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文檔簡介
1、耐腐蝕性能不銹鋼的耐腐蝕性能一般隨鉻含量的增加而提高。其基本原理是,當(dāng)鋼中有足夠的鉻 時(shí),在鋼的表面形成非常薄的至密的氧化膜,它可以防止進(jìn)一步的氧化或義腐蝕。氧化性 的環(huán)境可以強(qiáng)化這種膜,而還原性環(huán)境則必然破壞這種膜,造成鋼的腐蝕。(一)在各種環(huán)境中的耐腐蝕性能1. 大氣腐蝕不銹鋼耐大氣腐蝕基本上是隨大氣中的氯化物的含量而變化的。因此,靠近海洋或其 他氯化物污染源對(duì)不銹鋼的腐蝕是極為重要的。一定量的雨水,只有對(duì)鋼表面的氯化物濃 度起作用時(shí)才是重要的。農(nóng)村環(huán)境1Cr13、1Cr17和奧氏體型不銹鋼可以適應(yīng)各種用途,其外觀上不會(huì)有顯著 的改變。因此,在農(nóng)村暴露使用的不銹鋼可以根據(jù)價(jià)格,市場供應(yīng)情況
2、,力學(xué)性能、制作 加工性能和外觀來選擇。工業(yè)環(huán)境 在沒有氯化物污染的工業(yè)環(huán)境中,1Cr17和奧氏體型不銹鋼能長期工作,基 本上保持無銹蝕,可能在表面形成污膜,但當(dāng)將污膜清除后,還保持著原有的光亮外觀。 在有氯化物的工業(yè)環(huán)境中,將造成不銹鋼銹蝕。海洋環(huán)境1Cr13和1Cr17不銹鋼在短時(shí)期就會(huì)形成薄的銹膜,但不會(huì)造成明顯的尺寸 上的改變,奧氏體型不銹鋼如 1Cr17Ni7、1Cr18Ni9和0Cr18Ni9,當(dāng)暴露于海洋環(huán)境時(shí), 可能出現(xiàn)一些銹蝕。銹蝕通常是淺薄的,可以很容易地清除。0Cr17Ni12M02含鉬不銹鋼在海洋環(huán)境中基本上是耐腐蝕的除了大氣條件外,還有另外兩個(gè)影響不銹鋼耐大氣腐蝕性能
3、的因素。即表面狀態(tài)和制 作工藝。精加工級(jí)別影響不銹鋼在有氯化物的環(huán)境中的耐腐蝕性能。無光表面(毛面)對(duì)腐蝕非常敏感。即正常的工業(yè)精加工表面對(duì)銹蝕的敏感性較小。表面精加工級(jí)別還影響污物和銹蝕的清除。從高精加工的表面上清除污物和銹蝕物很容易,但從無光的表面上清除 則很困難。對(duì)于無光表面,如果要保持原有的表面狀態(tài)則需要經(jīng)常的清理。2. 淡水淡水可定義為不分酸性、鹽性或微咸,來源于江河、湖泊、池塘或井中的水。淡水的腐蝕性受水的pH值、氧含量和成垢傾向性的影響。結(jié)垢(硬)水。其腐蝕性主要由在金屬表面形成垢的數(shù)量和類型來決定。這種垢的形成是存在其中的礦物質(zhì)和溫度的 作用。非結(jié)垢(軟)水,這種水一般比硬水的
4、腐蝕性強(qiáng)。可以通過提高pH值或減少含氧量來降低其腐蝕性。1Cr13 不銹鋼明顯地比碳素鋼耐淡水腐蝕,而且在淡水中使用有極好的特征。這種鋼 廣泛用于例如需要高強(qiáng)度和耐腐蝕的船塢和水壩等用途。 然而,應(yīng)當(dāng)考慮到在某些情況下。 1Cr13 在淡水中可能對(duì)中度點(diǎn)蝕敏感 . 但是點(diǎn)蝕完全可以用陰極防蝕方法來避免。1Cr17 和奧氏體型不銹鋼在室溫(環(huán)境溫度)幾乎完全可以耐淡水腐蝕。3. 酸性水酸性水是指從礦石和煤浸析出的被污染的自然水,由于是較強(qiáng)的酸性所以其腐蝕性比自然淡水強(qiáng)得多。,由于水對(duì)礦石和煤中所含硫化物的浸析作用,酸性水中通常含有大量 的游離硫酸,此外,這種水含有大量的硫酸鐵,對(duì)碳鋼的腐蝕有非常
5、大的作用受酸性水作用的碳鋼設(shè)備通常很快被腐蝕。用受酸性河水作用的各種材料所做試驗(yàn)的 結(jié)果表明,在這種環(huán)境下奧氏體型不銹鋼有較高的耐腐蝕性能。奧氏體型不銹鋼在淡水和酸性河水中有極好的耐腐蝕性能,特別是其腐蝕膜對(duì)熱傳導(dǎo) 的阻礙較小,所以在熱交換用途中廣泛使用不銹鋼管。4. 鹽性水鹽性水的腐蝕特點(diǎn)是經(jīng)常以點(diǎn)蝕的形式出現(xiàn)。對(duì)于不銹鋼,在很大程度上是由于鹽性 水導(dǎo)致起耐腐蝕作用的鈍化膜局部破壞。這些鋼發(fā)生點(diǎn)蝕的其他原因是附著于不銹鋼設(shè)備 上的茗荷介和其他海水有機(jī)物可形成報(bào)送的濃差電池。一旦形成,這些電池非常活躍,并 且造成大量腐蝕和點(diǎn)蝕。在鹽性水高速流動(dòng)的情況下,例如泵的葉輪,奧氏體型不銹鋼的 腐蝕通常
6、是非常小的。對(duì)使用不銹鋼管的冷凝器,需保持水流速大于 1.5m/s ,以使海水有機(jī)物和其他固體在 管中集聚得最少。對(duì)處理鹽性水的不銹鋼設(shè)備的結(jié)構(gòu),在設(shè)計(jì)時(shí)最好是減少縫隙和使用厚 壁部件。5. 土壤埋入土壤中的金屬,取決于天氣和其他因素,處于隨時(shí)都在變化的復(fù)雜的狀態(tài)下。實(shí) 踐證明,奧氏體型不銹鋼一般具有極好的耐大多數(shù)土壤腐蝕的性能,而1Cr13和1Cr17則在很多土壤中要產(chǎn)生點(diǎn)蝕。0Cr17Ni12Mo0不銹鋼在所有土壤的試驗(yàn)中完全可以耐點(diǎn)蝕。6. 硝酸1Cr17含鉻不小于 14%的鐵素型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼有極好的耐硝酸腐蝕的性能不銹鋼己廣泛用于硝酸工廠的加工設(shè)備。 然而,由于 0Cr18N
7、i9 通常具有較好的成形性能和 焊接性能,因此在上述用途中己大量取代了1Cr17不銹鋼.其他奧氏體型不銹鋼的耐硝酸腐蝕性能與0Cr18Ni9相近。0Cr17不銹鋼通常比0Cr18Ni9 的腐蝕速率稍高,并且較高的溫度和濃度對(duì)其有較大的有害影響。如果對(duì)鋼進(jìn)行的熱處理不適當(dāng),熱硝酸將使奧氏體和鐵素體型不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕, 因此,可用適當(dāng)?shù)臒崽幚韥眍A(yù)防這種類型的腐蝕,或者使用耐這種類型腐蝕的不銹鋼。7. 硫酸標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼牌號(hào)很少用于硫酸溶液,因?yàn)槠淇墒褂玫姆秶苷T谑覝貤l件下, 0Cr1 7Ni12Mo2不銹鋼(最耐硫酸蝕的標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào))在硫酸濃度小于15%或大于85%寸是耐腐蝕性的。然而在較高的濃度范
