关于奥氏体不锈钢磁性的说明

关于奥氏体不锈钢磁性的说明

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所有奥氏体不锈钢,只有在真空状态下才有可能完全无磁.磁场中材料的磁导率的测量是

相对于材料在真空中的磁导率μr 而言.如果μr 接近于1.0,则该材料具有低的导磁率。

奥氏体不锈钢经冷加工后,有些磁性可能是明显的。各种材料磁化能力的特性,也适合于不

锈钢,奥氏体不锈钢本身为呈现面心立方晶体结构,该组织表面为顺磁性,所以奥氏体组织本

身不显磁性。经过冷变形是诱发一部分奥氏体变成马氏体和铁素体组织的外部条件,一般马氏

体的变形量随冷变形量加大和变形温度的降低而增多。

对于每种钢种都存在马氏体转变的临界温度,此温度公式称为MD30公式,公式如下:

M D 30=551-462(C +N )-9.2(S I )-8.1(M n )-29(N i +C u )-13.7(C r )-18.5(M o )

此计算结果为一个温度值,也是一个参数,即在30%的冷变形下生成50%马氏体的温度,称为马

氏体点。若奥氏体中的合金元素越高则此点越低,马氏体就越不易发生转变。马氏体转变受化

学成份、温度、冷变形量的影响。因马氏体是属于体心立方结构呈铁磁性,具有硬度高,磁性

强等特点。加工温度和加工变形量与马氏体的生成量之间的关系。如下图。

当MD30=-25°C 时的关系图。

一般情况下,当MD30的值小于-25(去掉摄氏度)也就是当导致率在1.0μ左右时,磁性

才会在稳定状态。若大于此值(-25),磁性会显示不稳定状态,有时会有略微的变化,而且

在受到不同的加工温度或者变形量时,会有差异的。

由于国家标准并没有对不锈钢成品略带磁性做相关要求,故我司除仪表,航天,军工等对

磁性有要求的行业建议其用SUS316材质的螺栓来解决磁性问题之外,在磁性方面没做出更多

说明。我司螺栓的磁性与耐蚀性、机械性能等方面没有直接影响。

东明品保部

020*********

00.51

1.5冷变形量%

马氏体的生成量%

1.4021钢种简介1.4021为马氏体不锈钢

1.4021钢种简介:DIN 1.4021为马氏体不锈钢,又可称为420,有较好的耐蚀性能及较高的 力学性能。 特性:耐蚀性佳、较高的力学性能。 (1.4021)元素性能一览表: ¥(C)碳:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳 量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷 脆性和时效敏感性。 ¥(Si)硅:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉 强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。 硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低 碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能. ¥(Mn)锰:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在 碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强 度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11 -14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀 能力,降低焊接性能。 ¥(P)磷:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低 塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。 ¥(S)硫:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在 锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于 0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常 称易切削钢。 ¥(Ni) 镍:镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍 铬钢。 ¥(Cr)铬:在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和 韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 1.4021用途: 瓶胚用钢:1.4021 螺杆用钢:1.4021 手术刀用钢:1.4021 塑胶模用钢:1.4021 阀门配件用钢:1.4021 汽车零配件用钢:1.4021 食品器械配件用钢:1.4021 热处理参考条件:使用硬度:/;已为预硬棒。

