铁素体不锈钢3CR12在各领域中的广泛应用

铁素体不锈钢3CR12在各领域中的广泛应用南非开发的3CR12是含有12%Cr的铁素体不锈钢，相当于欧洲的1.4003牌号，是一种用于代替涂层碳钢、耐候钢和铝材的经济型铁素体不锈钢。它具有加工制造简单，可采用常规焊接技术焊接的特点，近年来得到广泛的应用。曾经介绍过3CR12在铁路货车车厢上的应用。现在介绍它在制糖工业、电站冷却塔、水处理、民用栅栏、电线杆、客车车架等领域的应用情况。、在制糖工业的应用多年来，材料的腐蚀和磨损严重以及成本问题一直困扰着制糖工业。1980年至1981年，南非把3CR12用在制糖工业，并在很多国家的以甘蔗和甜菜为原料的制糖工业的很多设备上得到良好的应用。3CR12优良的耐腐蚀磨损性能和低成本使其在制糖工厂的很多领域，如甘蔗运输车、散流器、蔗渣收集器和锅炉等，得到很好的应用。制糖工业在农作物收割季节进行季节性检修维护，生产阶段的突然停产检修维护会造成成本增加。南非一家年产200万t蔗糖的制糖工厂，大量使用3CR12制造的设备，并认为该材料比碳钢性能要好。例如，用碳钢制造的甘蔗运输车最多使用10年就需要更换，而1985年投入使用的3CR12甘蔗运输车到2003年仍正常使用。采用6mm厚度的3CR12制造的滑槽内衬服役15年后仍然状态良好。散流房的屋顶和墙壁早在1991年就换成了3CR12。另一成功的案例是汤汁混合装置，下层储罐1988年更换成3CR12，上层储罐1989年换成3CR12，在2003年进行的厚度测量中发现，无明显厚度损失。在一般制糖工厂使用3CR12的装备有：甘蔗运输车、汤汁混合槽、高位槽、蔗渣收集器、管道、洗涤塔、离心机和灰尘收集器。考虑到与采用碳钢相比，采用3CR12可以降低材料厚度，并且需要很少的处理和涂层就可以获得更长的使用寿命，因此3CR12是制糖工业的高性价比材料。1985年投入使用的用3CR12制造的甘蔗运输车，该车经过18年的使用后厚度减薄不到1mm，并仍保持光亮，而碳钢最多只能用10年。2、电站冷却塔X型网格包南非的大多数电厂通过空气压缩塔的蒸发冷却塔来排放废热。传统的冷却塔在塔内装有木百叶。这些木百叶寿命有限并且有更换的成本，需要寻求替代品。塑料和石棉水泥经过试验，都没有成功。选用3CR12制造成的格网和网筛用在Rooiwal电厂，被命名为X型网格包。X型网格包用1.2mm厚度的3CR12制造而成，根据水的质量和需要，X型网格包制造成各种开放性的尺寸和厚型网格的冷却塔，预期可以使用20年，并且不需要维护。X型网格包具有好的热转换特性，并且容易安装。悬浮系统必须要足够的稳健，以支撑11层网格包以防止其下沉。在运营时，一些冷却塔X型网格包每小时每平方米有超过10t以上的水通过。X型网格包的设计寿命为30年。X型网格包优良的热动态效率和涡轮机效率的改善可以提高冷却塔的性能，因而显著节约能源成本。3、围栏1990年7月在海角格拉鲍的阿姆斯科地区安装围栏，该地区距海岸线16km，该区域属于潮湿的山区。围栏采用冷轧2B表面的3CR12制造，总长度约35km。围栏的设计寿命为25年，2003年3月19日检查时，发现围栏虽有着色，但状态良好。围栏完全不需要维护并且与周围环境融为一体。