8、圍,通常使用碳鋼。馬氏體和鐵素體型不銹鋼一般不耐硫酸溶 液腐蝕。如同硝酸的情況一樣,如果對(duì)不銹鋼不進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚蛩峥稍斐删чg腐蝕。對(duì)于 焊接后不能進(jìn)行熱處理的焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)使用低碳牌號(hào)00Cr19Ni10或00Cr17Ni14M02或穩(wěn)定化的牌號(hào)0Cr18Ni11Ti或0Cr18Ni11Nb不銹鋼.8. 磷酸奧氏體型不銹鋼不銹鋼具有好的耐磷酸溶液腐蝕的性能,并廣泛用于磷酸的生產(chǎn)和處 理設(shè)備。在溫度最高達(dá)107C的各種濃度的情況下,其具有有效的耐腐蝕性能。在溫度最高約達(dá)95C的情況下,用0Cr17Ni12M02不銹鋼的設(shè)備可以很好地處理(達(dá)磷酸)“超過100%H3p0)4 。應(yīng)注意,氟化物或氯
9、化物鹽類微量雜質(zhì)有時(shí)存在于用濕法工藝生產(chǎn)的磷酸中。酸中的 這些鹵化物的存在可能對(duì)不銹鋼的耐腐蝕性能有有害的影響。馬氏體和鐵素體型不銹鋼的耐磷酸腐蝕性能顯著地比奧氏體不銹鋼要差,因此一般不 用于這種酸。9. 鹽酸甚至在室溫,各種濃度的鹽酸溶液都很快地腐蝕不銹鋼。因此在這種酸中不可能使用 不銹鋼。10、其他無機(jī)酸奧氏體型不銹鋼在幾乎各種濃度和溫度下一般都具有好的耐硼酸、碳酸、氯酸和鉻酸腐蝕的性能,100海酸除外。1Cr13和1Cr17不銹鋼對(duì)鉻酸的耐腐蝕性能顯著地不如奧氏 體型不銹鋼,但具有相對(duì)較好的耐硼酸和碳酸腐蝕的性能。11 、乙酸奧氏體型不銹鋼一般有極好的耐乙酸腐蝕的性能,而馬氏體和鐵素體型
10、不銹鋼對(duì)大多 數(shù)耐乙酸腐蝕的用途是不適當(dāng)?shù)摹?奧氏體型不銹鋼在室溫完全可以耐各種濃度乙酸的腐蝕, 在較高的溫度,0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13M03比其他奧氏體型不銹鋼有更好的耐乙酸腐 蝕性能12、甲酸在室溫情況下,可以用任何奧氏體型不銹鋼完全地處理甲酸。然而,當(dāng)是熱的甲酸時(shí),它可以很快地腐蝕不含鉬的不銹鋼,因此,需要使用0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03在各種溫度下甲酸都會(huì)很快地腐蝕馬氏體和鐵素體型不銹鋼。13、草酸一般情況下,在室溫、最高濃度至少為 50%時(shí),不銹鋼有好的耐草酸腐蝕的性能。然 而在較高的溫度,草酸溶液正如在室溫、濃度為100%時(shí)一樣,對(duì)所有的不
11、銹鋼都會(huì)有相當(dāng)?shù)母g。14、乳酸0Cr18Ni9不銹鋼在溫度最高約達(dá)38C時(shí)可用于乳酸貯存設(shè)備。在較高的溫度,無鉬奧 氏體型不銹鋼產(chǎn)生點(diǎn)蝕, 所以優(yōu)先選用0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03馬氏體和鐵素體型不銹鋼一般來說耐乳酸腐蝕的能力較低。15、堿不銹鋼通常有較好的耐弱堿腐蝕的性能,例如氫氧化銨。對(duì)于強(qiáng)堿,如氫氧化鈉和氫氧化鉀,在溫度最高約為105C、濃度最高約為50%寸,奧氏體型不銹鋼有好的耐腐蝕性能, 在較高的溫度和濃度,腐蝕速率可能變得顯著。當(dāng)溫度高于常壓沸點(diǎn)(和稍低的溫度,接 近 50%濃度)時(shí),奧氏體型不銹鋼就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋。16、鹽酸液除在某些條件下的鹵化物溶液
12、之外, 不銹鋼一般來說有極好的耐鹽酸溶液腐蝕的性能, 對(duì)于酸性鹽,不銹鋼的耐腐蝕性能在一定程度上必然受鹽水解所形成的特殊的酸的影響。對(duì)于較高溫度的酸性鹽溶液,含鉬奧氏體型不銹鋼(0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3通常 比其他牌號(hào)不銹鋼耐腐蝕性能要好。在不銹鋼用于鹵化物溶液,特別是氯化物溶液時(shí),應(yīng)考慮到即使腐蝕速率一般較低, 但點(diǎn)蝕和(或)應(yīng)力腐蝕裂紋在一定條件下也可能產(chǎn)生。盡管有很多在有氯化物的情況下 使用不銹鋼取得極好的效果(如食品加工設(shè)備和在相對(duì)低的溫度條件下流動(dòng)的海水)但必 需分別考慮各種用途。點(diǎn)蝕或應(yīng)力腐蝕裂紋是否產(chǎn)生,取決于環(huán)境和設(shè)備設(shè)計(jì)及操作等方 面很多和因素。(二
13、)腐蝕現(xiàn)象1. 點(diǎn)蝕如前所述,不銹鋼極好的耐腐蝕性能是由于在鋼的表面形成看不見的氧化膜,使其成 為是鈍態(tài)的。該鈍化膜的形成是由于鋼暴露在大氣中時(shí)與氧反應(yīng),或者是由于與其他含氧 的環(huán)境接觸的結(jié)果。如果鈍化膜被破壞,不銹鋼就將繼續(xù)腐蝕下去。在很多情況下,鈍化 膜僅僅在金屬表面和局部地方被破壞,腐蝕的作用在于形成細(xì)小的孔或凹坑,在材料表面 產(chǎn)生無規(guī)律分布的小坑狀腐蝕。2. 引起點(diǎn)蝕的因素出現(xiàn)點(diǎn)蝕很可能是存在與去極劑化合的氯化物離子,不銹鋼等鈍態(tài)金屬的點(diǎn)蝕常起因 于某些侵蝕性陰離子對(duì)鈍化膜的局部破壞, 保護(hù)有高耐腐蝕性能的鈍態(tài)通常需要氧化環(huán)境, 但正好這也是出現(xiàn)點(diǎn)蝕的條件。產(chǎn)生點(diǎn)蝕的介質(zhì)是在C1-、B