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀及热处理

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀及热处理 1. 奥氏体不锈钢晶间腐蚀原因及防止措施 奥氏体不锈钢在450~850℃保温或缓慢冷却时,会出现晶问腐蚀。合碳量越高,晶间蚀倾向性越大。此外,在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。这是由于在晶界上析出富Cr 的Cr23C6。使其周围基体产生贫铬区,从而形成腐蚀原电池而造成的。这种晶间腐蚀现象在铁素体不锈钢中也是存在的。 工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀: (1)降低钢中的碳量,使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度,即从根本上解决了铬的碳化物(Cr23C6)在晶界上析出的问题。通常钢中含碳量降至0.03%以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。 (2)加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物(TiC或NbC)的元素,避免在晶界上析出Cr23C6,即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。 (3)通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例,使其具有奥氏体+铁素体双相组织,其中铁素体占5%一12%。这种双相组织不易产生晶间腐蚀。 (4)采用适当热处理工艺,可以防止晶间腐蚀,获得最佳的耐蚀性。 2.奥氏体不锈钢的应力腐蚀 应力(主要是拉应力)与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂,简称SCC(Stress Crack Corrosion)。奥氏体不锈钢容易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。当含Ni量达到8%一10%时,奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大,继续增加含Ni量至45%~50%应力腐蚀倾向逐渐减小,直至消失。防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加入Si 2%~4%并从冶炼上将N含量控制在0.04%以下。此外还应尽量减少P、Sb、Bi、As等杂质的含量。另外可选用A-F双用钢,它在Cl-和OH-介质中对应力腐蚀不敏感。当初始的微细裂纹遇到铁素体相后不再继续扩展,体素体含量应在6%左右。 3.奥氏作不锈钢的形变强化 单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能,可以冷拔成很细的钢丝,冷轧成很薄的钢带或钢管。经过大量变形后,钢的强度大力提高,尤其是在零下温区轧制时效果更为显著。抗拉强度可达2 000 MPa以上。这是因为除了冷作硬化效果外,还叠加了形变诱发M转变。 奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。形变后若需焊接,则只能采用点焊工艺、形变使应力腐蚀倾向性增加。并因部分γ->M转变而产生铁磁性,在使用时(如仪表零件中)应予以考虑。再结晶温度随形变量而改变,当形变量为60%时,其再结晶温度降为650℃冷变形奥氏体不锈钢再结晶退火温度为850~1050℃,850℃则需保温3h,1050℃时透烧即可,然后水冷。 4.奥氏作不锈钢的热处理 奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有:固溶处理、稳定化处理和去应力处理等。 (1)固溶处理。 将钢加热到1050~1150℃后水淬,主要目的是使碳化物溶于奥氏体中,并将此状态保留到室温,这样钢的耐蚀性会有很大改善。如上所述,为了防止晶问腐蚀,通常采用固溶化处理,使Cr23C6溶于奥氏体中,然后快速冷却。对于薄壁件可采用空冷,一般情况采用水冷。 (2)稳定化处理。 一般是在固溶处理后进行,常用于含Ti、Nb的18-8钢,固处理后,将钢加热到850~880℃保温后空冷,此时Cr的碳化物完全溶解,然而钛的碳化物不完全溶解,且在冷却过程中充分析出,使碳不可能再形成格的碳化物,因而有效地消除了晶间腐蚀。 (3)去应力处理。

元素含量对奥氏体不锈钢性能的影响

元素含量对奥氏体不锈钢性能的影响奥氏体不锈钢含有较多的Cr、Ni、Mn、N等元素。与铁素体不锈钢和马氏体不锈钢相比,奥氏体不锈钢除了具有较高的耐腐蚀性外,还有许多优点。它具有很高的塑性,容易加工变形成各种型材,如薄板、管材等;加热时没有同素异构转变,即没有γ和α之间的相变,焊接性好;低温韧性好,一般情况下没有冷脆倾向;奥氏体不锈钢不具有磁性。由于奥氏体不锈钢的再结晶度比铁素体不锈钢的高,所以奥氏体不锈钢还可以用于550℃以上工作的热强钢。 奥氏体不锈钢是应用最广的不锈钢,约占不锈钢总产量的2/3。由于奥氏体不锈钢具有优异的不锈钢酸性、抗氧化性、高温和低温力学性能、生物相容性等,所以在石油、化工、电力、交通、航天、航空、航海、能源以及轻工、纺织、医学、食品等工业上广泛应用。 1.高钼(Mo>4%)奥氏体不锈钢 高钼奥氏体不锈钢的典型代表是:00Cr18Ni16Mo5和00Cr18Ni16Mo5N。因为含钼量高,所以在耐还原性酸和耐局部腐蚀方面性能有很大提高,可用于更加苛刻的腐蚀环境中。含氮00Cr18Ni16Mo5N钢,由于氮的加入,奥氏体更加稳定,由于铁素体的生成,σ(χ)等脆性相的析出受到一定抑制。 00Cr20Ni25Mo4.5Cu由于此钢含有更高的Cr、Ni、Mo等元素,加之Mo与Cu的复合作用,使00Cr20Ni25Mo4.5Cu既在含Cl离子的水介质中耐点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀的能力有显著提高,图1~图4系在不同温度H2SO4、H3P O4和含F-50%H3P O4中

