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公司新闻



奥氏体不锈钢百科

更新时间:2018-04-10 点击数:6643

奥氏体不锈钢,是指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。 
简介  
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具有良好的耐蚀性。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。 
奥氏体型钢 
(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 
问世时间及分类 
  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。  
  定义:常温下具有奥氏体组织的不锈钢。  
  分类:Fe-Cr-Ni (主体)  
  Fe-Cr-Mn问世时间及分类 
  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。  
  定义:常温下具有奥氏体组织的不锈钢。  
  分类:Fe-Cr-Ni (主体)  
  Fe-Cr-Mn  
国内外牌号对比 
  GB(中国) ASTM(美国) JIS(日本) DIN(德国)  
  1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi177  
  1Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi188  
  1Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS188  
  0Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi189  
  00Cr19Ni10 304L SUS304L X2CrNi189  
  0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo1810  
  00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo1810  
  0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi189  
  0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo1816  
  2. 奥氏体不锈钢的成分  
  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:  
  1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀  
  2) 降C或加Ti、Nb,减少晶间腐蚀倾向  
  3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度  
  4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.  
  5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.  
  奥氏体不锈钢成分系统图  
  3. 奥氏体不锈钢的组织  
  3.1铁素体相的形成  
  3.1.1铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响  
  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。  
  3.1.2铁素体相的形成与含量的粗略判定  
  含量的粗略判定  
  Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo,Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn  
  3.1.3铁素体相的消除  
  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.  
奥氏体不锈钢的机械性能表 
20℃温度下高合金奥氏体不锈钢的机械性能 
    
合金    ASTM    EN    钢种牌号    氮含量    屈服强度    抗拉强度    延伸率 
            GB    %    Rp0.2MPa    RmMPa    As% 
316L    316L    1.4404        0.06    220    520    45 
904L    NO8904    1.4539    00Cr20Ni25Mo4.5Cu    0.06    220    520    35 
317LMN    317LMN    1.4439        0.15    270    580    40 
254SMO    S31254    1.4547    00Cr20Ni18Mo6CuN    0.20    300    650    40 
654SMO    S32654    1.4652        0.50    430    750    40 
高温下高合金奥氏体不锈钢的强度(Rp0.2MPa) 
    
合金    ASTM    EN    GB    氮含量%    100℃    200℃    400℃ 
316L    316L    1.4404        0.06    166    137    108 
904L    N08904    1.4539    00Cr20Ni25Mo4.5Cu    0.06    225    175    125 
317LMN    317LMN    1.4439        0.15    225    185    150 
254SMO    S31254    1.4547    00Cr20Ni18Mo6CuN    0.20    230    190    160 
654SMO    S32654    1.4652        0.50    350    315    295 
生产工艺 
  奥氏体不锈钢生产工艺性能良好,特别是铬镍奥氏体不锈钢,采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。由于合金元素(特别是铬)含量高而碳含量又低,多采用电弧炉加氩氧脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产这类不锈钢材,对于高级牌号的小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼,必要时加电渣重熔。  
  铬镍奥氏体不锈钢优良的热塑性使其易于施以锻造、轧制、热穿孔和挤压等热加工,钢锭加热温度为1150~1260℃,变形温度范围一般为900~1150℃,含铜、氮以及用钛、铌稳定化的钢种偏靠低温,而高铬、钼钢种偏靠高温。由于导热差,保温时间应较长。热加工后工件空冷即可。铬锰奥氏体不。锈钢热裂纹敏感性较强,钢锭开坯时要小变形、多道次,锻件宜堆冷。可以进行冷轧、冷拔和旋压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边与折叠等成形操作。铬镍奥氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱,一次退火后冷变形量可以达到70%~90%,但铬锰奥氏体不锈钢由于变形抗力大,加工硬化倾向强,应增加中间软化退火次数。一般中间软化退火处理为1050~1100℃水冷。  
  奥氏体不锈钢也可生产铸件。为了提高钢液的流动性,改善铸造性能,铸造钢种合金成分应有所调整:提高硅含量,放宽铬、镍含量的区间,并提高杂质元素硫的含量上限。  
  奥氏体不锈钢使用前应进行固溶处理,以便最大限度地将钢中的碳化物等各种析出相固溶到奥氏体基体中,同时也使组织均匀化及消除应力,从而保证优良的耐蚀性和力学性能。正确的固溶处理制度为1050~1150℃加热后水冷(细薄件也可空冷)。固溶处理温度视钢的合金化程度而定:无钼或低钼钢种应较低(≤1100℃),而更高合金化的牌号如00Cr20Ni18Mo-6CuN、00Cr25Ni22Mo2N等宜较高(1080~1150℃)。  
  生产中广泛采用先进技术,如炉外精炼率达到95%以上,连铸比超过80%,高速轧机和精、快锻机等普遍推广。特别是在冶炼和加工过程中实现电子计算机控制,保证了产品质量和性能的可靠和稳定。  
发展方向 
  (1)钢种极低碳化(碳≤0.02%)和高纯化(作为杂质元素硫、磷、硅、锰等含量极低)。  
  (2)特殊用途钢种开发。如热海水用高钼钢、高耐蚀高强度的高氮钢(氮含量达到0.4%~0.6%甚至0.8%~1.0%),不锈钢功能材料(记忆材料、储氢材料等)等。  
  (3)新工艺开发。不锈钢复合材料、非晶不锈钢等。 

 

 

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