ALLOY 31 超级奥氏体不锈钢
（1.4562 / UNS N08031 / X1NiCrMoCuN 26-31-6-1）

一、诞生背景
传统 316L、904L、ALLOY 20 在>80 %浓硫酸、含氯漂白液、磷酸-氟硅酸混酸中逐渐失效。1990 年代，德国 VDM 联合开发 ALLOY 31：26 %Cr-31 %Ni-6 %Mo-1 %Cu-0.2 %N，专为“强氧化 + 强还原 + 高氯”三重腐蚀而生，被誉为“化工领域的终极盾牌”。

二、化学基因（wt %）

| 元素 | Ni | Cr | Mo | Cu | N | C | Mn | Si | Fe |
| -- | ----- | ----- | --- | ------- | --------- | ------ | ---- | ----- | -- |
| 范围 | 30-32 | 26-28 | 6-7 | 1.0-1.4 | 0.15-0.25 | ≤0.015 | ≤2.0 | ≤0.30 | 余量 |

• 高镍：免疫氯离子 SCC
• 高铬+钼：氧化-还原酸双屏障
• 氮：固溶强化 + 奥氏体稳定
• 铜：专属抗硫酸、磷酸护盾
• 极低碳：焊接免敏化

三、性能全景

  1. 机械性能（固溶退火）
    | 温度 | Rm MPa | Rp0.2 MPa | A % | 备注 |
    | 20 ℃ | ≥ 650 | ≥ 276 | ≥ 40 | 强度≈904L×1.3 |
    | 200 ℃ | 580 | 230 | 45 | 长期服役不失效 |
    | 550 ℃ | 400 | 180 | 50 | 氧化皮完整 |
  2. 耐蚀战绩
    • 98 % H₂SO₄ 沸腾 24 h：腐蚀率 < 0.05 mm/a（904L 0.8 mm/a）
    • 50 % H₃PO₄ + 2 % HF 80 ℃：腐蚀率 < 0.01 mm/a
    • 次氯酸钠 200 g/L + 50 ℃：无点蚀、无 SCC
    • 海水 + 5 % ClO⁻ 60 ℃：年腐蚀 < 0.005 mm/a
    • 抗缝隙腐蚀：临界缝隙温度 CCT ≥ 60 ℃
  3. 温度疆域
    • 连续服役：-196 ℃ → 550 ℃
    • 压力容器：ASME VIII Div.1 认证至 427 ℃
    • 低温韧性：-196 ℃ KV ≥ 120 J（液氢泵壳可用）

四、显微组织
• 单一奥氏体 + 氮固溶强化
• 无 σ/χ 相脆化区，焊后韧性优异
• 氮抑制碳化物析出，晶界稳定

五、工业战场

  1. 浓硫酸：烷基化反应器、酸冷却器、98 % H₂SO₄ 储罐
  2. 磷酸：湿法磷酸蒸发器、肥料厂酸管线
  3. 含氯：次氯酸钠发生器、纸浆漂白塔
  4. 混酸：HF+HNO₃ 酸洗线、电子级混酸储槽
  5. 海水：海水淡化高压泵壳、压载水处理系统

六、加工与焊接
• 热加工：1150-900 ℃，空冷或水冷
• 冷加工：硬化指数 n≈0.45，中间退火 1100 ℃
• 焊接：ERNiCrMo-3 或 ER320LR，TIG/MIG，无需预热，焊后无需热处理
• 机加：硬质合金刀具、低速大进给、高压乳化液，Ra≤0.4 μm