合金元素對奧氏體不銹鋼組織和性能的影響現(xiàn)貨價格查詢
(1) 碳的影響;
碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴大奧氏體區(qū)的元素，碳形成奧氏體的能力為鎳的30倍。鋼中隨碳含量增加，奧氏體不銹鋼強度也隨之提高;此外，還能提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)
中的耐應(yīng)力腐蝕性能。但是在奧氏體不銹鋼中，碳常被視為有害元素，因為在焊接或加熱到450~850C，碳可與鋼中的鉻形成Cr23C6型碳化物，導致局部鉻貧化，使鋼的耐晶間腐蝕性能下降。20 世紀60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼，為含碳量小于0.03%或0.02%的超低碳型。因此，在冷、熱加工及焊接與碳弧氣刨時應(yīng)防止不銹鋼表面增碳，以免鉻的碳化物析出。
(2)鉻的影響
在奧氏體不銹鋼中，鉻是強烈形成并穩(wěn)定鐵素體的元.素，可以縮小奧氏體區(qū)。在鉻鎳奧氏體不銹鋼中，當碳含量
為0.1%，鉻含量為18%時，為獲得穩(wěn)定的單一奧氏體組織，所需的鎳含量最低，約為8%。鉻能增大碳的溶解度而降低鉻的貧化度，因而提高鉻含量對奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕是有益的。鉻還能極有效地改善奧氏體不銹鋼的耐點蝕及縫隙腐蝕性能。因此鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是.耐蝕性。主要表現(xiàn)如上所述外，還有以下作用，如鉻可提高鋼的耐氧化性介質(zhì)和酸性氯化物介質(zhì)的性能;在Ni、Mo、Cu的復合作用下，鉻可提高鋼耐一些還原性介質(zhì)、有機酸、堿介質(zhì)的性能。
(3)鎳的影響
奧氏體不銹鋼中主要合金元素是鎳，其主要作用是形成并穩(wěn)定奧氏體，獲得完全奧氏體組織，使鋼具有良好的強度、塑性和韌性并具有優(yōu)良的冷、熱加工性、可焊性及低溫與無磁性，鎳還可以顯著降低奧氏體不銹鋼的冷加工
硬化傾向。由于鎳能改善鉻的氧化膜成分、結(jié)構(gòu)和性能，從而提高了奧氏體不銹鋼耐氧化性介質(zhì)的性能。但是降低了鋼的抗高溫硫化性能，這是由于鋼中晶界處形成低熔點硫化鎳所致。
(4)鉬的影響
鉬的作用主要是提高鋼在還原性介質(zhì)(比如H2SO4、H3PO4以及一些有機酸和尿素環(huán)境)的耐蝕性，并提高鋼的耐點蝕及縫隙腐蝕等性能。含鉬不銹鋼的熱加工性比不含鉬為差，鉬含量越高，熱加工性越壞。另外，含鉬奧氏體不銹鋼中容易形成X (σ)沉淀，這會惡化鋼的塑性和韌性。鉬的耐點蝕和耐縫隙腐蝕的能力相當于鉻的3倍左右。
(5)氮的影響
氮日益成為鉻鎳氮奧氏體不銹鋼的重要合金元素，氮能提高鋼的耐局部腐蝕(耐晶間腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕) 性氮形成奧氏體的能力與碳相當，約為鎳的30倍作為間隙元素的氮，其固溶強化作用很強，因而它的加人可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度。每加人0. 10%氮可使鉻鎳奧氏體不銹鋼的室溫強度(σb、σo.2)提高60~100MPa。在酸介質(zhì)中，氮可提高奧氏體不銹鋼的耐一-般腐蝕性能，適量的氮還可提高敏化態(tài)奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕性能。在氯化物環(huán)境中，氮提高奧氏體不銹鋼耐點蝕和縫隙腐蝕的性能十分顯著。
(6)銅的影響
銅能夠顯著降低鉻鎳奧氏體不銹鋼的冷作硬化傾向，提高冷加工成型性能。奧氏體不銹鋼中的銅含量為1%~
4%時，銅對鋼的組織沒有影響，對鋼的冷成型性有良好作用，因此含銅的奧氏體不銹鋼多用于要求冷作的一些用途中。銅可顯著降低熱加工性，特別是當奧氏體不銹鋼中鎳和縫隙腐蝕的性能十分顯著。
(6)銅的影響
銅能夠顯著降低鉻鎳奧氏體不銹鋼的冷作硬化傾向，提高冷加工成型性能。奧氏體不銹鋼中的銅含量為1%~4%時，銅對鋼的組織沒有影響，對鋼的冷成型性有良好作用，因此含銅的奧氏體不銹鋼多用于要求冷作的一些用途中。銅可顯著降低熱加工性，特別是當奧氏體不銹鋼中鎳含量較低時更為明顯，因而當鋼中銅含量較高時，鎳含量應(yīng)相應(yīng)提高。
(7)硅的影響
對于耐氯化物應(yīng)力腐蝕，耐濃硝酸、硫酸的腐蝕，硅.是鉻鎳奧氏體不銹鋼中不可缺少的重要合金元素。硅在奧
氏體不銹鋼中可提高耐蝕性，另一個重要作用是顯著提高鋼在高溫濃硫酸(93% H2SO4和98% H2SO4)中的耐蝕性，其機理是在鋼表面上形成了穩(wěn)定的富硅氧化膜。