耐全面腐蚀和在氯化物水介质中耐应力腐蚀的实验结果。可以看出00Cr20Ni25Mo4.5Cu 比18-12-2型不锈钢的耐蚀范围有所扩大。 图1 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 在H 2SO 4中的腐蚀 图2 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 在H 3PO 4 中的腐蚀(≤0.1mm/a) 图3 00Cr20Ni25Mo4.5Cu 在50℃含HF 的50%P 2O 5溶液中的腐蚀

超级奥氏体不锈钢性能

超级奥氏体不锈钢性能 1.1 化学成分与金相组织 一些主要高合金奥氏体不锈钢的主要化学成分在表1中给出。其中AL-6X和254 SMO为典型的6钼超级奥氏体不锈钢,而654 SMO为典型的7钼超级奥氏体不锈钢。 超级奥氏体不锈钢的基本金相组织为典型的,百分之百的奥氏体。但由于铬和钼的含量均较高,很有可能会出现些金属中间相,如chi和σ相。这些金属中间相常常会出现在板材的中心部位。但是如果热处理正确,就会避免这些金属中间相的生成,从而得到近百分之百的奥氏体。254 SMO 的金相组织没有任何其它金属中间相。该组织是经在1150~1200C温度下热处理之后得到的。 在使用过程中,如果出现了少量的金属中间相,它们也不会对机械性能和表面的耐腐蚀性能有很大的影响。但是要尽量避免温度范围600~1000C,尤其是在焊接和热加工时。 1.2 机械性能 奥氏体结构一般具有中等的强度和较高的可锻性。在加入一定量的氮之后,除提高了防腐能力外,在保持奥氏体不锈钢可锻性和韧性的同时,高氮超级奥氏体不锈钢还具有很高的机械强度。其屈服强度比普通奥氏体不锈钢要高出50~100%。在室温和较高温度下氮对机械性能的影响分别在 表2和表3有所显示。 如表2和表3所示,在所有温度下机械强度均随氮含量的增加而提高。尽管强度增加了许多,但超级奥氏体不锈钢的延伸率仍然很高。甚至高于许多低合金钢的延伸率。这主要是由于其较高的含氮量和与之相关的另一个特点——高加工硬化率,见图2和图3。因此经冷加工成型的部件就可获得很高的强度。可利用这一特性的用途包括较深井中的管道及螺栓等。和普通奥氏体不锈钢一样,超级奥氏体不锈钢的低温性能也是很好的。超级奥氏体不锈钢的抗撞击及抗断裂能力是很高的,并 且只有在低达-196℃时才会略有下降。 1.3 物理性能 物理性能主要取决于奥氏体结构,同时也部分地取决于材料的化学成分。就是说超级奥氏体不锈钢较普通奥氏体不锈钢,如304或316型,在物理性能方面是没有很大区别的。表4列出不同合 金的一些典型物理性能值。

奥氏体不锈钢的力学性能及工艺性能

奥氏体不锈钢的力学性能 不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度 15~80℃范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。 奥氏体不锈钢的工艺性能 1. 焊接性能 奥氏体不锈钢与其它各类不锈钢相比,有着较好的焊接性能,对氢脆也不敏感,可用各种焊接方法顺利地对工件进行焊接或补焊。工件在焊前无需预热,若无特殊要求,焊后也可不进行热处理。奥氏体不锈钢在焊接工艺上应注意焊缝金属的热裂纹。在焊接热影响区的晶界上析出铬的碳化物以及焊接残余应力。对于热裂纹,可采用含适量铁素体的不锈钢焊条焊接,能取得良好的效果。对于要接触易产生局部腐蚀的介质的工件,焊后应尽可能地进行热处理,以防发生晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和其它局部腐蚀。 2. 铸造性能 奥氏体不锈钢的铸造性能比马氏体和铁素体不锈钢好。这类钢中的1828 型钢的铸造收缩率一般为2 %~2. 5 %;18212Mo 型钢的铸造收缩率一般约为2.8 %左右。在这类钢中,含钛的奥氏体不锈钢,其铸造性能比不含钛者要差,易使铸件产生夹杂,冷隔等铸造缺陷。含氮的奥氏体不锈钢(如 ZGCr18Mn8Ni4N)铸造时气孔敏感性较大,在冶炼、铸造工艺上都必须采取防护措施,严格烘烤炉料,采用干型,并严格控制出钢温度和浇注温度等。 合金元素(如铬、镍、钼、铜等)含量高的奥氏体不锈钢(如 ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3)在铸造时,铸件(特别是形状较复杂的厚大铸件,以及长管

