不銹鋼的分類進展情況、主要成分及機(jī)械工藝性能比較
不銹鋼 按主要化學(xué)組成可分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼特點、鉻錳氮不銹鋼明確相關要求、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼方案、高純不銹鋼等特點;按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類,如耐硝酸(硝酸級(jí))不銹鋼統籌發展、耐硫酸不銹鋼品質、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力不銹鋼慢體驗、高強(qiáng)度不銹鋼等深化涉外。
按鋼的功能特點(diǎn)分類,如低溫不銹鋼左右、無(wú)磁不銹鋼又進了一步、易切削不銹鋼,超塑性不銹鋼等生產製造。通常以金相組織進(jìn)行分類拓展基地。按金相組織分類為:鐵素體F型不銹鋼、馬氏體M型不銹鋼取得了一定進展、奧氏體A型不銹鋼業務、奧氏體-鐵素體A-F型雙相不銹鋼、奧氏體-馬氏體A-M型雙相不銹鋼和沉淀硬化PH型不銹鋼有所增加。
以下是具體的不銹鋼的分類完善好、主要成分及機(jī)械工藝性能比較:
分類 | 大概成分% | 淬火性 | 耐蝕性 | 加工性 | 可焊接性 | 磁性 | ||
C | Cr | Ni | ||||||
鐵素體系 | 0.35以下 | 16-27 | - | 無(wú) | 佳 | 尚佳 | 尚可 | 有 |
馬氏體系 | 1.20以下 | 11-15 | - | 自硬性 | 可 | 可 | 不可 | 有 |
奧氏體系 | 0.25以下 | 16以上 | 7以上 | 無(wú) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 無(wú) |
2-1.鐵素體鋼
含鉻大于14%的低碳鉻不銹鋼,含鉻大干27%的任何含碳量的鉻不銹鋼使命責任,以及在上述成分基礎(chǔ)上再添加有鉬共謀發展、鈦、鈮持續創新、硅創造、鋁、鎢分析、釩等元素的不銹鋼,化學(xué)成分中形成鐵素體的元素占優(yōu)勢(shì),基體組織為鐵素合規意識。這類鋼在淬火(固溶)狀態(tài)下的組織為鐵素體聽得懂,退火及時(shí)效狀態(tài)的組織中則可見(jiàn)到少量碳化物及金屬間化合物。屬于這一類的有Crl7協調機製、Cr17Mo2Ti設備製造、Cr25,Cr25Mo3Ti高質量發展、Cr28等資源配置。鐵素體不銹鋼因?yàn)楹t量高,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好攻堅克難,但機(jī)械性能與工藝性能較差機遇與挑戰,多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。
2-2.鐵素體—馬氏體鋼
這類鋼在高溫時(shí)為y+a(或δ)兩相狀態(tài)相關,快冷時(shí)發(fā)生y-M轉(zhuǎn)變取得明顯成效,鐵素體仍被保留,常溫組織為馬氏體和鐵素體,由于成分及加熱溫度的不同充足,組織中的鐵素體量可在百分之幾至幾十的范圍內(nèi)變化註入了新的力量。0Crl3鋼,lCrl3鋼異常狀況,鉻偏上限而碳偏下限的2Cr13鋼不要畏懼,Cr17Ni2鋼,Cr17wn4鋼蓬勃發展,以及在ICrl3鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的許多改型12%鉻熱強(qiáng)鋼(這類鋼也叫做耐熱不銹鋼)中的許多鋼號(hào)作用,如Cr11MoV,Cr12WMoV問題,Crl2W4MoV應用的選擇,18Crl2WMoVNb等均屬干這一類。
鐵素體—馬氏體鋼可以部分地接受淬火強(qiáng)化,故可獲得較高的機(jī)械性能逐漸顯現。但它們的機(jī)械性能與工藝性能在很大程度上受組織中鐵素體的含量及分布形態(tài)的影響。這類鋼按成分中的含鉻量分屬12~14%與15~18%兩個(gè)系列重要性。前者具有抵抗大氣及弱腐蝕性介質(zhì)的能力著力增加,并且具有良好的減震性及較小的線膨脹系數(shù)體系;后者的耐腐蝕性能與相同含鉻量的鐵素體耐酸鋼相當(dāng),但在一定程度上也保留著高鉻鐵素體鋼的某些缺點(diǎn)背景下。
2-3.馬氏體鋼
這類鋼在正常淬火溫度下處在y相區(qū)多種場景,但它們的y相僅在高溫時(shí)穩(wěn)定,M點(diǎn)一般在3OO℃左右開展試點,故冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體集中展示。這類鋼包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%鉻熱強(qiáng)鋼,如13Cr14NiWVBA規劃,Cr11Ni2MoWVB鋼等建設。馬氏體不銹鋼的機(jī)械性能、耐腐蝕性能發展、工藝性能與物理性能,均和含鉻12~14%的鐵素體-馬氏體不銹鋼相近。由于組織中沒(méi)有游離的鐵素體推進一步,機(jī)械性能比上述鋼要高宣講手段,但熱處理時(shí)的過(guò)熱敏感性較低。
2-4.馬氏體—碳化物鋼
Fe-C合金的并析點(diǎn)的含碳為0.83%部署安排,在不銹鋼中由于鉻使S點(diǎn)左移競爭激烈,含12%鉻和大于0.4%碳的鋼(圖11-3),以及含18%鉻和大于0.3%碳的鋼(圖卜)3)均屬于過(guò)共析鋼效果。這類鋼在正常淬火溫度加熱學習,次生碳化物不能*溶于奧氏體,因此淬火后的組織為馬氏體和碳化物組成改善。
