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              不銹鋼級別知識

              目錄

              不銹鋼級別中EP級、BA級、AP級、MP級都是什么意思,分別用在什么地方?

              ●不銹鋼板2BBA板是什么意思

              不銹鋼鋼種介紹: SUS 304

              硬度換算公式及測定范圍

              抗拉強度與硬度近似換算表

              不銹鋼的性能與組織


              ●不銹鋼級別中EP級、BA級、AP級、MP級都是什么意思,分別用在什么地方?

              AP:酸洗管(Anneal treatment & Passivation) /(Acid pickling)
              MP: 機械研磨處理或稱機械拋光 (Mechanical Polish)
              BA:光輝燒鈍處理或稱光輝退火 (Bright Anneal treatment)/(Bright Annealing)
              這里有我知道的管道材質處理流程,參考一下!
              EP:光亮退火--->無損檢測--->化學拋光---->電拋光;
              BA:光亮退火--->無損檢測--->一次清洗;

              CP/AP:熱處理--->無損檢測--->化學拋光;

               

              不銹鋼板2BBA板是什么意思

              1.冷扎--退火酸洗--平整 2B
              冷扎--光亮退火--平整   BA
              主要區別在于退火,2B是退火、酸洗,表面有一定程度氧化,較暗;BA光亮退火,表面不氧化,較亮。

              2.亮面:BA 經冷軋后施以光亮退火,并經過平整得到的產品。表面光澤度極好,有很高的反射率。如同鏡面的表面。用于家電產品、鏡子、廚房設備、裝飾材料等。
              霧面:NO.2B 冷軋后經熱處理、酸洗,再以精軋加工使表面為適度之光亮者。由于表面光滑,易于再研磨,使表面更加光亮,用途廣泛,如餐具、建材等。采用改善機械性能的表面處理后,幾乎滿足所有用途。

              304J1是不銹鋼板材中的一種材質。是304的含銅料,深拉性能比304好,主要用于深加工用途,也屬于節鎳系列。

              所有不銹鋼板材中都分為2B(即冷扎)和NO.1(即熱扎)兩種,是板材厚度的劃分及表面度的不同,2B的板材厚度≤3.0    NO.1的板材厚度≥3.0  ,304J1的板材也一樣,可分為304J1/2B和304J1/NO.1 ,2B比NO.1板面光亮,可以做拉絲、鏡面等加工,而NO.1則不可以,當然2B的價格肯定要比NO.1貴。

              同一個材質,不管是2B表面板還是NO.1表面板,其化學含量是相同的。


               ●不銹鋼鋼種介紹: SUS 304

              1、概要

                 最基本的18Cr-8Ni不銹鋼,300系不銹鋼的代表性鋼種。

              不銹鋼中使用量最大,用途最廣泛的鋼種。

               2、特點

              1)加工性能優秀;

              2)焊接性能優秀;

              3)對氧化性酸有很強的耐腐蝕性,對堿液及大部分有機酸和無機酸也有一定的耐腐蝕能力;

              4)使用溫度范圍很廣(-196 C0~800C0);

              5)固溶狀態無磁性;

              6)冷軋產品外觀光澤度好,漂亮。

               2、適用范圍

              家庭用品(1、2類餐具,廚柜、灶具,室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風擋雨刷、消聲器),醫療器具,建筑裝飾,化學、化工、食品飲料、農業、船舶機械等。

               3、化學成分(JIS G 4305-2005                                                                              (wt%)

              化學成分

              C

              Si

              Mn

              P

              S

              Cr

              Ni

              標準

              £0.08

              £1.00

              £2.00

              £0.045

              £0.030

              18.00~20.00

              8.00~10.50

              一般

              0.05

              0.5

              1.0

              0.026

              0.004

              18.20

              8.10

               4、性能(JIS G 4305-2005

               

              區分

              力學性能

              加工性能

              Ys (Mpa)

              Ts (Mpa)

              El (%)

              Hv

              疲勞極限(Mpa)

              r

              LDR

              Ermm

              標準

              ≥ 205

              ≥ 520

              ≥ 40

              ≤ 200

              -

              -

              -

              -

              一般

              290

              670

              57

              175

              241

              1.0

              1.9

              12.5

               5、物理性能

              密度

              (g/cm3)