14、r- 、I- 、Cl04- 溶液中存在 FE3+、Cu2+ Hg2+等重金屬離子或者含有 H2O2 02等的Na+ Ca2+g和堿土金屬離子的氯化物溶液。點(diǎn)蝕速率隨溫度升高而增加。例如在濃度為4%-10?氯化鈉的溶液中,在90C時(shí)達(dá)到點(diǎn) 蝕造成的重量損失最大;對(duì)于更稀的溶液,最大值出現(xiàn)在較高的溫度。3. 防止點(diǎn)蝕的方法 避免鹵素離子集中。 保證氧或氧化性溶液的均勻性,攪拌溶液和避免有液體不流動(dòng)的小塊區(qū)域。 或者提高氧的濃度,或者去除氧。 增加pH值。與中性或酸性氯化物相比,明顯堿性的氯化物溶液造成的點(diǎn)蝕較少,或 者完全沒有(氫氧離子起防腐蝕劑的作用)。 在盡可能低的溫度下工作。 在腐蝕性介質(zhì)中
15、加入鈍化劑。低濃度的硝酸鹽或鉻酸鹽在很多介質(zhì)中是有效的(抑 制離子優(yōu)先吸咐在金屬表面上,因此防止了氯化物離子吸咐而造成腐蝕)。 采用陰極防腐。有證據(jù)表明,用與低碳鋼、鋁或鋅電隅合陰極保護(hù)的不銹鋼在海水 中不會(huì)造成點(diǎn)蝕。含鉬 2%-4%的奧氏體型不銹鋼具有良好的耐點(diǎn)蝕性能。使用含鉬奧氏體型不銹鋼可顯 著減少點(diǎn)蝕或一般腐蝕,腐蝕介質(zhì)例如氫化鈉溶液、海水、亞硫酸、硫酸、磷酸和甲酸。4. 晶間腐蝕含碳量超過 0.03%的不穩(wěn)定的奧氏體型不銹鋼(不含鈦或鈮的牌號(hào)),如果熱處理不當(dāng)則在某些環(huán)境中易產(chǎn)生晶間腐蝕。這些鋼在425-815C之間加熱時(shí),或者緩慢冷卻通過這個(gè)溫度區(qū)間時(shí),都會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕。這樣的熱處
16、理造成碳化物在晶界沉淀(敏化作用), 并且造成最鄰近的區(qū)域鉻貧化使得這些區(qū)域?qū)Ωg敏感。敏化作用也可出現(xiàn)在焊接時(shí),在 焊接熱影響區(qū)造成其后的局部腐蝕。最通用的檢查不銹鋼敏感性的方法是 65%硝酸腐蝕試驗(yàn)方法。試驗(yàn)時(shí)將鋼試樣放入沸 騰的65%硝酸溶液中連續(xù)48h為一個(gè)周期,共5個(gè)周期,每個(gè)周期測定重量損失。一般規(guī) 定,5個(gè)試驗(yàn)周期的平均腐蝕率應(yīng)不大于 0.05mm月。奧氏體型不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)的晶間腐蝕可用如下方法預(yù)防: 使用低碳牌號(hào)00Cr19Ni10或00Cr17Ni14Mo2或穩(wěn)定的牌號(hào)0Cr18Ni11Ti或0Cr18NillNb.使用這些牌號(hào)不銹鋼可防止焊接時(shí)碳化物沉淀出造成有害影響的數(shù)量
17、。 如果面品結(jié)構(gòu)件小,能夠在爐中進(jìn)行熱處理,則可在1040-1150C進(jìn)行熱處理以溶解碳化鉻,并且在425-815C區(qū)間快速冷卻以防止瑞沉淀。焊接鐵素體不銹鋼在某些介質(zhì)中也可能出現(xiàn)晶間腐蝕。這是當(dāng)鋼從925C以上快速冷卻時(shí),碳化物或氧化物沉淀,金屬晶格應(yīng)變?cè)斐傻模附雍筮M(jìn)行消除應(yīng)力熱處理可消除應(yīng) 力并恢復(fù)耐腐蝕性能。在1Cr17不銹鋼中加入超過8倍碳含量的鈦,通常可減少焊接鋼結(jié) 構(gòu)在一些介質(zhì)中的晶間腐蝕。然而加入鈦在濃硝酸中不是有效的。5. 應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕裂紋是靜應(yīng)力和導(dǎo)致裂紋與金屬脆化的腐蝕共同的作用。只有拉伸應(yīng)力造成 這種形式的破壞。事實(shí)上,所有的金屬與合金(只有極少數(shù)的金屬除外)在
18、某些環(huán)境中都易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋,關(guān)于某些金屬的破壞是屬于“應(yīng)力腐蝕”或是屬于“氫脆”(例如 高強(qiáng)度鋼在硫化氫中的裂紋),還存在一些不同的觀點(diǎn)。為了進(jìn)行討論,所有這樣的外界 環(huán)境導(dǎo)致的破壞都包括在應(yīng)力腐蝕裂紋一類中。硬化的(淬火和回火)馬氏體型不銹鋼在含有氯化物、熱氫氧化物或硝酸鹽、或硫化 氫溶液中對(duì)應(yīng)力腐蝕裂紋是敏感的。對(duì)于奧氏體型不銹鋼,濃氯化物的氫氧化物溶液是造 成應(yīng)力腐蝕裂紋的主要介質(zhì)。己證明,另外幾種環(huán)境也會(huì)使奧氏體和馬氏體型不銹鋼產(chǎn)生 應(yīng)力腐蝕裂紋。然而,應(yīng)注意在很多這樣的環(huán)境中,存在雜質(zhì)可能己經(jīng)造成了裂紋。敏化的奧氏體型不銹鋼對(duì)晶間形式的應(yīng)力腐蝕裂紋是敏感的。 如果敏感性嚴(yán)重和 (
19、或) 應(yīng)力高, 這種形式的裂紋可能在認(rèn)為是弱的環(huán)境中產(chǎn)生。 除非進(jìn)行了足夠的試驗(yàn)可以證明 所遇到的環(huán)境不會(huì)造成晶間應(yīng)力腐蝕裂紋,否則絕不能將敏化和奧氏體型不銹鋼用于應(yīng)力 狀態(tài)的用途。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋破壞的環(huán)境通常是相當(dāng)復(fù)雜的。例如。所涉及的應(yīng)力通常不僅僅是 工作應(yīng)力,而是這種應(yīng)力的由于制作、焊接、或熱處理在金屬中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力組合。這 種情況常常可以用將制作后的設(shè)備消除應(yīng)力的方法來減輕。同檔,如上所述,造成裂紋的 腐蝕介質(zhì)經(jīng)常僅僅是正在處理的產(chǎn)物中的雜質(zhì)。在整體溶液中,所存在的腐蝕介質(zhì)的數(shù)量 可能沒有多到足以造成裂紋的程度,但是在裂縫處或液體上面的飛濺區(qū),介質(zhì)的局部濃度 可能造成破壞。盡管己有
