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奧氏體不銹鋼

補充:0  瀏覽:8857  發布時間:2012-12-5
  在使用狀態基體組織為穩定的奧氏體的不銹鋼。具有很高的耐蝕性,良好的冷加工性和良好的韌性、塑性、焊接性和無磁性,但一般強度較低。
  奧氏體不銹鋼,是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時,具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強度較低,不可能通過相變使之強化,僅能通過冷加工進行強化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。
  此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸具有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業中獲得了廣泛的應用。
  奧氏體型鋼
  (1)1Cr17Mn6Ni15N;(2)1Cr18Mn8Ni5N;(3)1Cr18Ni9;(4)1Cr18Ni9Si3;(5)0Cr18Ni9;(6)00Cr19Ni10;(7)0Cr19Ni9N;(8)0Cr19Ni10NbN;(9)00Cr18Ni10N;(10)1Cr18Ni12;(11) 0Cr23Ni13;(12)0Cr25Ni20;(13) 0Cr17Ni12Mo2;(14) 00Cr17Ni14Mo2;(15) 0Cr17Ni12Mo2N;(16) 00Cr17Ni13Mo2N;(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti;(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti;(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti;(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti;(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2;(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2;(23) 0Cr19Ni13Mo3;(24) 00Cr19Ni13Mo3;(25) 0Cr18Ni16Mo5;(26) 1Cr18Ni9Ti;(27) 0Cr18Ni10Ti;(28) 0Cr18Ni11Nb;(29) 0Cr18Ni13Si4
  問世時間及分類
  奧氏體不銹鋼1913年在德國問世,在不銹鋼中一直扮演著最重要的角色,其生產量和使用量約占不銹鋼總產量及用量的70%。鋼號也最多,當今我國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個,最常見的就是18-8型。
  定義:常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。
  分類:Fe-Cr-Ni (主體)
  Fe-Cr-Mndiaoguohong
  奧氏體不銹鋼的成分
  在18-8型不銹鋼的成分基礎上演變,主要有以下幾方面的重要發展:
  1) 加Mo改善點蝕和耐縫隙腐蝕
  2) 降C或加Ti、Nb,減少晶間腐蝕傾向
  3) 加Ni和Cr改善高溫抗氧化性和強度
  4) 加Ni改善抗應力腐蝕性能.
  5) 加S、Se改善切削性和構件表面精度.
  奧氏體不銹鋼的組織
  3.1鐵素體相的形成
  3.1.1鐵素體相對奧氏體不銹鋼性能的影響
  F相的出現一般都對奧氏體不銹鋼的性能帶來不利的影響:如使熱加工產生裂紋的傾向性增大;鋼的耐點蝕性下降,在諸多腐蝕環境(如尿素生產)中耐蝕性劣化;在高溫下加長時間加熱時,F相會轉變為σ相使鋼變脆等等。
  3.1.2鐵素體相的形成與含量的粗略判定
  含量的粗略判定
  Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo,Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn
  3.1.3鐵素體相的消除
  根本的辦法是提高鋼中奧氏體形成元素的含量。Ni是首選的元素,但是從經濟的角度出發,Mn和N也受到人們的重視。特別是N,其抑制鐵素體形成的能力為Ni的30倍,同時又有改善耐蝕性和提高強度的作用.
  生產工藝
  奧氏體不銹鋼生產工藝性能良好,特別是鉻鎳奧氏體不銹鋼,采用生產特殊鋼的常規手段可以順利地生產出各種常用規格的板、管、帶、絲、棒材以及鍛件和鑄件。由于合金元素(特別是鉻)含量高而碳含量又低,多采用電弧爐加氬氧脫碳(AOD)或真空脫氧脫碳(VOD)法大批量生產這類不銹鋼材,對于高級牌號的小批量產品可采用真空或非真空非感應爐冶煉,必要時加電渣重熔。
  鉻鎳奧氏體不銹鋼優良的熱塑性使其易于施以鍛造、軋制、熱穿孔和擠壓等熱加工,鋼錠加熱溫度為1150~1260℃,變形溫度范圍一般為900~1150℃,含銅、氮以及用鈦、鈮穩定化的鋼種偏靠低溫,而高鉻、鉬鋼種偏靠高溫。由于導熱差,保溫時間應較長。熱加工后工件空冷即可。鉻錳奧氏體不。銹鋼熱裂紋敏感性較強,鋼錠開坯時要小變形、多道次,鍛件宜堆冷。可以進行冷軋、冷拔和旋壓等冷加工工藝和沖壓、彎曲、卷邊與折疊等成形操作。鉻鎳奧氏體不銹鋼加工硬化傾向較鉻錳鋼弱,一次退火后冷變形量可以達到70%~90%,但鉻錳奧氏體不銹鋼由于變形抗力大,加工硬化傾向強,應增加中間軟化退火次數。一般中間軟化退火處理為1050~1100℃水冷。
  奧氏體不銹鋼也可生產鑄件。為了提高鋼液的流動性,改善鑄造性能,鑄造鋼種合金成分應有所調整:提高硅含量,放寬鉻、鎳含量的區間,并提高雜質元素硫的含量上限。
  奧氏體不銹鋼使用前應進行固溶處理,以便最大限度地將鋼中的碳化物等各種析出相固溶到奧氏體基體中,同時也使組織均勻化及消除應力,從而保證優良的耐蝕性和力學性能。正確的固溶處理制度為1050~1150℃加熱后水冷(細薄件也可空冷)。固溶處理溫度視鋼的合金化程度而定:無鉬或低鉬鋼種應較低(≤1100℃),而更高合金化的牌號如00Cr20Ni18Mo-6CuN、00Cr25Ni22Mo2N等宜較高(1080~1150℃)。
  生產中廣泛采用先進技術,如爐外精煉率達到95%以上,連鑄比超過80%,高速軋機和精、快鍛機等普遍推廣。特別是在冶煉和加工過程中實現電子計算機控制,保證了產品質量和性能的可靠和穩定。
  發展方向
  (1)鋼種極低碳化(碳≤0.02%)和高純化(作為雜質元素硫、磷、硅、錳等含量極低)。
  (2)特殊用途鋼種開發。如熱海水用高鉬鋼、高耐蝕高強度的高氮鋼(氮含量達到0.4%~0.6%甚至0.8%~1.0%),不銹鋼功能材料(記憶材料、儲氫材料等)等。
  (3)新工藝開發。不銹鋼復合材料、非晶不銹鋼等。

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