304钢材简介

304钢材简介 编辑 304不锈钢材是一种通用性的不锈钢材料,防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好,能高到1000-1200度。304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸,在实验中得出:浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中,304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。 2 钢材基本信息 编辑 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-8铬镍钢等高合金钢。 不锈钢防锈的机理是合金元素形成致密氧化膜,隔绝氧接触,阻止继续氧化。所以不锈钢并不是“不锈”。304材料出现生锈现象,可能有以下几个原因:1.使用环境中存在氯离子。氯离子广泛存在,比如食盐、汗迹、海水、海风、土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中,腐蚀很快,甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求,而且需要经常擦拭,除去灰尘,保持清洁干燥。(这样就可以给他定个“使用不当”。)美国有一个例子:某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液,该容器已使用近百余年,上个世纪九十年代计划更换,因橡木材料不够现代,采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。2.没有经过固溶处理。合金元素没有溶入基体,致使基体组织合金含量低,抗蚀性能差。3.这种不含钛和铌的材料有天生的晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌,再配以稳定处理,可以减少晶间腐蚀。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不锈钢。304含铬19%,含镍9%。 304是得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、普通化工设备、核能等. 304不锈钢化学成份

马氏体不锈钢性能介绍

马氏体不锈钢 马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。 马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗地讲,是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。 马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分,如Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏体铬不锈钢来说,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据Schaeffler图确定大致的组织。 铬是马氏体铬不锈钢最重要的合金元素。铬是铁素体形成元素,足够的铬可使钢变成单一的铁素体不锈钢,铬和碳的相互作用使钢在高温时具有稳定的γ 或γ+α相区,铬可以降低奥氏体向铁素体和碳化物的转变速度,从而提高淬透性;在大气H2S及氧化性酸介质中。它能提高钢的耐蚀性能,这与铬能促使生成一层铬的氧化物保护膜有关,但在还原介质中,随着铬含量的提高,钢的耐蚀性下降;铬含量的提高,钢的抗氧化性能也明显提高。 碳是马氏体铬不锈钢另一重要的合金元素。为了产生马氏体相变,碳含量要视钢中的铬含量而定,一般充分考虑碳、铬两者相互关系及碳的溶解极限(见图1-5)。在给定的铬量下,碳含理提高,强度、硬度提高,塑性降低,耐蚀性下降。

