎn)考慮）：

1.  高溫環(huán)境限制：

    *   抗蠕變和強(qiáng)度下降： 在加熱爐長(zhǎng)期高溫（尤其>600℃）和機(jī)械載荷（懸臂輥承受輥身重量、爐料壓力、可能的彎曲應(yīng)力）作用下，其高溫強(qiáng)度（持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度）會(huì)顯著下降，并非的高溫承重部件材料。高溫會(huì)加速材料的軟化變形傾向。

    *   長(zhǎng)期高溫使用上限： 其高溫抗氧化性上限約為870℃。超過(guò)此溫度，氧化皮形成速度急劇增加，保護(hù)性減弱。如果加熱爐某些區(qū)域的溫度（特別是接近加熱元件處）長(zhǎng)期或反復(fù)超過(guò)此限值，材料會(huì)加速氧化損耗。

    *   高溫硫化/滲碳： 加熱爐氣氛非常關(guān)鍵：

        *   含硫氣氛： 如果燃料含硫高或燃燒產(chǎn)生SO2/SO3，在高溫下會(huì)與鎳（Ni）反應(yīng)形成低熔點(diǎn)的鎳硫化物（NiS或Ni?S?），導(dǎo)致嚴(yán)重的晶界腐蝕（硫化腐蝕）。1Cr18Ni9Ti中的鎳含量使其對(duì)此較敏感。

        *   還原性/滲碳?xì)夥眨?如在碳勢(shì)控制的熱處理爐中，碳會(huì)滲入材料表面，形成碳化鉻或碳化鈦，消耗掉有效鉻/鈦含量，破壞保護(hù)性氧化鉻層，導(dǎo)致“滲碳腐蝕”或“金屬塵化”。這不僅降低耐蝕性，也增加脆性。

        *   循環(huán)氧化/熱疲勞： 如果溫度波動(dòng)大（如啟停頻繁或爐溫控制不穩(wěn)），氧化皮會(huì)經(jīng)歷反復(fù)的形成、剝落過(guò)程（熱震加?。?，加速材料損耗并可能在表面形成缺陷，誘發(fā)裂紋（熱疲勞）。這對(duì)于懸臂輥這種關(guān)鍵承載部件是危險(xiǎn)的。

2.  應(yīng)力與腐蝕聯(lián)合作用：1Cr18Ni9Ti耐熱鋼加熱爐用懸臂輥 耐腐蝕

    *   應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂： 雖然1Cr18Ni9Ti耐點(diǎn)蝕和一般腐蝕優(yōu)于304，但在含有氯化物（Cl?）的環(huán)境中和拉應(yīng)力共同作用下，仍可能發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。爐內(nèi)水冷部件漏水、爐門密封處冷凝水、甚至低水平的工藝過(guò)程污染物都可能引入Cl?。懸臂輥在使用中通常承受較高的彎曲應(yīng)力，這種應(yīng)力的存在顯著增加了SCC的風(fēng)險(xiǎn)。 焊接殘余應(yīng)力也是SCC的重要誘因。

3.  特定介質(zhì)敏感性：

    *   點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕： 在含有Cl?、Br?等鹵素離子的環(huán)境中，特別是在停滯區(qū)域或存在沉積物/縫隙的位置（如輥?zhàn)影惭b法蘭面、焊縫缺陷處），可能發(fā)生局部點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕。爐內(nèi)氣氛冷凝液可能是Cl?來(lái)源之一。

    *   晶間腐蝕殘余風(fēng)險(xiǎn)： 雖然Ti的添加大大提高了抗敏化晶間腐蝕能力，但如果焊接工藝不當(dāng)（如線能量過(guò)大導(dǎo)致近縫區(qū)過(guò)熱嚴(yán)重且冷卻慢），TiC可能部分溶解，碳仍有機(jī)會(huì)與鉻結(jié)合形成碳化鉻，在隨后的敏化溫度區(qū)間停留時(shí)，仍可能發(fā)生一定程度的敏化。另外，在極其苛刻的高溫氧化或還原環(huán)境中，晶界仍是腐蝕攻擊優(yōu)先發(fā)生的路徑之一。