              磁性

              電阻

              (10-6.W.cm)

              比熱

              250C

              (J/kg.0C)

              熱導率

              1000C(W/m. 0C)

              熱膨脹率

              20~1000C

              (10-6/0C)

              楊氏模量

              (Gpa)

              7.93

              70

              500

              16.2

              17.3

              193

               6、熱處理

                     點:1400~14500C;

                固溶處理:1010~11500C。

               7、使用狀態

              1)退火固溶狀態:

              NO.1,2D,2B,N0.4,HL,BA,Mirror,以及各種其他表面處理狀態

                 2)軋硬態。

               8、使用注意事項

              - 冷加工后會出現磁性現象;

              - Cl-環境中容易產生點蝕、應力腐蝕開裂;

              - 由于475~8500C之間易發生敏化現象,因此焊接影響區易產生晶界腐蝕等。焊接后應該通過快速冷卻或者進行熱處理來避免晶界腐蝕。

               

                硬度換算公式及測定范圍

              硬度換算公式
              1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12
              2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
              3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)
              4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3
              硬度測定範圍:
              HS<100
              HB<500
              HRC<70


               抗拉強度與硬度近似換算表

                  實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。

                  下表是根據實驗得到的經驗公式制作的快速計算器,有一定的實用價值,但在要求數據比較精確時,仍需要通過試驗測得。

              抗拉強度N/mm2 

              維氏硬度 

              布氏硬度 

              洛氏硬度 

               

              抗拉強度N/mm2

              維氏硬度

              布氏硬度

              洛氏硬度 

              Rm

              HV

              HB

              HRB

              Rm

              HV

              HB 

              HRB

              250

              80

              76

               

              1125

              350

              333

              35.5

              270

              85

              80.7

               

              1115

              360

              342

              36.6

              285

              90

              85.2

               

              1190

              370

              352

              37.7

              305

              95

              90.2

               

              1220

              380

              361

              38.8

              320

              100

              95

               

              1255

              390

              371

              39.8

              335

              105

              99.8

               

              1290

              400

              380

              40.8

              350

              110

              105

               

              1320

              410

              390

              41.8

              370

              115

              109

               

              1350

              420

              399

              42.7

              380

              120

              114

               

              1385

              430

              409

              43.6

              400

              125

              119

               

              1420

              440

              418

              44.5

              415

              130

              124

               

              1455

              450

              428

              45.3

              430

              135

              128

               

              1485

              460

              437

              46.1

              450

              140

              133

               

              1520

              470

              447

              46.9

              465

              145

              138

               

              1555

              480

              456

              47

              480

              150

              143

               

              1595

              490

              466

              48.4

              490

              155

              147

               

              1630

              500

              475

              49.1

              510

              160

              152

               

              1665

              510

              485

              49.8

              530

              165

              156

               

              1700

              520

              494

              50.5

              545

              170

              162

               

              1740

              530

              504

              51.1

              560

              175

              166

               

              1775

              540

              513

              51.7

              575

              180

              171

               

              1810

              550

              523

              52.3

              595

              185

              176

               

              1845

              560

              532

              53

              610

              190

              181

               

              1880

              570

              542

              53.6

              625

              195

              185

               

              1920

              580

              551

              54.1

              640

              200

              190

               

              1955

              590

              561

              54.7

              660

              205

              195

               

              1995

              600

              570

              55.2

              675

              210

              199

               

              2030

              610

              580

              55.7

              690

              215

              204

               

              2070

              620

              589

              56.3

              705

              220

              209

               

              2105

              630

              599

              56.8

              720

              225

              214

               

              2145

              640

              608

              57.3

              740

              230

              219

               

              2180

              650

              618

              57.8

              755

              235

              223

               

               

              660

               

              58.3

              770

              240

              228

              20.3

               

              670

               

              58.8

              785

              245

              233

              21.3

               

              680

               

              59.2

              800

              250

              238

              22.2

               

              690

               

              59.7

              820

              255

              242

              23.1

               

              700

               

              60.1

              835

              260

              247

              24

               

              720

               