不锈钢的热处理

不锈钢的热处理 304是奥氏体型不锈钢,想通过热处理来改变切削加工性能是不现实的。其他钢种可以通过退火或正火来改变组织,从而改变切削加工性能,是因为其他钢在加热和冷却过程中发生组织转变,因为组织决定了性能,因此改变了切削加工性能,而奥氏体不锈钢,室温是奥氏体,加热到高温也是奥氏体,不发生组织转变,所以热处理不能够改变其切削加工性能的,奥氏体不锈钢的热处理通常只有固溶处理、再结晶退火和去应力退火之类的,固溶处理是改变耐蚀性的,再结晶退火是消除加工硬化恢复塑性的,去应力退火是消除加工过程中产生的应力的,所以,期望通过热处理改变奥氏体不锈钢的切削加工性是不现实的。每种材料有各自的特点,热处理工艺也不一定通用,玉米面包饺子肯定不行,虽然也是面粉。奥氏体不锈钢的切削加工,只能够通过改变刀具、切削加工工艺参数来解决。 铸钢件铸造成型后,通常都是要进行热处理的。因为热处理前铸件晶粒较粗大、组织方向性明显、力学性能较低,根据铸件的不同要求制定热处理工艺。 普通要求铸钢件,采用退火处理,软化易于加工;要求强度的要正火处理,要求硬度的要淬火处理;固溶处理,提高耐腐蚀性能。 铸造不锈钢一般为奥氏体.在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理: 固溶处理:其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中,从而在常温下获单相奥氏体组织,使钢具有最高的耐腐蚀性能。 固溶处理的加热温度一般均较高,在1050-1100℃之间,并按含碳量的高低作适当调整。由于18-8不锈钢导热性很差,不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理(淬火加热)时的保温时间要长。固溶处理时,要特别注意防止增碳。因为增碳将会增加18-8钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质,一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢,尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在135HBS左右 回火又称配火。金属热处理工艺的一种。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢或快速冷却。一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力,或降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。通常随着回火温度的升高,硬度和强度降低,延性或韧性逐渐增高。钢铁工件在淬火后具有以下特点:①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。②存在较大内应力。③力学性能不能满足要求。因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火。 回火的作用在于:①提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。②消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。 调质即淬火和高温回火的综合热处理工艺。不锈钢做不了调质热处理,因为达不到硬度。 高碳铬不锈钢中的铬含量很高,导热性差,锻后应及时退火,以免发生裂纹。 比如95cr18钢球化退火工艺

奥氏体不锈钢层错能的理论研究

学号:1205101032 计算机在材料中的应用 奥氏体不锈钢层错能的理论研究 姓名:徐敏 专业:材料科学与工程 二〇-六年-月

摘要 层错能是材料塑性变形中的重要本征参数,对材料的脆性-韧性转变有着重要影响。常温下材料最常见的两种塑性变形方式是位错滑移和孪生,位错的滑移和孪生导致了滑移带和孪晶的产生。虽然滑移带和孪晶引起晶格的畸变量较小,但是层错能的高低,尤其是本征层错能(γisf)和非稳定层错能(γus),却影响着位错的形核、运动、束集、交滑移和分解。降低材料的层错能有利于进-步激发位错的滑移和孪生,从而改善材料的力学性能。 N和Ni是奥氏体不锈钢中主要的合金化元素,对不锈钢的组织、性能有着重要影响。尽管实验上己有不锈钢γisf的值,但是测量过程对实验设备要求很高,并且只能获得γisf,且实验测得的γisf偏差较大。而计算材料科学的发展刚好弥补了实验上的不足,目前已经成功应用于A1、Fe、Cu、Ni等材料的层错能的研究。 本论文采用基于密度泛函理论的第-性原理,从原子层次上研究了Ni对奥氏体不锈钢层错能的影响。主要研究内容如下: (1)研究了Ni对奥氏体不锈钢稳定性的影响。结果表明Ni固溶后都能够提高奥氏体不锈钢的稳定性,Ni的占位对于奥氏体不锈钢的稳定性影响不明显。 (2)从电子层次上探索了Ni对于奥氏体不锈钢的影响:Ni固溶于奥氏体不锈钢后改善了Fe和Cr原子周围的电荷分布,加强了Cr原子和Fe原子之间的成键能力(3)研究了Ni对奥氏体不锈钢γus、γisf的影响:Ni含量的增加,提高了位错滑移所需克服的势垒,增加了位错滑移的难度 关键词:奥氏体不锈钢,层错能,镍,第-性原理

