1Cr18Ni9Ti耐热钢加热炉用悬臂辊 耐腐蚀有效防止了碳化铬在晶界析出。这显著提升了材料在焊接后或长期处于450-850℃温度区间（敏化温度区）时抵抗晶间腐蚀的能力。对于焊接部件（如悬臂辊与轴头的连接）和在敏化温度区运行的部件非常重要。

1Cr18Ni9Ti（旧牌号，相当于新牌号中的321不锈钢）作为加热炉用悬臂辊材料，其耐腐蚀性分析如下：

优点（耐腐蚀性方面）：

1.  良好的耐晶间腐蚀性（关键优势）： 这是1Cr18Ni9Ti最核心的优势。它是在302/304基础上添加了钛（Ti）进行稳定化的奥氏体不锈钢。钛与碳的亲和力远大于铬，优先形成稳定的碳化钛（TiC），有效防止了碳化铬在晶界析出。这显著提升了材料在焊接后或长期处于450-850℃温度区间（敏化温度区）时抵抗晶间腐蚀的能力。对于焊接部件（如悬臂辊与轴头的连接）和在敏化温度区运行的部件非常重要。

2.  良好的高温抗氧化性： 在最高约870℃（1600℉）的连续使用温度和最高约925℃（1700℉）的间断使用温度下，它能形成致密、粘附性好的氧化铬保护层，抵抗空气和燃烧废气（在低硫燃料下）的氧化作用。这符合加热炉环境的基本要求。

3.  良好的耐一般介质腐蚀性： 在室温到中等温度下，对大气、淡水、蒸汽、多种酸（如硝酸浓度不高的有机酸）、碱和盐溶液具有一定的耐蚀性，能满足非苛刻腐蚀环境的基本需求。

局限性与潜在腐蚀问题（在加热炉悬臂辊应用中需重点考虑）：

1.  高温环境限制：

    *   抗蠕变和强度下降： 在加热炉长期高温（尤其>600℃）和机械载荷（悬臂辊承受辊身重量、炉料压力、可能的弯曲应力）作用下，其高温强度（持久强度、蠕变强度）会显著下降，并非的高温承重部件材料。高温会加速材料的软化变形倾向。

    *   长期高温使用上限： 其高温抗氧化性上限约为870℃。超过此温度，氧化皮形成速度急剧增加，保护性减弱。如果加热炉某些区域的温度（特别是接近加热元件处）长期或反复超过此限值，材料会加速氧化损耗。

    *   高温硫化/渗碳： 加热炉气氛非常关键：

        *   含硫气氛： 如果燃料含硫高或燃烧产生SO2/SO3，在高温下会与镍（Ni）反应形成低熔点的镍硫化物（NiS或Ni₃S₂），导致严重的晶界腐蚀（硫化腐蚀）。1Cr18Ni9Ti中的镍含量使其对此较敏感。

        *   还原性/渗碳气氛： 如在碳势控制的热处理炉中，碳会渗入材料表面，形成碳化铬或碳化钛，消耗掉有效铬/钛含量，破坏保护性氧化铬层，导致“渗碳腐蚀"或“金属尘化"。这不仅降低耐蚀性，也增加脆性。

        *   循环氧化/热疲劳： 如果温度波动大（如启停频繁或炉温控制不稳），氧化皮会经历反复的形成、剥落过程（热震加剧），加速材料损耗并可能在表面形成缺陷，诱发裂纹（热疲劳）。这对于悬臂辊这种关键承载部件是危险的。

2.  应力与腐蚀联合作用：1Cr18Ni9Ti耐热钢加热炉用悬臂辊 耐腐蚀

    *   应力腐蚀开裂： 虽然1Cr18Ni9Ti耐点蚀和一般腐蚀优于304，但在含有氯化物（Cl⁻）的环境中和拉应力共同作用下，仍可能发生氯化物应力腐蚀开裂。炉内水冷部件漏水、炉门密封处冷凝水、甚至低水平的工艺过程污染物都可能引入Cl⁻。悬臂辊在使用中通常承受较高的弯曲应力，这种应力的存在显著增加了SCC的风险。 焊接残余应力也是SCC的重要诱因。

