不銹鋼的分類、主要成分及機械工藝性能比較
不銹鋼 按主要化學組成可分為鉻不銹鋼系統、鉻鎳不銹鋼、鉻錳氮不銹鋼規模、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼逐步顯現、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;按鋼的性能特點和用途分類近年來,如耐硝酸(硝酸級)不銹鋼、耐硫酸不銹鋼事關全面、耐點蝕不銹鋼交流等、耐應力不銹鋼、高強度不銹鋼等發展目標奮鬥。
按鋼的功能特點分類自動化裝置,如低溫不銹鋼、無磁不銹鋼更優質、易切削不銹鋼成就,超塑性不銹鋼等。通常以金相組織進行分類項目。按金相組織分類為:鐵素體F型不銹鋼相對開放、馬氏體M型不銹鋼、奧氏體A型不銹鋼綜合運用、奧氏體-鐵素體A-F型雙相不銹鋼相貫通、奧氏體-馬氏體A-M型雙相不銹鋼和沉淀硬化PH型不銹鋼增產。
以下是具體的不銹鋼的分類、主要成分及機械工藝性能比較:
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 | 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 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 無 |
2-1.鐵素體鋼
含鉻大于14%的低碳鉻不銹鋼重要的意義,含鉻大干27%的任何含碳量的鉻不銹鋼,以及在上述成分基礎上再添加有鉬規模最大、鈦關註度、鈮、硅重要手段、鋁穩中求進、鎢、釩等元素的不銹鋼不折不扣,化學成分中形成鐵素體的元素占優(yōu)勢再獲,基體組織為鐵素。這類鋼在淬火(固溶)狀態(tài)下的組織為鐵素體最深厚的底氣,退火及時效狀態(tài)的組織中則可見到少量碳化物及金屬間化合物敢於挑戰。屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti應用擴展、Cr25過程中,Cr25Mo3Ti、Cr28等建立和完善。鐵素體不銹鋼因為含鉻量高特征更加明顯,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好,但機械性能與工藝性能較差紮實做,多用于受力不大的耐酸結構及作抗氧化鋼使用足了準備。
2-2.鐵素體—馬氏體鋼
這類鋼在高溫時為y+a(或δ)兩相狀態(tài),快冷時發(fā)生y-M轉變支撐作用,鐵素體仍被保留穩步前行,常溫組織為馬氏體和鐵素體,由于成分及加熱溫度的不同,組織中的鐵素體量可在百分之幾至幾十的范圍內(nèi)變化認為。0Crl3鋼責任製,lCrl3鋼,鉻偏上限而碳偏下限的2Cr13鋼良好,Cr17Ni2鋼雙重提升,Cr17wn4鋼增強,以及在ICrl3鋼基礎上發(fā)展起來的許多改型12%鉻熱強鋼(這類鋼也叫做耐熱不銹鋼)中的許多鋼號,如Cr11MoV結果,Cr12WMoV戰略布局,Crl2W4MoV,18Crl2WMoVNb等均屬干這一類規則製定。
鐵素體—馬氏體鋼可以部分地接受淬火強化講道理,故可獲得較高的機械性能。但它們的機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)的影響表現明顯更佳。這類鋼按成分中的含鉻量分屬12~14%與15~18%兩個系列更加廣闊。前者具有抵抗大氣及弱腐蝕性介質的能力,并且具有良好的減震性及較小的線膨脹系數(shù)技術先進;后者的耐腐蝕性能與相同含鉻量的鐵素體耐酸鋼相當示範,但在一定程度上也保留著高鉻鐵素體鋼的某些缺點。
2-3.馬氏體鋼
這類鋼在正常淬火溫度下處在y相區(qū)提高,但它們的y相僅在高溫時穩(wěn)定發展基礎,M點一般在3OO℃左右,故冷卻時轉變?yōu)轳R氏體有很大提升空間。這類鋼包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%鉻熱強鋼要求,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB鋼等認為。馬氏體不銹鋼的機械性能運行好、耐腐蝕性能、工藝性能與物理性能深入交流研討,均和含鉻12~14%的鐵素體-馬氏體不銹鋼相近模式。由于組織中沒有游離的鐵素體,機械性能比上述鋼要高集聚效應,但熱處理時的過熱敏感性較低貢獻。
2-4.馬氏體—碳化物鋼
Fe-C合金的并析點的含碳為0.83%,在不銹鋼中由于鉻使S點左移提升,含12%鉻和大于0.4%碳的鋼(圖11-3)持續,以及含18%鉻和大于0.3%碳的鋼(圖卜)3)均屬于過共析鋼。這類鋼在正常淬火溫度加熱,次生碳化物不能*溶于奧氏體高品質,因此淬火后的組織為馬氏體和碳化物組成。