超级奥氏体254SMO、S31254不锈钢的耐腐蚀应用和四点优势

超级奥氏体254SMO、S31254不锈钢的耐腐蚀应用和四点优势 超级奥氏体254SMO不锈钢,德标牌号为1.4547,UNS牌号为S31254,为标准六钼合金钢的一种。该超级奥氏体不锈钢针对卤化物和酸的环境中开发。 254SMO的含碳量很低,这意味着因加热而引起碳化物析出的危险性是很小。该钢即使在600-1000摄氏度下经一小时敏化处理后仍能通过施特劳斯晶间腐蚀试验(Strauss Test ASTMA262规程E法)。但是,由于该钢的高合金含量,在上述温度范围内金属中间相有可能在晶粒边界上析出。这些沉淀物不会使该钢在腐蚀性介质中应用时有发生晶间腐蚀的危险。因此可进行焊接而不会发生间晶腐蚀(配套焊条为ENICRMO-3,配套焊丝为ERNICRMO-3)。有一点需要注意:在热的浓硝酸中,这些沉淀物可能在热影响区内引起晶间腐蚀。 在含有诸如氯化物,溴化物或碘离子溶液中,普通型不锈钢会立即以点腐蚀,缝隙腐蚀或应力腐蚀破裂的形式受到局部腐蚀的侵蚀。然而,在某些情况下,卤化物的存在会加速均匀腐蚀。特别是在无氧化性的酸中有卤化物存在的情况下更是如此。 在纯硫酸中,254SMO比316L普通型不锈钢具有大得多的抗腐蚀性。但在高浓度时与904L (NO8904)型不锈钢相比,254SMO的抗腐蚀能力则稍弱。在含有氯离子的硫酸中,254SMO 具有最大的抗腐蚀力。 由于可能会发生局部腐蚀和均匀腐蚀,所以316L普通型不锈钢不能用于盐酸中,但是在一般温度下254SMO可以用于稀释的盐酸中。在边界线的以下区域内不必担心发生点腐蚀,

但必须设法避免缝隙腐蚀的存在。 在氟硅酸中(H2SiF4)和氢氟酸(HF)中,普通的不锈钢的耐腐蚀范围是很有限的,而254SMO 则能在相当宽的浓度和温度的范围内应用。 总结一下,254SMO主要优势有四点: 在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下,有良好的抗点蚀性能(PREN≥43)和较好的抗应力腐蚀性能,是Ni基合金和钛合金部分领域的代用材料;其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上,具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能;有较高的含氮量,因此其机械强度比其他种类的奥氏体不锈钢要高,耐磨性高于普通材料;镍含量较低,故性价比相对较高;此外,254SMO还具有很高的延展性和冲击强度,以及良好的可焊接性。

(新)马氏体不锈钢

4.4 马氏体不锈钢 4.4.1、常用马氏体不锈钢的钢号、化学成分和性能特点。 1、Cr13型 (1)此类钢的化学成分见表2-8 表2-8 1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13钢的化学成分,%① ①GB1220-92 (2)力学性能 1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13 钢的力学性能分别见表2-9至表2-16。 表2-9 1Cr13钢的室温力学性能 ①摘自GB1220,硬度为退火或高温回火后的数值②实际生产检验值,钢材截面尺寸≤60mm 表2-10 1Cr13钢的高温力学性能

表2-11 2Cr13钢的室温力学性能 ①摘自GB1220,硬度为退火或高温回火后的数值; ②实际生产检验值,钢材截面尺寸≤60mm,硬度为退火后硬度值。 表2-12 2Cr13钢的高温力学性能

表2-13 3Cr13钢的室温力学性能 ①摘自GB1220,括号内硬度系退火或高温回火后的布氏硬度;②实际生产检验值。 表2-14 3Cr13钢的高温力学性能 表2-15 4Cr13钢的室温力学性能

①摘自GB1220;②实际生产检验值。 表2-16 4Cr13钢的高温力学性能 (3)耐蚀性能 1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13 钢均具有不锈性。在室温的稀硝酸以及弱有机酸中也有一定耐蚀性。1Cr13和2Cr13钢在某些介质中的耐蚀性能见表2-17和表2-18 表2-17 1Cr13钢的耐蚀性能

