奧氏體不銹鋼是克服馬氏體不銹鋼耐蝕性不足以及鐵素體脆性大而發展起來的鋼種。以鉻和鎳為主要合金元素的奧氏體不銹鋼耐蝕性高,而且塑性好,易于加工成形,具有良好的可焊性、低溫韌性和無磁性等性能,是最重要的也是目前應用最廣泛的不銹耐酸鋼,約占不銹鋼總產量2/3。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,并已有33個牌號納入國家標準。
這類鋼(gang)的基本成分是18%~25%鉻,8%~20鎳(nie),低碳,也含(han)有(you)少量的銅、鈮(ni)、鈦(tai)等。由于(yu)鋼(gang)中含(han)有(you)較多的鉻、鎳(nie)元素,因而可使其在(zai)室溫下具(ju)有(you)奧氏體(ti)組(zu)織。當鋼(gang)中碳含(han)量極低時,在(zai)室溫呈單相奧氏體(ti)組(zu)織。
按照維持合(he)金(jin)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)基體(ti)所采取的(de)合(he)金(jin)化(hua)方式,奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)可分為(wei)鉻(ge)鎳(nie)不銹(xiu)鋼(gang)和鉻(ge)錳不銹(xiu)鋼(gang)兩大系(xi)列(lie)。前者以鎳(nie)為(wei)主要奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)化(hua)元素(su),是奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)主體(ti);后者的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)化(hua)元素(su)除(chu)錳之外,還有氮,并常(chang)常(chang)含有適量(liang)的(de)鎳(nie),因此這一系(xi)列(lie)多被稱(cheng)為(wei)鉻(ge)錳氮不銹(xiu)鋼(gang)或鉻(ge)鎳(nie)氮不銹(xiu)鋼(gang)。
與鐵素體、馬氏體不銹鋼及鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼相比,鉻鎳奧氏體不銹鋼在多種腐蝕介質中具有優秀的耐蝕性,并且綜合力學性能良好,同時工藝性能和可焊性能優良,因而在多種化學加工及輕工等領域獲得最廣泛的應用。奧氏體不銹鋼的非鐵磁性和良好的低溫韌性也進一步擴大了其應用范圍,但是鉻鎳奧氏體不銹鋼強度、硬度偏低,不宜用于承受較重負荷及對硬度和耐磨性有要求的設備或部件。而鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼由于氮的固溶強化可以達到相當高的強度,適宜用于承受較重負荷而耐蝕性要求不太高的設備構件。
若奧氏體不銹鋼(gang)中含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)較高,緩冷(leng)后,組織中會(hui)出現少量(liang)(liang)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化鉻。隨(sui)著含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)增加,碳(tan)(tan)(tan)化鉻量(liang)(liang)增加,從而減(jian)少了(le)奧氏體中的(de)鉻含(han)(han)量(liang)(liang),使鋼(gang)成為兩相,嚴(yan)重地削弱了(le)鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。因此工業上用(yong)的(de)鎳鉻奧氏體不銹鋼(gang)的(de)含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)均較低。其(qi)含(han)(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)(liang)一般控制在0.1%左(zuo)右,有的(de)甚(shen)至控制在0.03%以下。
1. 奧氏體不銹鋼的主要(yao)缺點(dian)如下:
1. 不能熱處(chu)理強化
這類(lei)鋼經固溶處理后強度很低,為(wei)了(le)提高其強度可(ke)以進(jin)行冷變形(xing)(xing),劇烈的(de)冷變形(xing)(xing)能使鋼的(de)強度大大提高。這是由于加工硬化和形(xing)(xing)變誘發(fa)馬氏(shi)體轉變所致,但(dan)塑性和抗蝕性顯著(zhu)降低。
2. 切削加工性很差
這類鋼加工硬化現(xian)象很嚴重,是切削強度(du)(du)顯(xian)著增加。另(ling)外熱(re)導(dao)率(lv)很低,使(shi)刀具(ju)溫度(du)(du)迅速(su)升(sheng)高(gao)。而(er)且韌性很大,使(shi)切削不(bu)易剝離(li),從(cong)而(er)縮短了(le)刀具(ju)壽(shou)命,增加了(le)加工工時,降低了(le)零件表面的光潔(jie)度(du)(du)。
3. 奧氏體不(bu)銹鋼存在晶間腐蝕問題
當溫(wen)度(du)(du)升高到450℃~800℃時(shi),會從(cong)飽和的奧氏體中(zhong)嚴晶(jing)界產生貧鉻(ge)區。當析出(chu)時(shi)間(jian)不太長時(shi),由(you)于鉻(ge)的擴散速度(du)(du)較(jiao)慢,貧鉻(ge)區得(de)不到恢復,使晶(jing)界附(fu)件的鉻(ge)含(han)量低于11.7%,因(yin)而耐蝕性(xing)能(neng)顯著下降。