4.  焊接性： 雖然可焊性良好，但焊接是熱加工過(guò)程，焊后接頭區(qū)域（尤其是熱影響區(qū)）的組織和性能（包括耐蝕性）必然與母材有差異。如果焊材選擇或工藝不當(dāng)，接頭成為腐蝕或失效的薄弱環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)較大。

5.  溫度對(duì)耐蝕性的動(dòng)態(tài)影響： 1Cr18Ni9Ti在不同溫度區(qū)間主導(dǎo)的腐蝕機(jī)制不同（如低溫：SCC風(fēng)險(xiǎn)；中高溫：氧化；高溫：硫化/滲碳/熱疲勞）。需根據(jù)懸臂輥實(shí)際運(yùn)行的溫度分布評(píng)估其主要的腐蝕威脅。

結(jié)論與建議：

1Cr18Ni9Ti（321）用于加熱爐懸臂輥，其耐腐蝕性并非，且存在顯著的高溫強(qiáng)度缺陷。

*   優(yōu)勢(shì)主要在抗敏化晶間腐蝕（對(duì)焊接和敏化溫度區(qū)服役有利）和 870℃以下良好的抗氧化性（低硫環(huán)境下）。

*   關(guān)鍵局限在于：

    *   高溫強(qiáng)度不足，不適宜長(zhǎng)期承受重負(fù)荷和高應(yīng)力。

    *   對(duì)含硫氣氛和滲碳?xì)夥彰舾小?/p>

    *   在含氯環(huán)境和拉應(yīng)力下（懸臂輥本身承受彎曲應(yīng)力）有SCC風(fēng)險(xiǎn)。

    *   長(zhǎng)期超溫運(yùn)行或頻繁熱循環(huán)會(huì)加速腐蝕失效。

    *   焊接接頭是潛在薄弱點(diǎn)。

替代材料建議（更適用于苛刻的加熱爐懸臂輥工況）：1Cr18Ni9Ti耐熱鋼加熱爐用懸臂輥 耐腐蝕

對(duì)于更高溫度、更復(fù)雜氣氛或高負(fù)荷的加熱爐懸臂輥，應(yīng)考慮性能更強(qiáng)的高鎳合金或特殊合金：

*   253MA (1.4835, S30815)： 添加稀土元素、高鉻高鎳、含氮，高溫強(qiáng)度、抗蠕變性能、抗氧化性（最高1150℃）、抗?jié)B碳性、抗硫化性遠(yuǎn)超321。是較好的升級(jí)選擇。

*   330合金 (1.4886)： 高鎳高鉻（Ni 34-37%, Cr 17-20%），抗氧化、抗?jié)B碳、抗硫化和高溫強(qiáng)度優(yōu)異（最高約1150℃）。成本較高。

*   600/601合金： 鉻鎳鐵合金，高溫（>1100℃）下優(yōu)異的抗氧化、抗?jié)B碳和高溫強(qiáng)度，抗硫化腐蝕也比321好很多。成本最高。

*   更高等級(jí)的耐熱鑄鋼： 如HK40（鑄態(tài)耐熱鋼，高溫強(qiáng)度好）。

最終選擇應(yīng)基于：

*   爐內(nèi)實(shí)際運(yùn)行溫度（最高溫及分布）

*   爐內(nèi)氣氛（氧化性、還原性、滲碳性、含硫量、可能污染物Cl?含量等）

*   懸臂輥承受的載荷（靜止、旋轉(zhuǎn)、彎曲應(yīng)力大小）

*   期望的使用壽命和維護(hù)周期

*   成本預(yù)算

總而言之，雖然1Cr18Ni9Ti具有耐晶間腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，在較低溫度、低應(yīng)力、氧化性的簡(jiǎn)單加熱爐環(huán)境下可勉強(qiáng)使用，但其高溫強(qiáng)度缺陷和對(duì)硫、滲碳、氯離子敏感的特性，使其在高要求加熱爐的懸臂輥上并非理想材料。** 應(yīng)優(yōu)先考慮更高性能的耐熱合金如253MA或330合金。