20、了幾種通用的防止應(yīng)力腐蝕裂紋的方法,但最好的方法還是選用能在該環(huán)境 中耐應(yīng)力腐蝕裂紋的材料。因此,在熱的氯化物環(huán)境中應(yīng)選用 0Cr18Ni13Si4 (美國 AISLXM15或鐵素體型不銹鋼。在硫化氫環(huán)境中選用鐵素體和奧氏體型不銹鋼一般是適合的,而不能選用硬化的馬氏體型不銹鋼。五、金相組織(一)不同元素對(duì)不銹鋼組織和相的影響對(duì)于馬氏體型鉻不銹鋼來說,對(duì)組織產(chǎn)生主要影響的元素有鉻、碳和鉬;對(duì)馬氏體型 鉻鎳不銹鋼來說,產(chǎn)生主要影響的元素有鎳、鉬、鋁、鈷、氮和鈦等。馬氏體型鉻鎳不銹鋼中由于所含的鉻與碳發(fā)生交互的作用,使其在高溫下形成穩(wěn)定的r 相區(qū)和穩(wěn)定的 a+r 相區(qū)。碳量的增加可使 r 相區(qū)得到擴(kuò)
21、大,但是隨著鉻含量的增加碳的 溶解極限下降。馬氏體型鉻鎳不銹鋼中添加鎳解決了馬氏體型不銹鋼為提高其耐蝕性以犧 牲鋼的硬度為代價(jià)的問題。但是其中的鎳含量不易過高,否則由于鎳擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和降 低Ms溫度而使不銹鋼變成奧氏體型不銹鋼,從而完全喪失淬火能力。影響鐵素體型不銹鋼組織的元素主要有鉻、鉬、碳、氮和鎳,另外有一些鐵素體型不 銹鋼中還添加有鈦、鈮和銅等元素,對(duì)組織也有一定的影響。其中添加鉻和鉬的主要的目 的是加速和促進(jìn)a'相和a相的形成和沉淀,使鐵素體晶粒更加粗大。影響奧氏體型不銹鋼組織的主要元素有碳、鉻、鎳、鉬、氮、銅、硅和錳等,有時(shí)在生產(chǎn)易切削不銹鋼時(shí),也將硫作為添加元素。碳在奧氏
22、體型不銹鋼中是形成、穩(wěn)定和擴(kuò)大 奧氏體區(qū)的元素。碳在奧氏體型不銹鋼中是形成、穩(wěn)定和擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素,其形成奧 氏體的能力遠(yuǎn)高于鎳許多倍。碳在奧氏體型不銹鋼中是有用元素,但同時(shí)也是有害元素, 一方面由于碳作為一種間隙元素可通過固溶強(qiáng)化顯著提高奧氏體型不銹鋼的強(qiáng)度,同時(shí)也 可提高高濃度氯化物腐蝕介質(zhì)中的耐蝕能力; 但另一方面由于碳在某些條件下生成 Cr23C6, 使得耐腐蝕性能顯著下降。鉻在奧氏體型不銹鋼中的作用與其在鐵素體型不銹鋼中作用基 本相同。影響比相不銹鋼組織的主要元素有鎳、氮、錳、鉻、鉬、硅和鎢等。鎳在a +r雙相不銹鋼中能擴(kuò)大r相區(qū)。有關(guān)資料指出,鎳的添加還能促成形成C(X)相,增加
23、脆化敏感性并有使脆化敏感溫度向高溫方向移動(dòng)的傾向,也將使馬氏體相變溫度降低,改善雙相不 銹鋼的冷加工性能。(二)相及相變熱處理是不銹鋼生產(chǎn)和加工過程中以及最終產(chǎn)品加工過程中重要的工序。對(duì)于馬氏體 型不銹鋼,通常進(jìn)行淬火回火熱處理。對(duì)于鐵素體型不銹鋼,需進(jìn)行恢復(fù)由于加工引起 的應(yīng)硬化和焊接部位回火后恢復(fù)韌性的熱處理, 通常是高溫加熱后進(jìn)行空冷的退火熱處理。 對(duì)于奧氏體型不銹鋼,根據(jù)使用目的需要進(jìn)行固溶處理、穩(wěn)定化處理、消除應(yīng)力退火和時(shí) 效處理等。通過進(jìn)行熱處理來控制不銹鋼的金相組織時(shí),可采用相變和恢復(fù)、再結(jié)晶等形式來實(shí)現(xiàn)。相變的內(nèi)涵可以說有以下 3 種情況,即結(jié)構(gòu)的變化、組成的變化和其規(guī)律性的變
24、化告 示。在不銹鋼發(fā)生的相變中最常見的馬氏體相變就是其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的一種形式,而所發(fā) 生的其他的相變均為擴(kuò)散相變。1. 馬氏體型不銹鋼馬氏體型不銹鋼有良好的淬火性能,即使是截面積很大的工件,也可在空冷條件下實(shí) 現(xiàn)淬火硬化。為比較馬氏體型不銹鋼與其他碳含量相同的碳素鋼、合金鋼的淬火性能,用等溫相變 曲線進(jìn)行了分析。結(jié)果表明其珠光體相變時(shí)間延遲,曲線鼻部的溫度上升。其中鎳使珠光 體相變明顯推遲,只需添加 1%即可大大改善淬火性能,但回火過程則需要相當(dāng)長的時(shí)間。馬氏體型不銹鋼中的合金元素可改變鋼的 Ms點(diǎn)。其中碳的影響尤為顯著,碳的濃度高 時(shí)Ms點(diǎn)向低溫方向移動(dòng),易生成殘留奧氏體。以13%Cr鋼為例
25、,在淬火加縶溫度為1180C 時(shí),在碳含量大于0.80%的情況下Ms點(diǎn)降至室溫以下。生成物為過冷奧氏體相組織。但由 于也隨之生成了殘留奧氏體,因此淬火硬度也下降了,對(duì)于高碳馬氏體型不銹鋼來說,為 避免該現(xiàn)象的發(fā)生和殘留奧氏體相變引起的尺寸變化,需在粹火后通過進(jìn)行低溫處理來盡 量減少殘留奧氏體的存在。對(duì)于馬氏體型不銹鋼,進(jìn)行淬火處理后還需進(jìn)行回火處理。一般將這兩者連在一起統(tǒng) 稱為淬火回火處理。進(jìn)行回火處理是將由奧氏體相的相變得到的馬氏體進(jìn)行回火,其目的 是為改善馬氏體型不銹鋼的拉伸性能和得到高的持久強(qiáng)度和屈強(qiáng)比。回火后在其基體中過 飽和固溶的碳形成碳化物析出,且隨時(shí)間的延長逐漸形成穩(wěn)定相。是采用
26、低溫回火還是采 用高溫回火,依成分和使用目的而異。低碳馬氏體型不銹鋼在440- 540C進(jìn)行回火時(shí)顯著變脆,發(fā)生常說的二次硬化。由于此問題的產(chǎn)生不是夾雜元素的偏析等原因造成的,因此 為同時(shí)照顧到韌性、拉伸性能和耐應(yīng)力腐蝕性能,應(yīng)盡可能在高溫下進(jìn)行回火,也可通過 添加鉬、鎢和釩等元素來改善性能。2. 鐵素體型不銹鋼鐵素型不銹鋼在碳和氮的含量極少時(shí),無論在高溫下還是在室溫下均為鐵素體單相 當(dāng)碳和氮的含量增加時(shí)就會(huì)在高溫下生成 r 相,可通過回火處理析出碳化物和氮化物而變 為鐵素體單相。據(jù)有關(guān)資料介紹。在 600-900C回火時(shí)大部分碳和氮將析出。高鉻鐵素體型不銹鋼在經(jīng)高溫加熱后會(huì)產(chǎn)生各種脆化現(xiàn)象。