屬于這一類的不銹鋼牌號不多互動講,卻是一些含碳比較高的不銹鋼統籌,如4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV 產品和服務、9Crl7MoVCo鋼等像一棵樹,含碳量偏上限的3Crl3鋼在較低的溫度下淬火,也可能出現(xiàn)這樣的組織不斷創新。由于含碳量高,上述9Cr18等三個鋼號中雖含有較多的鉻高效利用,但其耐腐蝕性能僅與含12~14%鍺的不銹鋼相當。這類鋼的主要用途是要求高硬及耐磨的零件去突破,如切削工具品質、軸承、彈簧及醫(yī)療器械等。
2-5.奧氏體鋼
這類鋼含有較多擴大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體的元素能運用,在高溫時為均為y相,冷卻時由于Ms點在室溫以下參與水平,所以在常溫下具有奧氏體組織講實踐。 18-8, 18-12具體而言、25-20、20-25Mo等鉻鎳不銹鋼滿意度,以錳代替部分鎳并加氮的低鎳不銹鋼如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9, Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti鋼等均屬于這一類奮戰不懈。
奧氏體不銹鋼具有前已述及的許多優(yōu)點,雖然機械性能也比較低逐步顯現,和鐵素體不銹鋼—樣不能熱處理強化作用,但可以通過冷加工變形的方法,利用加工硬化作用提高它們的強度近年來。 這類鋼的缺點是對晶間腐蝕及應力腐蝕比較敏感銘記囑托,需通過適當?shù)睾辖鹛砑觿┘肮に嚧胧┫?
2-6.奧氏體—鐵素體鋼
這類鋼因擴大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體元素的作用程度,不足以使鋼在常溫或很高的溫度下具有純奧氏體組織交流等,因此為奧氏體-鐵素體復相狀態(tài)製造業,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。
屬于這一類的不銹鋼很多自動化裝置,如低碳的18-8鉻鎳鋼狀態,加鈦、鈮關規定、鉬的18-8鉻鎳鋼更多的合作機會,特別是在鑄鋼的組織中均可見到鐵素體,此外含鉻大于14~15%而碳低于0.2%的鉻錳不銹鋼(如Cr17Mnll)指導,以及目前研究的和已獲得應用的大多數(shù)鉻錳氮不銹鋼等可以使用。與純奧氏體不銹鋼比較,這類鋼的優(yōu)點很多,如屈服強度較高廣泛認同,抗晶間腐蝕的能力較高進入當下,應力腐蝕的敏感性低,焊接時產(chǎn)生熱裂紋的傾向小行業分類,鑄造流動性好等等預下達。缺點是壓力加工性能較差,點腐蝕傾向較大應用領域,易產(chǎn)生c相脆性創新為先,在強磁場作用下表現(xiàn)出弱磁性等。所有這些優(yōu)點和缺點均來源于組織中的鐵素體統籌推進。
2-7.奧氏缽—馬氏體鋼
這類鋼的Ms點低于室溫行業內卷,固溶處理以后為奧氏體組織,易于成形和焊接科普活動。通衬哿α??捎脙煞N工藝方法使之發(fā)生馬氏體轉變。一是固溶處理以后經(jīng)700~800度加熱逐漸完善,奧氏體因析出碳化鉻而轉變?yōu)榻榉€(wěn)定狀態(tài),Ms點升高至室溫以上,冷卻時轉變?yōu)轳R氏體穩定性;二是固溶處理以后直接冷卻至Ms與Mf點之間最深厚的底氣,使奧氏體轉變?yōu)轳R氏體。后一方法可獲得較高的耐腐蝕性能資源優勢,但固溶處理以后至深冷的間隔時間不宜過久應用擴展,否則會因奧氏體的陳化穩(wěn)定作用而使深冷的強化效應降低。經(jīng)上述處理以后鋼再經(jīng)400~500度時效振奮起來,使析出金屬間化合物進—步強化建立和完善。這類鋼的典型鋼號有17Cr一7Ni一A1、15Cr-9Ni-A1,17Cr—5Ni-Mo增多、15Cr-8Ni-Mo一A1等等啟用。這類鋼也稱為奧氏體-馬氏體時效不銹鋼,并因為實際上這些鋼的組織中除奧氏體和馬氏體以外估算,還存在不同數(shù)量的鐵素體進一步意見,故也稱為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。
這類鋼是50年代后期發(fā)展和應用的新型不銹鋼等地,它們總的特點是強度高(C可達100一150)及熱強性好產業,但由于含鉻量較低并在熱處理時有碳化鉻析出,因此耐腐蝕性能比標準的奧氏體不銹鋼要低一些共享應用。也可以說這類鋼的高強度是在犧牲一部分耐腐蝕性能與其他性能(如非磁性)的情況下獲得的工具,目前這類鋼主要用于航空工業(yè)及火箭導彈生產(chǎn)方面