(8)錳的影響
在節(jié)鎳奧氏體不銹鋼中，錳是非常重要的合金元素，其主要作用是與氮、鎳等強烈形成奧氏體的元素復合而加人到鋼中，以節(jié)約奧氏體不銹鋼中的鎳。
(9)鈦和鈮的影響
鈦和鈮主要是作為穩(wěn)定化元素加入，以防止敏化態(tài)晶間腐蝕發(fā)生。鈦、鈮的加人可提高奧氏體不銹鋼的強度，包括高溫強度。鈮不像鈦那樣容易氧化和氮化，因此含鈮奧氏體不銹鋼多用作焊接材料。
(10)磷的影響
標準中規(guī)定p≤0. 035%~0.045%。磷在不銹鋼中，一般看成是有害雜質(zhì)，磷顯著降低鉻鎳奧氏體不銹鋼在固溶態(tài)和敏化態(tài)下耐各種濃度硝酸腐蝕的性能。(11)硫的影響硫在奧氏體不銹鋼中主要被視為有害雜質(zhì)，其含量限制在0.03%~0.035%以下。但是由于硫的加入可提高鋼的切削性能，故在易切削不銹鋼中，硫被看的是合金元素。
硫的有害作用主要是降低奧氏體不銹鋼的熱塑性，影響熱加工性，降低耐蝕性。
(12) 硼的影響
硼在奧氏體不銹鋼中是不常用元素，其作用利大于弊。18Cr-8Ni不銹鋼中硼含量達到0.006%，便有明顯效果，微量硼加入可提高奧氏體不銹鋼的熱塑性，改善熱加工性。
(13)稀土元素的影響
稀土元素(鈰、鑭)對改善鉻鎳奧氏體鋼的熱加工性.是很有效的。稀土元素有明顯的脫硫作用，隨著鋼中稀土
元素含量的增加，硫含量則隨之降低。奧氏體型不銹耐酸鋼參見第10章~第17章，介紹如下鋼號性能(最后三個鋼號為18章含鈮不銹鋼)。
1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni9Ti、 00Cr19Ni10、00Cr19Ni11、1Cr18Nil1Nb、0Cr18Nil1Nb、00Cr25Ni20Nb
奧氏體不銹鋼:10.1 1Cr18Ni9 ( 302型)
1Cr18Ni9具有良好的耐腐蝕性能和冷加工性能。此鋼對強氧化性酸(濃度≤65%硝酸)具有優(yōu)越的抗腐蝕性能，對堿性溶液及大部分有機酸和無機酸亦有一定的抗腐蝕性。在焊接后其耐蝕性比含鈦、鈮不銹鋼和低碳、超低碳18-8型不銹鋼差。此鋼是歷史最悠久的奧.氏體不銹鋼。
(1) 用途:制造各種要求不高的構(gòu)件及非磁性部件。
(2) 化學成分
(3) 物理常數(shù)
(4) 力學性能
(5)焊接
可焊性好，薄板宜采用氬弧焊，手工電弧焊時，可用
A102、A107 和A132、A137 焊條焊接。
(6) 熱處理
固溶處理: 1100~1150C，水或空冷，冷拉坯料退火:970°C，水冷。冷拉材中間退火: 850°C， 水冷。
(7)晶間腐蝕
耐晶間腐蝕性能不良，因此焊接狀態(tài)的工件在產(chǎn)生晶間腐蝕的介質(zhì)中不宜采用。
(8)抗氧化性
在低于850°C的空氣介質(zhì)中和在低于750°C的航空燃料燃燒產(chǎn)物的氣氛介質(zhì)中，此鋼都具有穩(wěn)定的抗氧化性能。
(9)均勻腐蝕
0Cr18Ni9( 304型)和0Cr19Ni9介紹
0Cr18Ni9有較好的抗晶間腐蝕性能、優(yōu)良的耐蝕性及冷加工沖壓性能。對氧化性酸(如硝酸)有很強的抗腐蝕性，對堿溶液及大部分有機酸和無機酸也有一定的抗腐蝕性能。
(1) 用途
(5) 0Cr18Ni9是用量最大、范圍最廣的不銹鋼牌號，其產(chǎn)量約占不銹鋼產(chǎn)量的30%以上，用于制造深沖成型零件、輸酸管道、貯罐和貯酸容器等，也可用作鉻鎳不銹鋼和鉻不銹鋼焊條總材、非磁性部件和低溫環(huán)境下的部件及輸酸管道、容器等。
(6) 化學成分
(7) 物理常數(shù)
(8) 力學性能
(5)焊接
可焊性良好，可采用的焊接方法視板厚而定，厚度在.2mm以內(nèi)的工件宜采用氬弧焊，中、厚板可用手工電弧焊
和埋弧自動焊，焊后不會出現(xiàn)刀口狀腐蝕，焊縫金屬力學性.能σb≥510MPa，δs≥35%。
(6) 熱處理
固溶處理: 1080~1100°C， 水或空冷。冷拉鋼坯料退火制度: 970°C， 水冷。冷拉材中間退火制度: 850°C， 水冷。
(7) 耐腐蝕性
0Cr18Ni9鋼在硝酸、硫酸、磷酸和醋酸中的腐蝕數(shù)據(jù)分別見表10-10、表10-11、表10-12。此鋼宜用于低溫醋酸，尤其是稀醋酸中。在醋酸更多的場合應(yīng)選用含鉬或含鉬、銅的奧氏體不銹鋼。
從表10-12 可見，純醋酸的腐蝕性較弱，一般不發(fā)生局部腐蝕。但在實際生產(chǎn)、貯運和使用時，由于CI-和甲酸等雜質(zhì)的存在，可引起加速腐蝕，對點蝕很敏感，隨著醋酸溫度、濃度提高，會加重腐蝕。這說明在使用從實驗室獲得的腐蝕資料數(shù)據(jù)時，要結(jié)合實際介質(zhì)的使
用情況。