表2-18 2Cr13钢的耐蚀性能

(4)工艺性能 包括冷、热加工性能、热处理性能及焊接性能。1Cr13钢的冷塑性及深冲性、抛光性和切削加工性能均良好,其板材厚度与深冲度的关系见图2-49。它的热加工温度以850-1200℃为宜,随后需灰冷或砂冷。它的焊接性能与0Cr13相近,焊后若焊缝需进行机加工时,应进行退火处理。1Cr13钢的热处理工艺见表2-19。 图2-49 表2-19 1Cr13钢的热处理工艺 2Cr13钢冷塑性变形性能、深拉和深冲性以及切削加工性均尚好,它的热加工温度以850-1200℃为宜,随后需砂冷或及时进行退火处理。它的热处理工艺见表2-20。此钢焊后硬化倾向大,易出现裂纹。若用Cr202,Cr207等焊条焊接时,焊前需经250-350℃预热,焊后需在700-730℃回火,若用奥107,奥207等焊条焊接,则可不进行焊后热处理。 表2-20 2Cr13钢的热处理工艺 3Cr13钢由于碳含量高,故冷变形性能较1Cr13,2Cr13钢为差,但其热加工并无困难,热变形适宜温度为850-1200℃,随后需缓冷并及时退火。3Cr13钢的软化退火与淬火工艺与1Cr13,2Cr13相同,但回火温度较低,一般为200-300℃。由于3Cr13钢可焊性差,一般情况下它不用于焊接。 4Cr13钢的热加工温度与1Cr13,2Cr13,3Cr13相同。但其冷加工性能较3Cr13更差。热处理时退火温度为750-800℃,随后炉冷;淬火温度为1050-1100℃,然后油冷;回火工艺与3Cr13钢相同。此钢的可焊性很差,一般不用于焊接。 (5)物理性能 Cr13型不锈钢的物理性能见表2-21,它们的临界温度(℃)为: 钢号 Ac 1 Ac 3 Ar 3 Ar 1 Ms 1Cr13 730 850 820 700 340 2Cr13 820 950 - 780 - 3Cr13 820 - - 780 240 4Cr13 820 - - - 270 表2-21 Cr13型不锈钢的物理性能

奥氏体不锈钢的热处理方式

奥氏体不锈钢的热处理方式 由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织,所以它与Cr13不锈钢相北具有高的耐蚀性,在低温、室温及高温下均有较高的塑归和韧性,以及较好的冷作成型和焊接性。但室温下的强度较低,晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大,切削加工性较差。 奥氏体在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理: 1)固溶处理;其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中,从而在常温下获单相奥氏体组织,使钢具有最高的耐腐蚀性能。 固溶处理的加热温度一般均较高,在1050-1100C之间,并按含碳量的高低作适当调整。由于18-8不锈钢导热性很差,不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理(淬火加热)时的保温时间要长。固溶处理时,要特别注意防止增碳。因为增碳将会增加18-8钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质,一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢,尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在135HBS左右。 2)除应力退火;为了消除冷加工后的残余应力,处理在较低的温度下进行。一般加热至250-425C,经常采用的是300-350C。对于不含钛或铌的钢不应超过450C,以免析出碳化铬而引起晶间腐蚀。 为了消除焊接后的残余应力,消除钢对应力腐蚀的敏感性,处理一般在较高的温度下进行。加热温度一般不低于850C。冷却方式,对于含有钛或铌的钢可直接在空气中冷却;对于不含有钛或铌的钢应水冷至500C以后再在空气中冷却。 3)稳定化处理;为了防止钛和铌的奥氏体不锈钢在焊接或固溶处理时,由于TiC和NbC减少而引起耐晶间腐蚀性能降低,需将这种不锈钢加热到一定温度后(该温度使铬的碳化物完圣溶于奥氏体,而