              61

              850

              265

              252

              24.8

               

              740

               

              61.8

              865

              270

              257

              25.6

               

              760

               

              62.5

              880

              275

              261

              26.4

               

              780

               

              63.3

              900

              280

              266

              27.1

               

              800

               

              64

              915

              285

              271

              27.8

               

              820

               

              64.7

              930

              290

              276

              28.5

               

              840

               

              65.3

              950

              295

              280

              29.2

               

              860

               

              65.9

              965

              300

              285

              29.8

               

              880

               

              66.4

              995

              310

              295

              31

               

              900

               

              67

              1030

              320

              304

              32.2

               

              920

               

              67.5

              1060

              330

              314

              33.3

               

              940

               

              68

              1095

              340

              323

              34.4

               

               

               

               

               

               

               

               

              * 洛氏 HRB

              DC01=65

              DC03=55

              DC04=50


              ●不銹鋼的性能與組織

                目前已知的化學元素有100多種,在工業中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現象作長期斗爭的實踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說,最常用的元素有十幾種,除了組成鋼的基本元素鐵以外,對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是:碳、、、錳、硅、、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外,都是化學元素周期表中位于過渡族的元素。

                實際上工業上應用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的,當幾種元素共存于不銹鋼這一個統一體中時,它們的影響要比單獨存在時復雜得多,因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用,而且要注意它們互相之間的影響,因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。

              1.各種元素對不銹鋼的性能和組織的影響和作用 

                1-1.鉻在不銹鋼中的決定作用

                決定不銹鋼性屬的元素只有一種,這就是鉻,每種不銹鋼都含有一定數量的鉻。迄今為止,還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素,根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后,促使其內部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發展。這種變化可以從以下方面得到說明:
                鉻使鐵基固溶體的電極電位提高
                鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化
                  鈍化是由于陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金鈍化的理論很多,主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。

               

                1-2. 碳在不銹鋼中的兩重性 

                碳是工業用鋼的主要元素之一,鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現在兩方面,一方面碳是穩定奧氏體的元素,并且作用的程度很大(約為鎳的30倍),另一方面由于碳和鉻的親和力很大,與鉻形成系列復雜的碳化物。所以,從強度與耐腐燭性能兩方面來看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。

                認識了這一影響的規律,我們就可以從不同的使用要求出發,選擇不同含碳量的不銹鋼。

                例如工業中應用最廣泛的,也是最起碼的不銹鋼——0Crl34Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規定為1214%,就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以后才決定的,目的即在于使碳與鉻結合成碳化鉻以后,固溶體中的含鉻量不致低于11.7%這一最低限度的含鉻量。

                就這五個鋼號來說由于含碳量不同,強度與耐腐蝕性能也是有區別的,0Cr132Crl3鋼的耐腐蝕性較好但強度低于3Crl34Cr13鋼,多用于制造結構零件,后兩個鋼號由于含碳較高而可獲得高的強度多用于制造彈簧、刀具等要求高強度及耐磨的零件。又如為了克服188鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕,可以將鋼的含碳量降至0.03%以下,或者加入比鉻和碳親和力更大的元素(鈦或鈮),使之不形成碳化鉻,再如當高硬度與耐磨性成為主要要求時,我們可以在增加鋼的含碳量的同時適當地提高含鉻量,做到既滿足硬度與耐磨性的要求,又兼顧定的耐腐蝕功能,工業上用作軸承、量具與刃具有不銹鋼9Cr189Cr17MoVCo鋼,含碳量雖高達0.850.95%,由于它們的含鉻量也相應地提高了,所以仍保證了耐腐蝕的要求。

                總的來講,目前工業中獲得應用的不銹鋼的含碳量都是比較低的,大多數不銹鋼的含碳量在0.10.4%之間,耐酸鋼則以含碳0.10.2%的居多。含碳量大于0.4%的不銹鋼僅占鋼號總數的一小部分,這是因為在大多數使用條件下,不銹鋼總是以耐腐蝕為主要目的。此外,較低的含碳量也是出于某些工藝上的要求,如易于焊接及冷變形等。