27、這些現(xiàn)象與其金屬組織有關(guān),如c相脆化、475C脆性和高溫脆性。(T相脆化:在Fe-Cr二元系合金中,在鉻含量為46at%-53at%的很窄范圍內(nèi)產(chǎn)生,是 非磁性和硬的相。當(dāng)鉻含量大于25%0加熱溫度高于600C時(shí)即可在較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生。當(dāng)鋼 中含有硅、錳、鎳和鉬等元素時(shí),其產(chǎn)生范圍加寬。鉻、硅和鋁對(duì) c 相也有一定的影響。 隨鉻的增加TTT曲線向短時(shí)間方向擴(kuò)展。硅雖有明顯的析出促進(jìn)作用但鋁卻予以抑制。在 冷加工中,可在很短時(shí)間內(nèi)便產(chǎn)生 c 相析出。一旦發(fā)生 c 相脆化的鋼,可加熱至 850-90 0C使析出的c相固溶,然后再進(jìn)行急冷就可消除脆性和恢復(fù)韌性。475C脆性:是將鐵素體鋼在 400-5
28、00C長時(shí)間加熱時(shí)出現(xiàn)的脆化現(xiàn)象。475C脆性產(chǎn) 生與c相脆化產(chǎn)生相比較,首先是產(chǎn)生溫度范圍不同,其次是 475C脆性較c相脆化在 更短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生。能夠減輕475C脆性的合金添加元素還沒有發(fā)現(xiàn)。 對(duì)發(fā)生475C脆性的 鋼在600C進(jìn)行短時(shí)間處理即可消除脆性和恢復(fù)韌性。咼溫脆性:當(dāng)咼鉻鐵素體型不銹鋼從 900-1000°C的咼溫急冷時(shí),隨著晶粒的粗化和碳 化物向晶界凝集發(fā)生明顯脆化。鉻含量越高,脆化的程度越大。破壞現(xiàn)象與475C脆性相象。由于晶粒粗化,因此在進(jìn)行深沖、彎曲等冷加工時(shí)表面易發(fā)生粗糙等缺陷。又因?yàn)榫?界上析出碳化物因此晶間腐蝕敏感性增加。 為避免該缺陷的產(chǎn)生同, 需從高溫
29、緩冷至 800C左右,或650-800C短時(shí)間的退火3. 奧氏體型不銹鋼從Fe-Cr-Ni三元系平衡相圖的分析中可知,當(dāng) 70%Fe等濃度斷面中鎳含量為10%寸, 該合金在800-1000C下為r單相。具代表性的Cr18-Ni8鋼由于存在碳、氮等奧氏體穩(wěn)定 化元素,因此室溫下即為 r 單相。其中氮較碳有約兩倍的固溶度, 因而含氮量為 0.1%-0.3% 的高強(qiáng)度不銹鋼己得到了應(yīng)用。目前己明確碳、氮、鈷、錳和銅等元素是奧氏體穩(wěn)定化元素,鋁、釩、鉬、硅和鎢等 元素是鐵素體穩(wěn)定化元素。作為固相內(nèi)的平衡相,除a相、r相以外還有金屬間化合物(T相。碳、氮和鎳等奧 氏體穩(wěn)定化元素抑制 T相的生成,但錳與鉬
30、、硅、鈦、鈮、鋯、釩和鋁等鐵素體穩(wěn)定化元 素促進(jìn) T 相的生成。 除此以外在奧氏體型不銹鋼中由于添加不同的元素, 還有可能生成拉 弗斯(Laves)相或x相等金屬間化合物。其析出的反應(yīng)是隨合金組成、時(shí)效溫度及制造合 金時(shí)的加工和熱處理?xiàng)l件來決定的,是一個(gè)非常復(fù)雜的變化。在鋼中添加鉻、鎳、錳、碳和氮等元素時(shí),馬氏體相變初始溫度Ms幾乎與這些合金元素的添加成比例降低, 在常溫下也可保持 r 相。奧氏體不銹鋼就是其具代表性的合金之一。雖說為使奧體型不銹鋼的 r 相穩(wěn)定添加了大量的錳或鎳,但實(shí)際上 r 相往往并非穩(wěn)定 而是處于亞穩(wěn)定態(tài)。 從熱力學(xué)角度來看可以說 a 相到是穩(wěn)定的。 一般稱這些奧氏體相為
31、亞 穩(wěn)定奧氏體相。當(dāng)對(duì)亞穩(wěn)定奧氏體相冷卻至極低溫或室溫下進(jìn)行加工時(shí),其中的部分或全 部亞穩(wěn)定奧氏體相將發(fā)生馬氏體相變。通過對(duì)奧氏體型不銹鋼進(jìn)行冷卻或加工得到的馬氏體中除有a'相外還有&相。該相具有hep結(jié)構(gòu).且有0.7%左右的收縮,是非磁性的,容易發(fā)生加工誘發(fā)相變。&相是當(dāng)Cr:Ni 為5:3且 Cr+Ni 定為 24%時(shí)生成的。由于面心立方結(jié)構(gòu)的( 111)面的每兩個(gè)原子 面上發(fā)生堆垛缺陷時(shí)將成為 &馬氏體結(jié)構(gòu),因此&相的生成和堆垛缺陷有著密切的關(guān)系。奧氏體型不銹鋼的馬氏體相變中一個(gè)重要的問題是,一旦發(fā)生馬氏體相變后經(jīng)再加熱 進(jìn)行恢復(fù)的問題。 對(duì)于 C
32、r18-Ni8 鋼主要發(fā)生擴(kuò)散型的逆相變, 而象 Cr16-Ni10 鋼則發(fā)生剪 切的逆相變。后者的鉻含量較前者低,鎳含量較前者高。從金相組織上來看, 奧氏體型不銹鋼是相對(duì)穩(wěn)定的, 其中碳化物的析出與其耐蝕性能、 高溫強(qiáng)度以及韌性等主要性能密切相關(guān)。在通常作為固溶熱處理溫度1000C附近,碳的固溶量可達(dá)到最高,但當(dāng)溫度低于 800C時(shí)固溶量急劇下降而產(chǎn)生碳化物。所以進(jìn)行固溶化 處理或焊接后如果冷卻速度過慢,在晶界上會(huì)產(chǎn)生碳化物,成為晶間腐蝕的原因。鋼中的 碳有活性隨鎳含量的增加而增加,隨鉻含量的增加而減少。也就是說鎳的增加使碳的固溶 量減少,鉻的增加使碳的固溶量增加。另外在晶界還析出鉻碳化物,
