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什麽是奧氏體不鏽鋼?

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日期:2013-07-29 瀏覽:

什麽是奧氏體不鏽鋼
奧氏體不鏽鋼的成分特點
奧氏體不鏽鋼牌號對比
奧氏體不鏽鋼牌成分
機械性能
生產工藝

什麽是奧氏體不鏽鋼


     奧氏體不鏽鋼,是指在常溫下具有奧氏體組織的不鏽鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時,具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻不鏽鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量並加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發展起來的高Cr-Ni係列鋼。奧氏體不鏽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。

奧氏體不鏽鋼的成分特點

     奧氏體不鏽鋼最基本的合金元素是鉻和鎳,代表性的牌號是含鉻為18%左右、含鎳為8%左右的鉻一鎳奧氏體不鏽鋼,常稱為18 -8不鏽鋼。鉻和鎳的元素配比基本上保證了鋼的組織是穩定的奧氏體。

     奧氏體不鏽鋼的發展很快,為了適應不同條件的需要,在原有的基礎上,改變碳的含量或添加其他合金元素,賦予了這類不鏽鋼更優良的性能。

     (1)降低碳的含量或加人鈦、鉻元素,可提高耐晶間腐蝕性能,鈦或鉻的加人量有一定的要求,銅加人鉻一鎳奧氏體不鏽鋼中,會提高在硫酸中的耐腐蝕性,但加人某些鉻一錳一氮不鏽鋼中時,可能會使產生晶間腐蝕的敏化溫度範圍擴大,出現晶間腐蝕的敏化時間縮短,而產生不利影響,在熱處理或使用時應予以注意。

     (2)加人矽並提高鉻、鎳等元素的含量,可提高不鏽鋼在濃硝酸中的耐腐蝕性。

     (3)奧氏體不鏽鋼中加人鉑或氮元素,可以提高在含有氛離子介質中的抗點腐蝕性能,以OCr18 NO和OCr17Ni12Mo2N兩種奧氏體不鏽鋼比較,前者抗點蝕指數隻為18,而後者的抗點蝕指數可達27, OCr17Ni12Mo2N抗點蝕能力遠高於OCr18Ni9鋼。

奧氏體不鏽鋼牌號對比

GB(中國) ASTM(美國) JIS(日本) DIN(德國)
1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi177
1Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi188
1Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS188
00Cr19Ni10 304L SUS304L X2CrNi189
0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo1810
00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo1810
0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi189
0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo1816
0Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi189

奧氏體不鏽鋼牌成分

在18-8型不鏽鋼的成分基礎上演變,主要有以下幾方麵的重要發展:
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麵精度.

機械性能

20℃溫度下高合金奧氏體不鏽鋼的機械性能
合金
ASTM
EN
鋼種牌號
氮含量
屈服強度
抗拉強度
延伸率
     
GB
%
Rp0.2MPa
RmMPa
As%
316L
316L
1.4404
 
0.06
220
520
45
904L
NO8904
1.4539
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
0.06
220
520
35
317LMN
317LMN
1.4439
 
0.15
270
580
40
254SMO
S31254
1.4547
00Cr20Ni18Mo6CuN
0.20
300
650
40
654SMO
S32654
1.4652
 
0.50
430
750
40
高溫下高合金奧氏體不鏽鋼的強度(Rp0.2MPa)
合金
ASTM
EN
GB
氮含量%
100℃
200℃
400℃
316L
316L
1.4404
 
0.06
166
137
108
904L
N08904
1.4539
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
0.06
225
175
125
317LMN
317LMN
1.4439
 
0.15
225
185
150
254SMO
S31254
1.4547
00Cr20Ni18Mo6CuN
0.20
230
190
160
654SMO
S32654
1.4652
 
0.50
350
315
295


生產工藝

     奧氏體不鏽鋼生產工藝性能良好,特別是鉻鎳奧氏體不鏽鋼,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。由於合金元素(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鏽鋼材,對於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。
     鉻鎳奧氏體不鏽鋼優良的熱塑性使其易於施以鍛造、軋製、熱穿孔和擠壓等熱加工,鋼錠加熱溫度為1150~1260℃,變形溫度範圍一般為900~1150℃,含銅、氮以及用鈦、铌穩定化的鋼種偏靠低溫,而高鉻、鉬鋼種偏靠高溫。由於導熱差,保溫時間應較長。熱加工後工件空冷即可。鉻錳奧氏體不鏽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衝壓、彎曲、卷邊與折疊等成形操作。鉻鎳奧氏體不鏽鋼加工硬化傾向較鉻錳鋼弱,一次退火後冷變形量可以達到70%~90%,但鉻錳奧氏體不鏽鋼由於變形抗力大,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。
     奧氏體不鏽鋼也可生產鑄件。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:提高矽含量,放寬鉻、鎳含量的區間,並提高雜質元素硫的含量上限。
     奧氏體不鏽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。正確的固溶處理製度為1050~1150℃加熱後水冷(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製,保證了產品質量和性能的可靠和穩定。

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