                1-3. 鎳在不銹鋼中的作用是在與鉻配合后才發揮出來的

                鎳是優良的耐腐蝕材料,也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素,但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量要達到24%;而只有含鎳27%時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨構成不銹鋼。但是鎳與鉻同時存在于不銹鋼中時,含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。

                基于上面的情況可知,鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用,在于它使高鉻鋼的組織發生變化,從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。

                1-4. 錳和氮可以代替鉻鎳不銹鋼中鎳 

                鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多,但近幾十年來由于鎳基耐熱合金與含鎳20%以下的熱強鋼的大量發展與應用,以及化學工業日益發展對不銹鋼的需要量越來越大,而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數地區,因此在世界范圍內出現了鎳在供和需方面的矛盾。所以在不銹鋼與許多其他合金領域(如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等)中,特別是鎳 的資源比較缺乏的國家,廣泛地開展了節鎳和以其他元素代鎳的科學研究與生產實踐,在這方面研究和應用比較多的是以錳和氮來代替不銹鋼與耐熱鋼中的鎳。

                錳對于奧氏體的作用與鎳相似。但說得確切一些,錳的作用不在于形成奧氏體,而是在于它降低鋼的臨界淬火速度,在冷卻時增加奧氏體的穩定性,抑制奧氏體的分解,使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在提高鋼的耐腐蝕性能方面,錳的作用不大,如鋼中的 含錳量從0104%變化,也不使鋼在空氣與酸中的耐腐蝕性能發生明顯的改變。這是因為錳對提高鐵基固溶體的電極電位的作用不大,形成的氧化膜的防護作用也很低,所以工業上雖有以錳合金化的奧氏體鋼(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼等),但它們不能作為不銹鋼使用。 錳在鋼中穩定奧氏體的作用約為鎳的二分之一,即2%的氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體,并且作用的程度比鎳還要大。例如,欲使含18%鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織,以錳和氮代鎳的低鎳不銹鋼與元鎳的鉻錳氮不誘鋼,目前已在工業中獲得應用,有的已成功地代替了經典的18-8鉻鎳不銹鋼。

                1-5.不銹鋼中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。

               

                1-6.鉬和銅可以提高某些不銹鋼的耐腐蝕性能。

               

                1-7.其他元素對不銹鋼的性能和組織的影響 

                以上主要的九種元素對不銹鋼的性能和組織的影響,除這些元素對不銹鋼性能與組織影響較大的元素以外,不銹鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質元素,如硅、硫、磷等.也有的是為了某些特定的目的而加入的,如鈷、硼、硒、稀土元素等。從不銹鋼的耐腐蝕性能這一主要性質來說,這些元素相對于已討論的九種元素,都是非主要方面的,雖然如此,但也不能完全忽略,因為它們對不銹鋼的性能與組織同樣也發生影響。

                硅 是形成鐵素體的元素,在一般不銹鋼中為常存雜質元素。

                 作為合金元素在鋼中應用不多,這是因為鈷的價格高及其在其它方面(如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等)有著更重要的用途。在一般不銹鋼中加鈷作合金元素的也不多,常用不銹鋼如9Crl7MoVCo鋼(含1.2-1.8%鈷)加鈷,目的并不在于提高耐腐蝕性能而在于提高硬度,因為這種不銹鋼的主要用途是制造切片機械刃具、剪刀及手術刀片等。

                 高鉻鐵素體不銹鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0005%硼,可使在沸騰的65%醋酸中的耐腐蝕性能提高。加微量的硼(0.00060.0007%)可使奧氏體不銹鋼的熱態塑性改善。少量的硼由于形成低熔點共晶體,使奧氏體鋼焊接時產生熱裂紋的傾向增大,但含有較多的硼(0506%)時,反而可防止熱裂紋的產生。因為當含有0506%的硼時,形成奧氏體-硼化物兩相組織,使焊縫的熔點降低。熔池的凝固溫度低于半溶化區時,母材在冷卻時產生的張應力,由處于液態.固態的焊縫金屬承受,此時是不致引起裂縫的,即使在近縫區形成了裂紋,也可以為處于液態-固態的熔池金屬所填充。含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。