33、合金添加元素有時(shí)也 生成相應(yīng)的碳化物。4. 雙相不銹鋼通常進(jìn)行不同的鉻含量和鎳當(dāng)量的組合可以得到鐵素體(a相或S相)和奧氏體(r相)的雙相組織。如果以鉻含量的多少來進(jìn)行分類的話,可分類為18%Cr系、22%C系、25%Cr系和28%Cr系。同時(shí)為確保r相的量需添加4%-11%勺鎳,為提高其耐蝕性需添加不多 于4%勺鉬。在最終經(jīng)1050-1100C固溶處理后,在a相基體中分散有不多于50%勺r相。在400-1000C下進(jìn)一步進(jìn)行時(shí)效時(shí),生成金屬間化合物、碳化物以及氮化物等各種析出物。在雙相組織中,鉻、鉬和硅等鐵素體穩(wěn)定元素濃縮在a相中。而鎳、錳、碳和氮等奧氏體穩(wěn)定元素濃縮在r中。在時(shí)效過程中最有
34、影響的是 (7相,可造成(7相脆化。另外時(shí)效還可產(chǎn)生M23C6也和鐵素體型不銹鋼一樣發(fā)生 475C脆性。5. 沉淀硬化型不銹鋼沉淀硬化型不銹鋼是除具備不銹鋼特有的耐蝕性外,還可通過進(jìn)行時(shí)效處理實(shí)現(xiàn)沉淀 硬化的高強(qiáng)度不銹鋼, 根據(jù)基體的金屬組織情況, 即根據(jù)鉻當(dāng)量和鎳當(dāng)量之間的平衡情況, 沉淀硬化型不銹鋼可分為馬氏體系沉淀硬化型不銹鋼、半奧氏體系沉淀硬化型不銹鋼、奧 氏體鐵素體系沉淀硬化型不銹鋼、 奧氏體系沉淀型不銹鋼和鐵素體系沉淀硬化型不銹鋼。馬氏體系沉淀硬化型不銹鋼,鉻和鎳的含量少且鉻含量和鎳含量低。由于馬氏體相變 結(jié)束溫度高于室溫,因此固溶化處理奧氏體相冷卻過程發(fā)生馬氏體相變,在室溫下為馬
35、氏 體組織。半奧氏體系沉淀硬化型不銹鋼,比前者鉻含量和鎳含量高,Ms點(diǎn)接近室溫。固溶處理后形成亞穩(wěn)定 r 相,經(jīng)冷加工或低溫處理,低溫退火處理可以發(fā)生馬氏體相變。單獨(dú)和復(fù) 合添加有鋁、鈦和鉬等沉淀硬化元素,經(jīng)在 450-550C時(shí)效處理產(chǎn)生a'相和n相實(shí)現(xiàn) 硬化。奧氏體系沉淀硬化型不銹鋼,含有較多的奧氏體穩(wěn)定化和鐵素體穩(wěn)定化元素,鎳當(dāng)量高且Ms點(diǎn)在室溫以下。在固溶處理狀態(tài)下為 r單相組織。作為沉淀硬化元素添加的有碳、 磷、氮、鈦、鋁、鈮和釩等元素,經(jīng)比其他系鋼高的溫度時(shí)效處理后析出碳化物、氮化物、 磷化物或n相和r '相等。鐵素體系沉淀硬化型不銹鋼,只含少量的鎳等奧氏體穩(wěn)定化元
36、素,含較多的鉻、硅和 鉬等鐵素體穩(wěn)定化元素,因而在固溶化狀態(tài)下即呈鐵素體組織。對(duì)其通過添加硅和鎳來促 進(jìn)沉淀硬化。時(shí)效溫度為 550-600C。特點(diǎn)和用途不銹鋼按照其組織結(jié)構(gòu)分為奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、雙相不銹鋼、馬氏體 型不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼。各類型不銹鋼主要使用特性對(duì)比如表 2-5-6 所示。我國不 銹鋼標(biāo)準(zhǔn)主要牌號(hào)的特點(diǎn)和用途如表 2-5-7 所示;日本 JIS 標(biāo)準(zhǔn)主要牌號(hào)的特點(diǎn)和用途如 表 2-5-8 所示。一、奧氏體型不銹鋼奧氏體型不銹鋼是不銹鋼中最重要的一類,其產(chǎn)量和用量占不銹鋼總量的70%。按照合金化方式, 奧氏體型不銹鋼可分為鉻鎳鋼和鐵鉻錳鋼兩大類。 前者以鎳為奧
37、氏體化元素, 是奧氏體鋼的主體;后者是以錳、氮代替昂貴的鎳的節(jié)鎳鋼種。總體講,奧氏體鋼耐蝕性好,有良好的綜合力學(xué)性能和工藝性能,但強(qiáng)度、硬度偏低。二、鐵素體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼含鉻 11%-30%,基本不含鎳,是節(jié)鎳鋼種,在使用狀態(tài)下組織結(jié)構(gòu)以 鐵素體為主。鐵素體型不銹鋼強(qiáng)度較高,而冷加工硬化傾向較低,耐氯化物應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙 腐蝕等局部腐蝕性能優(yōu)良,但是對(duì)晶間腐蝕敏感,低溫韌性較差。三、雙相不銹鋼一般認(rèn)為,在奧氏體基體上存在15%以上的鐵素體,或在鐵素體基體上存在15%以上的 奧氏體即可稱其為奧氏體+鐵素體雙相不銹鋼。雙相不銹鋼兼有奧氏體鋼和鐵素體鋼的優(yōu)點(diǎn)。四、馬氏體型不銹鋼馬氏體型不
38、銹鋼是一類可以用熱處理的手段調(diào)整其性能的鋼,其強(qiáng)度、硬度較高。五、沉淀硬化型不銹鋼沉淀硬化型不銹鋼是通過熱處理手段使鋼中碳化物沉淀析出,從而達(dá)到提高強(qiáng)度目的的鋼。表2-5-6不銹鋼主要使用特性對(duì)比特性馬氏體型不銹鋼鐵素體型不銹鋼奧氏體型不銹鋼雙相不銹鋼備注耐蝕性耐大氣腐蝕性能一般良好良好良好與合金因素有關(guān)耐酸性能一般良好良好良好與合金因素有匕匕 厶冃關(guān)般仙關(guān)-好 良般仙關(guān)耐 熱 性 能度 強(qiáng) 溫 高差 稍差 肖 禾性 溫 高化 硫 氧 溫 高好 良好 良勞 熱好 良-加 工 性 能匕匕 厶冃 性 揍 焊(W 工 加 冷好 良差 肖 禾好 良差 肖 禾切削性能一般一般一般一般室溫強(qiáng)度良好一般一般
39、良好強(qiáng) 度低溫強(qiáng)度、韌性稍差差良好差疲勞、切口敏感性一般一般良好一般其/、非磁性能差差良好差他電熱性能良好一般表2-5-7我國不銹鋼主要牌號(hào)的特點(diǎn)和用途類型牌號(hào)特點(diǎn)和用途奧1Cr17 Mn 6Ni5N節(jié)Ni鋼種,代替牌號(hào)1Cr17Ni7,冷加工后具有磁性。鐵道車輛用1CI18M n10Ni5Mo3N對(duì)尿素有良好的耐蝕性,可制造尿素腐蝕的設(shè)備1Cr17Ni7經(jīng)冷加工有高的強(qiáng)度。鐵道車輛。傳送帶螺栓螺母用1Cr18Ni9經(jīng)冷加工有高的強(qiáng)度,但伸長率比1Cr17Ni7稍差。建筑用較飾部件YICr18Ni9提咼切削性,耐燒蝕性。取適用于自動(dòng)車床。螺栓螺母YICr18Ni9Se提咼切削性,耐燒蝕性。取適