3.  特定介质敏感性：

    *   点蚀和缝隙腐蚀： 在含有Cl⁻、Br⁻等卤素离子的环境中，特别是在停滞区域或存在沉积物/缝隙的位置（如辊子安装法兰面、焊缝缺陷处），可能发生局部点蚀或缝隙腐蚀。炉内气氛冷凝液可能是Cl⁻来源之一。

    *   晶间腐蚀残余风险： 虽然Ti的添加大大提高了抗敏化晶间腐蚀能力，但如果焊接工艺不当（如线能量过大导致近缝区过热严重且冷却慢），TiC可能部分溶解，碳仍有机会与铬结合形成碳化铬，在随后的敏化温度区间停留时，仍可能发生一定程度的敏化。另外，在极其苛刻的高温氧化或还原环境中，晶界仍是腐蚀攻击优先发生的路径之一。

4.  焊接性： 虽然可焊性良好，但焊接是热加工过程，焊后接头区域（尤其是热影响区）的组织和性能（包括耐蚀性）必然与母材有差异。如果焊材选择或工艺不当，接头成为腐蚀或失效的薄弱环节的风险较大。

5.  温度对耐蚀性的动态影响： 1Cr18Ni9Ti在不同温度区间主导的腐蚀机制不同（如低温：SCC风险；中高温：氧化；高温：硫化/渗碳/热疲劳）。需根据悬臂辊实际运行的温度分布评估其主要的腐蚀威胁。

结论与建议：

1Cr18Ni9Ti（321）用于加热炉悬臂辊，其耐腐蚀性并非，且存在显著的高温强度缺陷。

*   优势主要在抗敏化晶间腐蚀（对焊接和敏化温度区服役有利）和 870℃以下良好的抗氧化性（低硫环境下）。

*   关键局限在于：

    *   高温强度不足，不适宜长期承受重负荷和高应力。

    *   对含硫气氛和渗碳气氛敏感。

    *   在含氯环境和拉应力下（悬臂辊本身承受弯曲应力）有SCC风险。

    *   长期超温运行或频繁热循环会加速腐蚀失效。

    *   焊接接头是潜在薄弱点。

替代材料建议（更适用于苛刻的加热炉悬臂辊工况）：1Cr18Ni9Ti耐热钢加热炉用悬臂辊 耐腐蚀

对于更高温度、更复杂气氛或高负荷的加热炉悬臂辊，应考虑性能更强的高镍合金或特殊合金：

*   253MA (1.4835, S30815)： 添加稀土元素、高铬高镍、含氮，高温强度、抗蠕变性能、抗氧化性（最高1150℃）、抗渗碳性、抗硫化性远超321。是较好的升级选择。

*   330合金 (1.4886)： 高镍高铬（Ni 34-37%, Cr 17-20%），抗氧化、抗渗碳、抗硫化和高温强度优异（最高约1150℃）。成本较高。

*   600/601合金： 铬镍铁合金，高温（>1100℃）下优异的抗氧化、抗渗碳和高温强度，抗硫化腐蚀也比321好很多。成本最高。

*   更高等级的耐热铸钢： 如HK40（铸态耐热钢，高温强度好）。

最终选择应基于：

*   炉内实际运行温度（最高温及分布）

*   炉内气氛（氧化性、还原性、渗碳性、含硫量、可能污染物Cl⁻含量等）

*   悬臂辊承受的载荷（静止、旋转、弯曲应力大小）

*   期望的使用寿命和维护周期

*   成本预算

总而言之，虽然1Cr18Ni9Ti具有耐晶间腐蚀的优点，在较低温度、低应力、氧化性的简单加热炉环境下可勉强使用，但其高温强度缺陷和对硫、渗碳、氯离子敏感的特性，使其在高要求加热炉的悬臂辊上并非理想材料。** 应优先考虑更高性能的耐热合金如253MA或330合金。