                 在一般不銹鋼中都是雜質元素,但其在奧氏體不銹鋼中的危害性不像在一般鋼中那樣顯著,故含量可允許高一些,如有的資料提出可達006%,以利于冶煉控制。個別的含錳的奧氏體鋼的含磷量可達006%(如2Crl3NiMn9鋼)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni鋼)。利用磷對鋼的強化作用,也有加磷作為時效硬化不銹鋼的合金元素,PH1710P(025%磷)PHHNM鋼(含030磷)等。

                硫和硒 在一般不銹鋼中也是常有雜質元素。但向不銹鋼中加0204%的硫,可提高不銹鋼的切削性能,硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不銹鋼的切削性能,是因為它們降低不銹鋼的韌性,例如一般188鉻鎳不銹鋼的沖擊值可達30公斤/厘米2。含031%硫的188鋼(0084C、1815Cr、925Ni)的沖擊值為18公斤/平方厘米;含0。22%硒的188鋼(0094C、184Cr、9Ni)的沖擊值為324公斤/平方厘米。硫與硒均降低不銹鋼的耐腐蝕性能,所以實際應用它們作為不銹鋼的合金化元素的很少。

                稀土元素 稀土元素應用于不銹鋼,目前主要在于改善工藝性能方面。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素,可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體和奧氏體-鐵素體不銹鋼中加00205%的稀土元素(鈰鑭合金),可顯著改善鍛造性能。曾有一種含195%鉻、23%鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼,由于熱加工工藝性能在過去只能生產鑄件,加稀土元素后則可軋制成各種型材。

               

               

              2.按金相組織對不銹鋼的分類及各類不銹鋼的一般特點

                按化學成分(主要是含鉻量)及用途,不銹鋼分為不銹與耐酸兩大類。工業上還按自高溫(900-1100度)加熱空氣冷卻后鋼的基體組織的類型對不銹鋼進行分類,這是基于我們上面所討論的碳及合金元素對不銹鋼組織影響的特點決定的。

                工業上應用的不銹鋼按金相組織可分為三大類:鐵素體不銹鋼,馬氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼?梢园堰@三類不銹鋼的特點歸納(如下表),但需要說明的是馬氏體不銹鋼并不是都不可焊接,只是受某些條件的限制,如焊前應預熱焊后應作高溫回火等,而使焊接工藝比較復雜。實際生產中一些馬氏體不銹鋼如1Cr13,2Cr13以及2Cr1345鋼焊接還是比較多的。

              不銹鋼的分類、主要成分及性能比較

              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

              035以下

              16-27

              -

              尚佳

              尚可

              馬氏體系

              120以下

              11-15

              -

              自硬性

              不可

              奧氏體系

              025以下

              16以上

              7以上

                  

                以上分類僅是按鋼的基體組織分的,由于鋼中穩定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡,以及由于大量的鉻使平衡圖S點左移,工業中應用的不銹鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外,還有馬氏體鐵素體,奧氏體-鐵素體,奧氏體-馬氏體等過渡型的復相不銹鋼,以及具有馬氏體-碳化物組織的不銹鋼。

              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,以及在上述成分基礎上再添加有鉬、鈦、鈮、硅、鋁、、鎢、釩等元素的不銹鋼,化學成分中形成鐵素體的元素占絕對優勢,基體組織為鐵素。這類鋼在淬火(固溶)狀態下的組織為鐵素體,退火及時效狀態的組織中則可見到少量碳化物及金屬間化合物。

                屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。鐵素體不銹鋼因為含鉻量高,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,多用于受力不大的耐酸結構及作抗氧化鋼使用。

               

              2-2.鐵素休-馬氏體鋼 

                這類鋼在高溫時為y+a(或δ)兩相狀態,快冷時發生y-M轉變,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,組織中的鐵素體量可在百分之幾至幾十的范圍內變化。0Crl3鋼,lCrl3鋼,鉻偏上限而碳偏下限的2Cr13鋼,Cr17Ni2鋼,Cr17wn4鋼,以及在ICrl3鋼基礎上發展起來的許多改型12%鉻熱強鋼(這類鋼也叫做耐熱不銹鋼)中的許多鋼號,如Cr11MoV,Cr12WMoV,Crl2W4MoV,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化,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的影響。這類鋼按成分中的含鉻量分屬1214%與1518%兩個系列。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;后者的耐腐蝕性能與相同含鉻量的鐵素體耐酸鋼相當,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,但它們的y相僅在高溫時穩定,M點一般在3OO左右,故冷卻時轉變為馬氏體。