40、用于自動(dòng)車床。鉚釘、螺釘0Cr18Ni9作為不銹鋼耐熱鋼使用最廣泛,食品用設(shè)備,一般化工設(shè)備。原子能工業(yè)用設(shè)備OOCrlgNilO比0Cr19Ni9碳含量更低的鋼。耐晶間腐蝕性優(yōu)越,為焊接后為進(jìn)行熱處理部件類0Cr19Ni9N在牌號(hào)0CrlgNi9上加N。強(qiáng)度提高。塑性不降低。使材料體型1Cr18 Mn 8Ni5N節(jié)Ni鋼種,代替牌號(hào)1Cr18Ni9的厚度減少。作為結(jié)構(gòu)用鋼強(qiáng)度部件0Cr19Ni10NbN在牌號(hào)0Cr19Ni9上加Nb,具有與0Cr19Ni9相同的特笥和用途00Cr18Ni10N在牌號(hào)00Cr19Ni10上添加N,具有以上牌號(hào)同樣特性,用途與0Cr19NigN相同,但耐晶間腐蝕
41、性更好1Cr18Ni12與0Cr19Ni9相比,加工硬化性低。旋壓加工,特殊拉拔,冷鐓用0Cr23Ni13耐腐蝕性,耐熱性均比0Cr19Ni9好0Cr25Ni20抗氧化性比0Cr23Ni13好,實(shí)際上多作為耐熱鋼使用0Cr17Ni12Mo2在海水和其他各種介質(zhì)中,耐腐蝕性比0Cr19Ni9好,主要作耐點(diǎn)蝕材料奧1Cr18Ni2Mo2Ti用于抵抗硫酸,磷酸、甲酸,乙酸的設(shè)備,有良好的耐晶間腐蝕性0Cr18Ni12Mo2Ti用于抵抗硫酸,磷酸、甲酸,乙酸的設(shè)備,有良好的耐晶間腐蝕性00Cr17Ni14Mo2為0Cr17Ni12Mo2的越低碳鋼,比0Cr17Ni12Mo2耐晶間腐蝕性好0Cr17Ni
42、12Mo2N在牌號(hào)0Cr17Ni1Mo2中加入N,提高強(qiáng)度,不降低塑性,使材料的厚度減薄。作耐腐蝕性較好的強(qiáng)度較咼的部件00Cr17Ni13Mo2N在牌號(hào)00Cr17Ni14Mo2中加入N,具有以上牌號(hào)同樣性能,用途與0Cr17Ni12Mo2N相同,但耐晶間腐蝕性更好0Cr18Ni12Mo2Cu2耐腐蝕性、耐點(diǎn)腐蝕性比0Cr17Ni12Mo2好,用于耐硫酸材料00Cr18Ni14Mo2Cu2為 0Cr18Ni12Mo2Cu的越低碳鋼,比 0Cr18Ni12Mo2Cu2勺耐晶間腐蝕性好氏體型00Cr19Ni13Mo3為0CrlgNi13Mo3的越低碳鋼,比0Cr19Ni13Mo3耐晶間腐蝕性好1
43、Cr18Ni12Mo3Ti用于抵抗硫酸,磷酸、甲酸,乙酸的設(shè)備,有良好的耐晶間腐蝕性0Cr18Ni12Mo3Ti用于抵抗硫酸,磷酸、甲酸,乙酸的設(shè)備,有良好的耐晶間腐蝕性0Cr18Ni16Mo5吸取含氯離子溶液的熱交換器,乙酸的設(shè)備,磷酸設(shè)備,漂白裝置等,在00Cr17Ni14Mo2和00Cr17Ni13Mo3為能適用的環(huán)境中使用1Cr18Ni9Ti作焊芯、抗磁儀表、醫(yī)療器械、耐酸容器及設(shè)備襯里輸送管道等設(shè)備和零件0Cr18Ni10Ti添加Ti提咼耐晶間腐蝕性,不推薦作裝飾部件0Cr18Ni11Nb含Nb提咼耐晶間腐蝕性奧 氏 體 型用 a 冷o 提 c 入 n 力 中 99 r c o 號(hào)
44、牌 在裂 斷 蝕 腐 力 應(yīng) 耐 高 提5加 添H境 中 環(huán)Q 子 N 離16 含 O 于 號(hào) 用 牌 。 在 性奧 氏 體 -®, 強(qiáng) 的 高有具O織 蝕 組 腐相 水 雙 海有 耐 具 作Arri458 r c1亠'咼 抗 作 制鐵 素 體 型耐 氣, 仏熱 好 于衛(wèi) 性 適 丁 裂r等 破 M 工 蝕郵化 腐高 、 M 較 應(yīng) 存 石 耐具氐, 纟 ,當(dāng) 址 織 相 、 gffloo! 初 M 化 雙 3 、 型NM油 體 7 煉。 氏CM十 字 奧00用> 一 O ,凝 體 與 境 冷 >能 環(huán) 和 鐵 性 的 器 有蝕子換 具 點(diǎn) 離 交鐵 素 體 型Z
45、材 溫 鋼 高 合 從 復(fù)溫高耐 嘴 匕匕 卩 厶冃性S室 加! 匕匕 M 厶冃性乍 彎O 位哩 Rr M 立口 處 接它 焊低 響 W侍 含 子1Cr17耐蝕性良好的通用鋼種,建筑內(nèi)裝飾用,重油燃燒器部件,家用電器部件YICr17比1Cr17提高切削性能。自動(dòng)車床用,螺栓,螺母等1Cr17Mo為1Cr17的改良鋼種,比1Cr17抗鹽溶液性強(qiáng)。作為汽車外裝材烊使用00Cr30Mo2高CrMo系,C、N降至極低,耐蝕性很好,作為乙酸、乳 酸等有機(jī)酸有關(guān)的設(shè)備,制造可性堿設(shè)備。耐鹵離子應(yīng)力腐 蝕破裂00Cr27Mo要求性能,用途,耐蝕性和軟磁性與 00Cr30Mo0類似馬 氏 體 型1Cr12作為
46、汽輪機(jī)葉片及高應(yīng)力部件之良好的不銹耐熱鋼1Cr13具有良好的耐蝕性,機(jī)械加工性,一般用途,刃具類0Cr13作較咼韌性及受沖擊負(fù)荷的零件、如汽輪機(jī)葉片、結(jié)構(gòu)架、不銹設(shè)備、襯里、螺栓、螺帽等YICr13不銹鋼中切削性能最好的鋼種,自動(dòng)車床用1Cr13Mo為比1Cr13耐蝕性高的高強(qiáng)度鋼鋼種,汽輪機(jī)葉片,高溫部件2Cr13淬火狀態(tài)下硬度咼,耐蝕性良好。作汽輪機(jī)葉片3Cr13比2Cr13淬火后的硬度高,作刃具、噴嘴、閥座、閥門等Y3Cr13改善3Cr13切削性能的鋼種3Cr13Mo作較咼硬度及咼耐磨性的熱油泵軸,閥片、閥門軸承,醫(yī)療器械彈簧等零件4Cr13作較咼硬度及咼耐磨性的熱油泵軸、閥片、閥門軸承
47、,醫(yī)療器械、彈簧等零件1Cr1TNi2具有較高強(qiáng)度的耐硝酸及有機(jī)酸腐蝕的零件、容器和設(shè)備7Cr17硬化狀態(tài)下,堅(jiān)硬,但比8Cr17、11Cr17韌性高。作刃具、馬氏體型量具、軸承8Cr17硬化狀態(tài)下,比7Cr17硬,而比11Cr17地韌性高。作刃具、閥門9Cr18不銹切片機(jī)械刃具及剪切刀具、手術(shù)刀片、高耐磨設(shè)備零件 等11Cr17在所有不銹鋼,耐熱鋼中,硬度最咼,作噴嘴、軸承Y11Cr17比11Cr17提高了切削性的鋼種。自動(dòng)車床用9Cr18Mo軸承套圈及滾動(dòng)體用的高碳鉻不銹鋼9Cr18MoV不銹切片機(jī)械刃具及剪切工具、手術(shù)刀片、高耐磨設(shè)備零件 等、iT沉0Cr17Ni4Cu4Nb添加鋼的沉淀