最初曾认为选择光亮的围栏与周围的环境不相符。在检查前不久一场草原火灾袭击了该地区，但对3CR12围栏并无影响。如果当初围栏选择传统的镀锌碳钢线材网制造，那么火焰会破坏镀锌层，从而使碳钢直接暴露在空气中。4、混凝土钢筋钢筋混凝土广泛应用于建筑物、工业车间、隧道和其他各种形式的公路设施。在所有铁路和公路的桥梁中直观可见的是高速公路交互式立交桥和立交桥。钢筋混凝土依靠混凝土的保护来防止钢筋的腐蚀，随着时间的推移，空气中的二氧化碳扩散到混凝土中，在有水蒸气存在的条件下会中和混凝土的碱性，从而降低了混凝土对钢筋的保护。碳酸化过程通常很慢，最终当混凝土的pH值达到7时，铁盐变得可溶，钢筋就开始腐蚀。海洋或工业环境中的氯离子会加速混凝土的降解，氯离子非常小，可以穿透多数混凝土，一旦他们与钢筋接触，腐蚀就开始发生。腐蚀产物会造成混凝土的剥离和断裂。靠海的海港和桥梁的钢筋混凝土的预期寿命是100年，因此腐蚀问题变成突出的问题。应对腐蚀问题，钢筋可采用涂层碳钢和昂贵的不锈钢，如304，316等。常用的涂层碳钢钢筋是热镀锌钢筋。然而在中等或高的氯离子浓度下，热镀锌钢筋并不能发挥作用。实验室研究表明，环氧树脂涂层能有效地保护碳钢钢筋，但前提条件是涂层完整。经过五年的各种对比试验表明，不锈钢和3CR12在严重腐蚀环境中，具有良好的耐蚀性。在海洋或苛刻的工业环境中，长期免维护，预期使用寿命超过50年的钢筋混凝土结构最好选用耐蚀钢筋。使用3CR12或其他不锈钢钢筋建造的建筑结构，具有较长的寿命期并且可最大限度的降低因腐蚀问题造成的损失。在海洋或工业环境中，3CR12钢筋混凝土结构与碳钢钢筋混凝土结构相比，整个寿命周期成本方面更具经济优势。5、涂漆3CR12的应用3CR12容易变色并形成一层黑色的腐蚀层，对3CR12进行涂漆处理是出于美学或提高耐蚀性的考虑。3CR12涂漆后的耐蚀性与表面漆被破坏后的耐蚀性一样好。6、水工业中的应用1979年，3CR12被引入并被广泛应用到水环境中。3CR12可经受住一般的腐蚀，耐蚀性取决于材料表面形成的钝化膜。3CR12已经成功地应用于如管道、水罐、冷却塔X型网格、沉降池、牲畜饮水槽等。80年代早期，3CR12就被成功应用于城市污水的净化系统。由于其良好的耐湿磨和腐蚀性，证明其是碳钢良好的替代品。通常用于制造充气机的涂层碳钢在1989-1990年成功被3CR12所取代。污水处理典型的应用有围堰挡板、浮渣板、泄水闸、浮渣槽、格栏、楼梯台面。米德尔斯堡市污水处理厂浓缩池于1989年投入使用，浓缩池的直径为8m，高度为3.6m，由6mm和10mm厚经酸洗钝化的3CR12板材建成，多年使用后，外观依旧如新。7、在碰碰车游乐场的应用80年代早期迪拜海滨娱乐场的碰碰车运营者需要面临非常严重的维护问题。使用碳钢制造的碰碰车地面持续发生腐蚀，腐蚀通常发生在夜间或旅游淡季。表面的氧化层会被碰碰车粉化并脱落，继而污染了电动碰碰车，从而增加了维护和维修费用。采用规格为6mm×1000mm×2000mm的3CR12钢板取代碳钢作为碰碰车游乐场地面的材料，钢板用螺栓固定在地面上，经过20多年的使用，地面仍保持光亮平滑，并且碰碰车维护费用降低了近80%。