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发表于 2009-3-4 17:30:26
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来自： 中国湖北十堰
奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。
: b G' V! L! w2 N: U+ D 奥氏体型钢
* q1 H, i2 e8 @3 E (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 . a# \& [) f" s+ _1 j
1.概述
7 J4 y9 P- s S' v2 p0 H: t 奥氏体不锈钢1913年在德国问世，在不锈钢中一直扮演着最重要的角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。钢号也最多，当今我国常用奥氏体不锈钢的牌号就有40多个，最常见的就是18-8型。
# M5 w7 H5 r: Q) u) ]7 ] 定义：常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
4 u& Y6 a9 z8 ]; |# ]0 J- l 分类：Fe-Cr-Ni (主体)
! S6 f: `0 D, i+ L* ` Fe-Cr-Mn
" X( j R e5 J- r$ g 国内外牌号对比：; C4 ~" D T7 l3 a, \
GB(中国) ASTM(美国) JIS(日本) DIN(德国)4 A: [* G1 U: d; R9 X
1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi177
+ L7 u+ _) ~- E, L, e+ K7 j: } 1Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi188
. B8 r1 b' w) T3 S' d 1Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS188$ W' d" h p/ V) Y
0Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi189
, z1 K2 \) s1 E3 J* `$ _. h7 V1 C 0Cr19i10 304L SUS304L X2CrNi189
2 U) d9 i0 t+ v$ U ]; z1 C( A 0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo18100 |. K0 z/ |5 A- ~* @3 Q
00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo18102 Y$ r- M& N% v# R3 f9 z( s
0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi189# r1 J" h, x& j! g
0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo1816
0 _% U* ^) F! p6 H N; b6 p 2. 奥氏体不锈钢的成分
9 r H0 Z7 f) O& C 在18-8型不锈钢的成分基础上演变，主要有以下几方面的重要发展：5 }2 A, y* m: d$ ?& u2 X) t* i
1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀( @. q0 r n4 t% n" Y
2) 降C或加Ti、Nb，减少晶间腐蚀倾向 [, B, W$ H! C1 b" m; o9 {; ]
3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度. ]4 ^& h% [# x7 {+ v4 V
4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.转自"我要不锈钢"
( M: z0 `8 M/ ]' G 5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.
+ x6 G% S: x ] 奥氏体不锈钢成分系统图1 J5 K9 Q) X5 j* h& x+ [! e% g+ a8 s
3. 奥氏体不锈钢的组织
: _/ {3 K1 `0 ~# `9 x6 W 3.1铁素体相的形成: b5 `! _- A2 B0 ?1 i( a2 A8 d
3.1.1铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响6 _. w% K/ o; a
F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响：如使热加工产生裂纹的倾向性增大；钢的耐点蚀性下降，在诸多腐蚀环境（如尿素生产）中耐蚀性劣化；在高温下加长时间加热时，F相会转变为σ相使钢变脆等等。: x" M# z4 x' }$ m4 `
3.1.2铁素体相的形成与含量的粗略判定
9 W; l5 H& t- n6 d' L6 g 含量的粗略判定：, i2 ^/ Q+ N; y+ q+ ?& \5 i! Y
Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo，Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn
7 p$ S y X: z2 T 3.1.3铁素体相的消除
2 g# H& Y( y9 o) N 根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是首选的元素，但是从经济的角度出发，Mn和N也受到人们的重视。特别是N，其抑制铁素体形成的能力为Ni的30倍，同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用.
6 t4 t0 ?+ ~$ p& F0 G2 M- F标准的马氏体不锈钢是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C型，这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”，其范围是从11.5至18%，铬含量愈高的钢材需碳含量愈高，以确保在热处理期间马氏体的形成，上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用，且440型成份的熔填金属不易取得。$ @9 p$ B& A. N
标准马氏体钢材的改良，含有类如镍、钼、钒等的添加元素，主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K，当添加这些元素时，碳含量也增加，随着碳含量的增加，在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。
- B2 ?- ]2 J7 a; c0 C, H: c: l 马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接，无论钢材的原先状态如何，经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区，热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量，当硬度增加时，则韧性减少，且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度，是避免龟裂的最有效方法，为得最佳的性质，需焊后热处理。
4 C/ @6 n- |* A$ F* p! ` 马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。
! ?2 E3 O! s+ p3 _& g$ e 马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分，如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相铁素体合金，在任何热处理制度下也不能产生马氏体，为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马氏体铬不锈钢来说，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然，还有其他元素，利用这些元素，可根据Schaeffler图确定大致的组织。5 J; S' D% j3 p; G! I8 L
马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类：
3 A, f, \1 e h 1.低碳及中碳13%Cr钢
9 }. h) D# \7 a/ R1 J0 E6 N6 j9 i 2.高碳的18%Cr钢
% d8 P; O* E, _/ q2 P 3.低碳含镍（约2%）的17%Cr钢
* e/ |& U6 X) Y+ S 马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片（1Cr13）、蒸汽装备的轴和拉杆（2Cr13），以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等（4Cr13）。碳含量较高的钢号（4Cr13、9Cr18）则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。
6 ]- I4 V( p R 与铁素体不锈钢相似，在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能：1.加入0.07%S或Se改善切削加工性能，例如1Cr13S或4Cr13Se；2.加入约1%Mo及0.1% V，可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性；3.加入约1Mo-1W-0.2V，可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。
H) d8 ^8 u) C0 H+ b9 N% } 马氏体不锈钢与调制钢一样，可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也相似：当硬度升高时，抗拉强度及屈服强度升高，而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着降低。 1 {2 ~7 d8 K0 N/ W4 ]. R
马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量，而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬，又间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中，碳含量越低，则耐蚀性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢中，其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。 |
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发表于 2009-3-4 16:39:22
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