48、硬化型鋼種。軸類、汽輪機(jī)部件淀硬0Cr17NiTAI添加鋁的沉淀硬化型鋼種,作彈簧、熱圈、計(jì)器部件化型0Crl5NiTM02AI用于有一定耐蝕要求的高強(qiáng)度容器、零件及結(jié)構(gòu)件表2-5-8日本不銹鋼主要牌號(hào)的特點(diǎn)和用途分類牌號(hào)主要組成特點(diǎn)和用途SUS20117Cr-4.5Ni-6M n-N是節(jié)Ni鋼種,301鋼的替代鋼。經(jīng)冷加工后具有磁性,用于鐵路車輛奧 氏 體 型SUS20218Cr-5Ni8M n-N是節(jié)Ni鋼種,301鋼的替代鋼。用于庖廚器具SUS30117Cr-7Ni經(jīng)冷加工后可得到高強(qiáng)度。用于鐵路車輛、帶式輸送機(jī)、螺栓和螺母、彈簧等SUS301L17Cr-7Ni-低 C-N是低碳SUS3
49、01鋼,具有優(yōu)良的抗晶間腐蝕性能的焊接性能。用于鐵路車輛等SUS201J117Cr-7.5NJ-0.1C拉伸加工性能和彎曲加工性能優(yōu)于 304鋼,加工硬化居304鋼和301鋼中間。用于彈簧、廚房用具、器件、建筑、車輛等SUS30218Cr-8Ni-0.1C冷加工后可獲高強(qiáng)度,但延伸劣于301鋼。用于建筑物外部裝飾材料SUS302B18Cr-8Ni-2.5Si-0.1C抗氧化性能優(yōu)于302鋼,在900C以下具 有與310S鋼等同的抗氧化性能和強(qiáng)度。用 于汽車尾氣凈化裝置、用作工業(yè)爐等咼溫 設(shè)備材料SUS30318Cr-8NJ-高 s提高切削性能和抗高溫粘結(jié)性能。最適用于自動(dòng)車床。螺栓和螺母奧 氏
50、 體 型SUS303Se18Cr-8Ni-Se提高切削性能和抗高溫粘結(jié)性。最適用于自動(dòng)車床。用于鉚釘和螺絲SU830418Cr-8Ni是得到最廣泛應(yīng)用的不銹鋼、耐熱鋼。用 于食品生產(chǎn)設(shè)備、昔通化工設(shè)備、核能等SUS304L18Cr-9Ni-低是極低碳304鋼。具有優(yōu)良的抗晶間腐蝕性能。用于焊接后不能進(jìn)行熱處理的部件等SUS304N118Cr-8Ni-N在304鋼中添加N,在抑制延伸性能下降 的同時(shí)提高強(qiáng)度,有減小材料厚度的效果。 用于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度用部件SUS304N218Cr-8Ni-N-Nb在304鋼中添加N和Nb,使其具有同上一樣的性能。用途與304N1鋼相同SUS304LN18Cr-8Ni-
51、N-低 C在304L鋼中添加No使其具有同上一樣的性能。用途與304N1鋼同,但抗晶間腐蝕性能SUS304J117Cr-7Ni-2Cu減少SUS304鋼中的Ni、添加Cio冷成形性能特別是深沖性能優(yōu)良。用于污水滲坑、 熱水槽等SUS304J217Cr-7Ni-4 Mn-2Cu深沖性能優(yōu)于SUS304鋼。用于洗澡用熱水器、門把手等SUS304J318Cr-8Ni-2Cu在304鋼中添加Cu,改善了泠加工性能和非磁性能。成分為SUS304鋼和SUSXM鋼之間。用于冷加工用螺栓和螺母等SUS30518Cr-12Ni-0.1C與304鋼相比加工硬化性能低。用于旋壓成形加工、特殊拉拔和冷壓制等SUS30
52、5J118Cr-13Ni-0.1C是低碳305鋼,加工硬化性能低。用途與305鋼相同F(xiàn)US309S22Cr-12Ni雖耐腐蝕性能優(yōu)于304鋼,但實(shí)際上多作為耐熱鍋使用SUS310S25Cr-20Ni抗氧化性能優(yōu)于309S鋼,多作為耐熱鋼使用奧氏SUS31618Cr-12Ni-2.5Mo對(duì)于海水及各種腐蝕介質(zhì)的抗腐蝕性能優(yōu)于304鋼。用于抗點(diǎn)蝕材料體SUS316L18Cr-12Ni-2.5Mo-低是極低碳316鋼。性能為316鋼的性能加上抗晶間腐蝕性能SUS316N18Cr-12Ni-2.5Mo-N是在316鋼中添加N,在抑制延伸性能下 降的同時(shí)提高強(qiáng)度,有減小材料厚度的效 果。是耐腐蝕性能優(yōu)良
53、的高強(qiáng)度的材料SUS316LN18Cr-12Ni-2 , 5Mo-N-低C是在316L鋼中添加L,使其具備同上的特 性。用途等同316N鋼,但有優(yōu)良的抗晶間 腐蝕性能SUS316Ti18Cr-12Ni-2.5Mo-Ti是在SUS316鋼中添加Ti來改善抗晶間腐蝕性能SUS316J118Cr-12Ni-2Mo-2Cu耐腐蝕性能和抗點(diǎn)蝕性能優(yōu)于316鋼。用于耐硫酸腐蝕用材料SUS316J1L18Cr-12Ni-2Mo-2Cu-低C是低碳316J1鋼。使316J1鋼具備抗晶間腐蝕性能SUS31718Cr-12Ni-3.5Mo抗點(diǎn)蝕性能優(yōu)于316鋼。用于印染設(shè)備材料SUS317L18Cr-12Ni-3
54、.5Mo-低C是極低碳317鋼。使317鋼具備抗晶間腐蝕性能SUS317LN18Cr-13Ni-3.5Mo-N-低C在SUS317L鋼中添加N,具有高強(qiáng)度和高耐腐蝕性能。用于各種罐和容器SUS317J118Cr-16Ni-5Mo用于使用含氯離子液體的熱交換器、醋酸生產(chǎn)設(shè)備、磷酸生產(chǎn)設(shè)備和漂白裝置等316L鋼和317L鋼不能適用的環(huán)境中SUS317J225Cr-14Ni-1Mo-0.3N與SUS317鋼相比為高Cr、高M(jìn)e,添加了N。具有高強(qiáng)度且具有優(yōu)良的耐腐蝕性能SUS317J3L21Cr-12Ni-2.5Mo-0.2N-低 C抗點(diǎn)蝕性能優(yōu)于SUS317鋼。用于處理公害裝置和醋酸環(huán)境奧氏體SUS317J4L22Cr-25Ni-6Mo-0.2N-低C抗點(diǎn)蝕性能優(yōu)于SUS3171鋼。用于紙槳造紙業(yè)、海水熱交換器等SUS317J5L21Cr-24.5Ni-4.5Mo-具有優(yōu)良的耐海水腐蝕性能。用于各種在1.5Cu-極低C海水中使用的裝置上SUS3
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