目前各國不銹鋼牌(pai)號已超過百種(GB/T 20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分》包含了143個牌號),不銹鋼分類方法很多,按照GB/T 13304.2-2008《鋼分類 第2部分:按主要質量等級和主要性能或使用特性的分類》以及國際上通用的分類方法(按鋼的金相組織劃分),不銹鋼分為5類,即奧氏體型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)、奧氏體-鐵素體型不銹鋼(雙(shuang)相(xiang)不銹鋼)、鐵素體型不銹(xiu)鋼馬(ma)氏體型(xing)不銹鋼沉淀硬化型不銹鋼。我國國家標準規定的不銹鋼和耐熱鋼(gang)的牌號、化學成分、組織形態見表1-1~表1-6。




  不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的分類方法通常(chang)以金相(xiang)組織進(jin)行分類。按金相(xiang)組織分類為:奧(ao)(ao)氏體(A)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)、鐵(tie)素(su)體(F)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)、馬氏體(M)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)、奧(ao)(ao)氏體-鐵(tie)素(su)體(A-F)型(xing)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)沉淀硬化(PH)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。這(zhe)幾類不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)之間的成分如圖1-1所示。


一、奧氏體型不銹鋼


  奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型不銹鋼在室(shi)溫(wen)下內(nei)部顯微組織為(wei)純奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織或奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)十少(shao)量鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)組織。形成少(shao)量鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的目的主要(yao)是防止熱裂(lie)紋(wen)的產(chan)生,也有(you)利于防止焊(han)縫的晶間腐蝕。


  奧氏體型不銹鋼以Cr18Ni9 鐵基合金為基礎,在此基礎上根據不同的用途,發展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體型不銹鋼系列。奧氏體型不銹鋼不能利用熱處理使晶粒細化,也不能經過淬火來提高其硬度。奧氏體型不銹鋼在氧化性環境中具有優良的耐腐蝕性能和良好的耐熱性能,是應用最廣泛的不銹鋼,其中以18-8型不銹鋼最有代表性,它有較好的力學性能和良好的焊接性,但對溶液中含有氯離子(Cl-)的介質特別敏感,易發生應力腐蝕。在這類鋼中添加鈦或鈮時,能提高其抗晶間腐蝕能力;添加鉬、銅和鈦,則能提高其在還原酸(如稀硫酸)中的耐腐蝕性能,同時也能提高其抗晶間腐蝕的能力。18-8型不銹鋼按其含碳量的不同分為三個等級:一般含碳量(質量分數:≤0.15%)、低碳級(質量分數:≤0.08%)和超低碳級(質量分數:≤0.03%)。


圖 2.jpg



二、鐵素(su)體型不銹鋼(gang)


  室溫下它(ta)的內部顯微組(zu)織(zhi)為鐵素體。合金元素以(yi)(yi)鉻(ge)為主(鉻(ge)的質量(liang)分數為11.5%~32.0%),不含鎳(nie),某些鋼中添加有Mo、Ti、Al、Si等(deng)成(cheng)分。一般以(yi)(yi)退火狀態供貨。隨著鉻(ge)含量(liang)的提高,其耐(nai)酸(suan)(suan)性能(neng)也(ye)提高,加入(ru)鉬(Mo)后,則可提高耐(nai)酸(suan)(suan)腐蝕性和抗應力腐蝕的能(neng)力。這類不銹鋼列入(ru)國家標準(zhun)的牌號(hao)有022Cr12(00Cr12)、10Cr17(1Cr17)、008Cr30Mo2(00Cr30Mo2)等(deng)。該類鋼用于制造(zao)硝酸(suan)(suan)化工設備的吸收(shou)塔(ta)、熱交(jiao)換器、儲槽和運輸硝酸(suan)(suan)用的槽罐以(yi)(yi)及制造(zao)不承受沖擊載(zai)荷的其他零部件和設備。


  按照(zhao)碳和氮(C+N)的總含(han)量,高鉻鐵素體不銹鋼分(fen)為普通純(chun)度(du)(du)和超高純(chun)度(du)(du)兩個系(xi)列(lie)。


  普(pu)通(tong)純度高(gao)鉻鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang),其碳的(de)(de)質量(liang)分數(shu)為0.1%左右(you)并含(han)少(shao)量(liang)氮(dan),如10Cr17(1Cr17)、10Cr17Mo(1Cr17Mo)等(deng)。它與常(chang)用的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)相(xiang)比,缺點是材質較(jiao)脆(cui),焊接(jie)工藝性較(jiao)差(cha)。這是因為:鐵素(su)體(ti)(ti)晶粒長大后,只有通(tong)過壓力加(jia)工才能細化(hua);在高(gao)溫下(例(li)如600~820℃)停留時間長時,wcr≥17%的(de)(de)鋼(gang)(gang)會生(sheng)成脆(cui)性的(de)(de)。相(xiang)(CrmFen);在400~526℃溫度區(qu)間停留較(jiao)長時間會出(chu)現(xian)室(shi)溫下的(de)(de)脆(cui)性,即(ji)475℃脆(cui)性。因這類(lei)鋼(gang)(gang)脆(cui)性較(jiao)大,所以(yi)限(xian)制了它的(de)(de)應(ying)用。