               

                這類鋼包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%鉻熱強鋼,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB鋼等。馬氏體不銹鋼的機械性能、耐腐蝕性能、工藝性能與物理性能,均和含鉻1214%的鐵素體-馬氏體不銹鋼相近。由于組織中沒有游離的鐵素體,機械性能比上述鋼要高,但熱處理時的過熱敏感性較低。

              2-4.馬氏體碳化物鋼 

                FeC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,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)均屬于過共析鋼。這類鋼在正常淬火溫度加熱,次生碳化物不能完全溶于奧氏體,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,卻是一些含碳比較高的不銹鋼,如4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo鋼等,含碳量偏上限的3Crl3鋼在較低的溫度下淬火,也可能出現這樣的組織。由于含碳量高,上述9Cr18等三個鋼號中雖含有較多的鉻,但其耐腐蝕性能僅與含1214%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,如切削工具、軸承、彈簧及醫療器械等。

              2-5.奧氏體鋼

                這類鋼含有較多擴大y區和穩定奧氏體的元素,在高溫時為均為y相,冷卻時由于Ms點在室溫以下,所以在常溫下具有奧氏體組織。 18-8, 1812、25-20、20-25Mo等鉻鎳不銹鋼,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。

               

                奧氏體不銹鋼具有前已述及的許多優點,雖然機械性能也比較低,和鐵素體不銹鋼樣不能熱處理強化,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。 這類鋼的缺點是對晶間腐蝕及應力腐蝕比較敏感,需通過適當地合金添加劑及工藝措施消除。

              -6.奧氏體-鐵素體鋼

                這類鋼因擴大y區和穩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,因此為奧氏體-鐵素體復相狀態,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變化。

               

                屬于這一類的不銹鋼很多,如低碳的188鉻鎳鋼,加鈦、鈮、鉬的188鉻鎳鋼,特別是在鑄鋼的組織中均可見到鐵素體,此外含鉻大于1415%而碳低于02%的鉻錳不銹鋼(如Cr17Mnll),以及目前研究的和已獲得應用的大多數鉻錳氮不銹鋼等。與純奧氏體不銹鋼比較,這類鋼的優點很多,如屈服強度較高,抗晶間腐蝕的能力較高,應力腐蝕的敏感性低,焊接時產生熱裂紋的傾向小,鑄造流動性好等等。缺點是壓力加工性能較差,點腐蝕傾向較大,易產生c相脆性,在強磁場作用下表現出弱磁性等。所有這些優點和缺點均來源于組織中的鐵素體。

              2-7.奧氏缽-馬氏體鋼 

                這類鋼的Ms點低于室溫,固溶處理以后為奧氏體組織,易于成形和焊接。通?捎脙煞N工藝方法使之發生馬氏體轉變。一是固溶處理以后經700800度加熱,奧氏體因析出碳化鉻而轉變為介穩定狀態,Ms點升高至室溫以上,冷卻時轉變為馬氏體;二是固溶處理以后直接冷卻至MsMf點之間,使奧氏體轉變為馬氏體。后一方法可獲得較高的耐腐蝕性能,但固溶處理以后至深冷的間隔時間不宜過久,否則會因奧氏體的陳化穩定作用而使深冷的強化效應降低。經上述處理以后鋼再經400500度時效,使析出金屬間化合物進步強化。這類鋼的典型鋼號有17Cr7NiA1、15Cr9NiA1,17Cr—5NiMo、15Cr-8NiMoA1等等。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,還存在不同數量的鐵素體,故也稱為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。

               

                這類鋼是50年代后期發展和應用的新型不銹鋼,它們總的特點是強度高(C可達100150 )及熱強性好,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。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,目前這類鋼主要用于航空工業及火箭導彈生產方面,一般機械制造中應用尚不普遍,并且在分類上也有把它們納為超高強度鋼的一個系列。

               


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