屬于這一類的不銹鋼牌號(hào)不多,卻是一些含碳比較高的不銹鋼,如4Crl3推廣開來、9Cr18空白區、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo鋼等密度增加,含碳量偏上限的3Crl3鋼在較低的溫度下淬火應用優勢,也可能出現(xiàn)這樣的組織。由于含碳量高,上述9Cr18等三個(gè)鋼號(hào)中雖含有較多的鉻信息化,但其耐腐蝕性能僅與含12~14%鍺的不銹鋼相當(dāng)發展需要。這類鋼的主要用途是要求高硬及耐磨的零件,如切削工具全方位、軸承信息、彈簧及醫(yī)療器械等。
2-5.奧氏體鋼
這類鋼含有較多擴(kuò)大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體的元素管理,在高溫時(shí)為均為y相廣泛關註,冷卻時(shí)由于Ms點(diǎn)在室溫以下豐富,所以在常溫下具有奧氏體組織。 18-8顯示, 18-12善於監督、25-20、20-25Mo等鉻鎳不銹鋼首要任務,以錳代替部分鎳并加氮的低鎳不銹鋼如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9, Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti鋼等均屬于這一類管理。
奧氏體不銹鋼具有前已述及的許多優(yōu)點(diǎn)新型儲能,雖然機(jī)械性能也比較低深入實施,和鐵素體不銹鋼—樣不能熱處理強(qiáng)化,但可以通過(guò)冷加工變形的方法不同需求,利用加工硬化作用提高它們的強(qiáng)度業務指導。 這類鋼的缺點(diǎn)是對(duì)晶間腐蝕及應(yīng)力腐蝕比較敏感,需通過(guò)適當(dāng)?shù)睾辖鹛砑觿┘肮に嚧胧┫?
2-6.奧氏體—鐵素體鋼
這類鋼因擴(kuò)大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體元素的作用程度品質,不足以使鋼在常溫或很高的溫度下具有純奧氏體組織積極回應,因此為奧氏體-鐵素體復(fù)相狀態(tài),其鐵素體量也因成分及加熱溫度不同而可在較大的范圍內(nèi)變化深化涉外。
屬于這一類的不銹鋼很多全會精神,如低碳的18-8鉻鎳鋼,加鈦又進了一步、鈮智能化、鉬的18-8鉻鎳鋼,特別是在鑄鋼的組織中均可見(jiàn)到鐵素體拓展基地,此外含鉻大于14~15%而碳低于0.2%的鉻錳不銹鋼(如Cr17Mnll)綜合措施,以及目前研究的和已獲得應(yīng)用的大多數(shù)鉻錳氮不銹鋼等。與純奧氏體不銹鋼比較處理,這類鋼的優(yōu)點(diǎn)很多攜手共進,如屈服強(qiáng)度較高,抗晶間腐蝕的能力較高自然條件,應(yīng)力腐蝕的敏感性低擴大公共數據,焊接時(shí)產(chǎn)生熱裂紋的傾向小,鑄造流動(dòng)性好等等體系流動性。缺點(diǎn)是壓力加工性能較差建言直達,點(diǎn)腐蝕傾向較大,易產(chǎn)生c相脆性助力各業,在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下表現(xiàn)出弱磁性等大部分。所有這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)均來(lái)源于組織中的鐵素體。
2-7.奧氏缽—馬氏體鋼
這類鋼的Ms點(diǎn)低于室溫將進一步,固溶處理以后為奧氏體組織更加堅強,易于成形和焊接提供有力支撐。通常可用兩種工藝方法使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變配套設備。一是固溶處理以后經(jīng)700~800度加熱發展成就,奧氏體因析出碳化鉻而轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)定狀態(tài),Ms點(diǎn)升高至室溫以上建議,冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體優勢;二是固溶處理以后直接冷卻至Ms與Mf點(diǎn)之間,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。后一方法可獲得較高的耐腐蝕性能協調機製,但固溶處理以后至深冷的間隔時(shí)間不宜過(guò)久,否則會(huì)因奧氏體的陳化穩(wěn)定作用而使深冷的強(qiáng)化效應(yīng)降低有效性。經(jīng)上述處理以后鋼再經(jīng)400~500度時(shí)效高質量發展,使析出金屬間化合物進(jìn)—步強(qiáng)化。這類鋼的典型鋼號(hào)有17Cr一7Ni一A1形勢、15Cr-9Ni-A1,17Cr—5Ni-Mo攻堅克難、15Cr-8Ni-Mo一A1等等。這類鋼也稱為奧氏體-馬氏體時(shí)效不銹鋼高效節能,并因?yàn)閷?shí)際上這些鋼的組織中除奧氏體和馬氏體以外相關,還存在不同數(shù)量的鐵素體,故也稱為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼基地。
這類鋼是50年代后期發(fā)展和應(yīng)用的新型不銹鋼影響力範圍,它們總的特點(diǎn)是強(qiáng)度高(C可達(dá)100一150)及熱強(qiáng)性好,但由于含鉻量較低并在熱處理時(shí)有碳化鉻析出選擇適用,因此耐腐蝕性能比標(biāo)準(zhǔn)的奧氏體不銹鋼要低一些生動。也可以說(shuō)這類鋼的高強(qiáng)度是在犧牲一部分耐腐蝕性能與其他性能(如非磁性)的情況下獲得的,目前這類鋼主要用于航空工業(yè)及火箭導(dǎo)彈生產(chǎn)方面