一起來(lái)看看在成都不銹鋼是在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,按正火狀態(tài)下鋼的組織狀態(tài),可以分為鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼。
01、鐵素體不銹鋼
當鉻含量到達13%時(shí),鐵鉻合金將無(wú)γ相變;鉻量到達12%能耐蝕,故Cr13鐵素體鋼就成為鐵素體不銹鋼。
特點(diǎn):鐵素體不銹鋼的耐蝕性和抗氧化性均較好,特別是抗應力腐蝕性能較好,但機械性能(屈服強度比奧氏體不銹鋼高,但沖擊韌性低,脆性大)及工藝性能較差,多用于受力不大的耐酸結構和作抗氧化鋼使用。
1、 鐵素體不銹鋼的鋼種和類(lèi)型
⑴Cr13型:如0Cr13、0Cr13Al(Al:擴大F,抗氧)等,常用作耐熱鋼,抗氧化。
⑵Cr16-19型:如Cr17、Cr17Ti、Cr17Mo1Nb等,可耐大氣、淡水、稀硝酸介質(zhì)腐蝕。
⑶Cr25-28型:如Cr25Ti、Cr26Mo1、Cr28等,是耐強腐蝕介質(zhì)的耐酸鋼。
2、鐵素體不銹鋼的脆性
高鉻鐵素體鋼的缺點(diǎn)是脆性大,其原因主要是:
⑴粗大的原始晶粒:
①鑄態(tài)下組織粗大,不能通過(guò)加熱冷卻過(guò)程中的相變來(lái)細化,只能通過(guò)形變再結晶來(lái)細化;②鐵素體由于原子擴散快(原理同F不產(chǎn)生晶間腐蝕,Cr擴散快),有低的晶粒粗化溫度和高的晶粒粗化速率。
解決方法:生產(chǎn)中將終鍛溫度或終軋溫度控制在750℃或更低的溫度;向鋼中加少量鈦,以Ti(C、N)阻止晶粒長(cháng)大;增加鐵素體不銹鋼中在高溫的奧氏體量,來(lái)控制晶粒粗化。
⑵σ相:σ相具有高的硬度(HRC68以上),常常沿晶界分布,故引起很大的脆,并可能促進(jìn)晶間腐蝕。 (快速冷卻,減少其析出)
⑶475℃脆性:(在400~500℃溫度范圍長(cháng)時(shí)間加熱后或在此溫度范圍內緩冷時(shí),鋼在室溫下變得很脆)原因:475℃加熱時(shí),鐵素體內的鉻原子趨于有序化,形成許多富鉻的鐵素體,它們與母相保持共格關(guān)系,引起晶格畸變和內應力,此時(shí),鋼的強度升高,沖擊韌性降低,脆性增大
⑷鋼中含有C、N、O等雜質(zhì)及夾雜物
3、鐵素體不銹鋼的熱處理
⑴鐵素體不銹鋼平衡組織為鐵素體+鉻的碳化物
⑵目的:為了獲得成分均勻的鐵素體組織,減少碳化物析出,消除晶間腐蝕傾向,以及消除σ相析出和475℃脆性,鐵素體不銹鋼在熱軋后常采用淬火、回火或退火熱處理工藝。(碳化物析出時(shí)容易產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕和晶間腐蝕)
02、奧氏體不銹
奧氏體不銹鋼是以18%Cr-8%Ni為典型成分而發(fā)展起來(lái)的。(18-8型奧氏體不銹鋼)
特點(diǎn):耐蝕性高(比M不銹鋼高,比F不銹鋼低),而且具有高的塑性、韌性和低溫韌性,易于加工成形為各種形狀的鋼材,具有良好的焊接性能、無(wú)磁性等,即具有良好的綜合機械性能,是用量.大的一類(lèi)不銹鋼。
1、典型鋼種、性能及應用
⑴Cr-Ni系不銹鋼:0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni11Nb、00Cr18Ni10、00Cr17Ni7Cu2、(加Ti、Nb減少晶界腐蝕;加Cu降低應力腐蝕,擴大A元素)
⑵Cr-Mn-N系、Cr-Mn-Ni-N系不銹鋼(加Mn和N可代替Ni)
典型鋼種:1Cr17Mn13N、1Cr18Mn8Ni5N (分析:WCr﹪>12﹪不銹鋼;含Mn、Ni、N為奧氏體不銹鋼,如含Cr、Al則為F不銹鋼)
N的固溶強化使鋼具有較高的屈服強度、塑性和韌性。
⑶亞穩奧氏體不銹鋼:在冷變形時(shí)發(fā)生部分馬氏體轉變,使鋼在冷作硬化基礎上又加上馬氏體強化。
補充:在Ms~Md之間形變誘發(fā)M相變, 大于Md形變使A機械穩定化。
2、奧氏體不銹鋼的平衡組織及熱處理
18-8型奧氏體不銹鋼平衡態(tài)組織為奧氏體+鐵素體+碳化物復相組織,實(shí)際的單相奧氏體是通過(guò)固溶處理獲得的。目的即:使鐵素體和碳化物都溶到A中,獲得單相的A。
3、馬氏體不銹鋼
1. 馬氏體不銹鋼含12--18%Cr, 和鐵素體不銹鋼相比,其成分特點(diǎn)是:
⑴鉻的上限含量較低(如過(guò)多,則為F)
⑵還含有一定量的碳和鎳等γ相穩定化元素。(鎳不能過(guò)多)
⑶這類(lèi)鋼的耐蝕性、焊接性較奧氏體、鐵素體不銹鋼要差,塑性比A不銹鋼差,但由于它有較好的機械性能和耐蝕性的結合(有一定耐蝕性,承受一定載荷)
2. 用于制造機械零件、醫用手術(shù)工具、測量工具、不銹軸承、彈簧等。
3. 綜合比較A、F、M不銹鋼的耐蝕性和力學(xué)性能:
M不銹鋼耐蝕性較差,但能承受一定載荷;A不銹鋼,耐蝕性居中,強度一般,但塑韌性好;F不銹鋼耐蝕性和抗氧化性均較好,但是脆性大。
1、典型鋼種、成分和應用
⑴①低碳的13%Cr鋼:如1Cr13、2Cr13;②低碳的17%Cr-2%Ni(Ni:穩定A):Cr多固溶強化。①與②相當于耐蝕調制鋼:熱處理為淬火+高溫回火。(合金使得S點(diǎn)左移,所以作用類(lèi)似調制鋼)
⑵中碳的13%Cr鋼:如3Cr13、4Cr13 相當于耐蝕工具鋼;淬火+低溫回火
⑶高碳的18%Cr鋼:如9Cr18等 相當于耐蝕工具鋼。淬火+低溫回火
2、馬氏體不銹鋼的熱處理
⑴軟化處理:相當于預備熱處理
鋼經(jīng)鍛軋后,由于空冷即會(huì )產(chǎn)生馬氏體轉變,使鍛件變硬,在鍛件表面產(chǎn)生裂紋,同時(shí)也不易切削加工。①高溫回火 ②完全退火
⑵調質(zhì)處理
⑶淬火及低溫回火
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