  超(chao)(chao)低碳和超(chao)(chao)低氮含(han)量(C+N總的質量分數≤0.025%~0.035%)的超(chao)(chao)高(gao)純度高(gao)鉻(ge)鐵(tie)素體不銹鋼(gang),如 019Cr19Mo2NbTi (00Cr18Mo2)和008Cr27Mo(00Cr27Mo)等(deng),它們無論在韌性(xing)(xing)、耐蝕(shi)性(xing)(xing)還是焊接性(xing)(xing)等(deng)方面均優于普通純度鐵(tie)素體不銹鋼(gang)。



三、馬氏(shi)體型不銹(xiu)鋼


  室(shi)溫下它的(de)顯微(wei)組(zu)織(zhi)為馬氏體。這(zhe)類鋼中(zhong)鉻的(de)質量(liang)分數為11.5%~18.0%,碳的(de)質量(liang)分數最高可達0.6%。碳含量(liang)增高,提高了鋼的(de)強度和(he)硬度。在這(zhe)類鋼中(zhong)加入少量(liang)鎳(nie)可促使生成馬氏體,同(tong)時又能提高其耐(nai)蝕性。


  這類(lei)(lei)鋼(gang)具(ju)有一定的(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)和較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)穩定性(xing)(xing)以(yi)及(ji)熱(re)強性(xing)(xing),可以(yi)作為溫度在(zai)700℃以(yi)下(xia)長期工作的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱(re)鋼(gang)使用(yong)。它(ta)被廣泛(fan)用(yong)于制造韌性(xing)(xing)要求(qiu)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)零件(jian),如汽輪機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)葉片、內燃機(ji)排氣閥和醫療器械。這類(lei)(lei)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)差。常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)型不銹鋼(gang)有12Cr13(1Cr13)、20Cr13(2Cr13)、30Cr13 (3Cr13)、14Cr17Ni2 (1Cr17Ni2)等(deng)。



四、奧氏體-鐵(tie)素體型不銹鋼


  室溫下其顯(xian)微組織(zhi)為奧(ao)氏體(ti)加鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)。通常(chang)鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)的體(ti)積分數約占50%。這類鋼是(shi)在18-8型(xing)(xing)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼的基(ji)礎上,添加更多的Cr、Mo、Si等擴(kuo)大鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)元素(su)或降(jiang)低(di)含(han)碳量而得到的鋼種。與(yu)含(han)相(xiang)同碳量的奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼相(xiang)比,具(ju)有較小的晶間腐蝕傾(qing)向和較高的力學性能,且(qie)韌(ren)性比鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)型(xing)(xing)不(bu)銹鋼好。


  該類鋼(gang)具有(you)抗(kang)點腐蝕、抗(kang)應力腐蝕性能(neng)。雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)通常(chang)以(yi)固溶狀態供貨。常(chang)用的牌號有(you)12Cr21Ni5Ti(1Cr21Ni5Ti)、022Cr19Ni5Mo3Si2N (00Cr18Ni5Mo3Si2)、022Cr23Ni4MoCuN、14Cr18Ni11Si4 AlTi (1Cr18Nil1Si4 AlTi)、022Cr25Ni6Mo2N、022Cr22Ni5Mo3N、022Cr23Ni5Mo3N。


  雙相或復相不銹鋼的屈服強度約為一般奧氏體不銹鋼的2倍,耐晶間腐蝕性較好。它已在大化肥廠尿素CO2車間冷卻器以及制鹽蒸發設備等方面推廣使用。這類鋼機械加工、冷沖壓和焊接性能均良好。



五(wu)、沉淀硬化型不銹鋼


  這種(zhong)鋼(gang)需經過(guo)系列的(de)熱處(chu)理(li)使鋼(gang)中的(de)碳化(hua)(hua)物沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)析(xi)出,從而(er)提(ti)高材料的(de)強度。這類(lei)鋼(gang)包括馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)型、半(ban)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)型和(he)(he)(he)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)型三類(lei)。其中馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)型在固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)后(hou),空冷(leng)至(zhi)室(shi)溫(wen)即可得到(dao)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十少(shao)(shao)量鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)或馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)十少(shao)(shao)量殘余奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)組(zu)(zu)織(zhi),然(ran)(ran)后(hou)經時(shi)效(xiao)強化(hua)(hua)。而(er)半(ban)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)型經固(gu)溶(rong)(rong)處(chu)理(li)并(bing)冷(leng)卻至(zhi)室(shi)溫(wen)后(hou),得到(dao)的(de)是不(bu)穩(wen)定的(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)。為了得到(dao)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi),還需經過(guo)M,點升高到(dao)室(shi)溫(wen)以上的(de)熱處(chu)理(li),然(ran)(ran)后(hou)再使之時(shi)效(xiao)強化(hua)(hua)。奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)則(ze)在室(shi)溫(wen)下呈穩(wen)定的(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi),只需經時(shi)效(xiao)強化(hua)(hua)即可達到(dao)目的(de)。05Cr17Ni4Cu4Nb(0Cr17Ni4Cu4Nb)、07Cr17Ni7AI(0Cr17Ni7AI)、07Cr15Ni7Mo2Al(0Cr15Ni7Mo2Al)屬于沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)半(ban)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。該鋼(gang)的(de)組(zu)(zu)織(zhi)特點是在固(gu)溶(rong)(rong)或退火狀態(tai)時(shi)具有(you)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)和(he)(he)(he)體(ti)(ti)(ti)積分(fen)數為5%~20%的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)。這種(zhong)鋼(gang)有(you)很好的(de)成(cheng)形(xing)性能和(he)(he)(he)良好的(de)焊接性。





聯系方式.jpg