AL-6XN等超级奥氏体不锈钢性能

254SMO、AL-6XN等超级奥氏体不锈钢性能 1.1 化学成分与金相组织 一些主要高合金奥氏体不锈钢的主要化学成分在表1中给出。其中AL-6XN 和254 SMO为典型的6钼超级奥氏体不锈钢,而654 SMO为典型的7钼超级奥氏体不锈钢。 超级奥氏体不锈钢的基本金相组织为典型的,百分之百的奥氏体。但由于铬和钼的含量均较高,很有可能会出现些金属中间相,如chi和σ相。这些金属中间相常常会出现在板材的中心部位。但是如果热处理正确,就会避免这些金属中间相的生成,从而得到近百分之百的奥氏体。254 SMO 的金相组织没有任何其它金属中间相。该组织是经在1150~12000C温度下热处理之后得到的。 在使用过程中,如果出现了少量的金属中间相,它们也不会对机械性能和表面的耐腐蚀性能有很大的影响。但是要尽量避免温度范围600~10000C,尤其是在焊接和热加工时。 1.2 机械性能 奥氏体结构一般具有中等的强度和较高的可锻性。在加入一定量的氮之后,除提高了防腐能力外,在保持奥氏体不锈钢可锻性和韧性的同时,高氮超级奥氏体不锈钢还具有很高的机械强度。其屈服强度比普通奥氏体不锈钢要高出50~100%。在室温和较高温度下氮对机械性能的影响分别在表2和表3有所显示。

如表2和表3所示,在所有温度下机械强度均随氮含量的增加而提高。尽管强度增加了许多,但超级奥氏体不锈钢的延伸率仍然很高。甚至高于许多低合金钢的延伸率。这主要是由于其较高的含氮量和与之相关的另一个特点——高加工硬化率,见图2和图3。因此经冷加工成型的部件就可获得很高的强度。可利用这一特性的用途包括较深井中的管道及螺栓等。和普通奥氏体不锈钢一样,超级奥氏体不锈钢的低温性能也是很好的。超级奥氏体不锈钢的抗撞击及抗断裂能力是很高的,并且只有在低达-196℃时才会略有下降。 1.3 物理性能 物理性能主要取决于奥氏体结构,同时也部分地取决于材料的化学成分。就是说超级奥氏体不锈钢较普通奥氏体不锈钢,如304或316型,在物理性能方面是没有很大区别的。表4列出不同合金的一些典型物理性能值。 在结合部位上可能会出现一些变形。虽然镍基合金的热膨胀度一般较低,但其较差的导热性正好将其这一优点抵消。这些物理性能在设计用不锈钢制作部件或不锈钢与其它合金连接时,具有很重要的意义。 2 超级奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能 在很大程度上,奥氏体不锈钢的发展是为了满足各种环境中对防腐性能的要求。许多合金曾是被设计用于一种特定环境的,随后其应用范围发展得越来越广泛。因此,对超级奥氏体不锈钢的选用,其耐腐蚀性能是一个很重要的依据。这里主要介绍均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂。 3.1 均匀腐蚀 提高不锈钢稳定性的最重要合金元素为铬和钼。超级奥氏体不锈钢中这些成分的含量均较高,因此在各种溶液中都显出很好的耐腐蚀性。在有些环境中,硅、铜和钨等元素的添加可进一步提高材料的耐腐蚀性。图1所示是一些奥氏体不锈钢在纯硫酸中的等腐蚀速度曲线图。可以看出,合金含量较高的不锈钢,如904L,254 SMO和654 SMO等,在较大浓度和温度范围内比普通型奥氏体不锈钢,如304和316等,具有更好的耐腐蚀性。该图同时也显示了高硅不锈钢SX具有非常强的,抵抗浓硫酸的能力。

不锈钢简介

不锈钢简介 一、不锈钢的特性: 1、不锈钢定义:不锈钢通常指具有抵抗空气、水、酸、碱盐或其它介质腐蚀能力的钢根据合金成份的不同,分别侧重不锈性和耐酸性,有些钢虽然具有不锈性,但不一定耐酸,耐酸钢通常具有不锈性。所有的不锈钢没有一种能够应付所有的腐蚀环境,都可以不生锈。“不锈钢”是一种错误的名称,因为没有一种能够应付所有腐蚀环境,都可以不生锈的,不锈钢的真正含义只是“难生锈”而已。 2、不锈钢的分类: (1)按组织结构:马氏体不锈钢,铁表体不锈钢,奥氏体不锈钢,双相不锈钢; (2)按钢中主要化学成份:铬不锈钢镍不锈钢,铬镍钼不锈钢,超低碳不锈钢。(用于生产紧固件主要使用300系奥氏体不锈钢,此类不锈钢的主要化学成份是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8不锈钢,属铬镍不锈钢系列) (3)奥氏体不锈钢的特性:正常状态下无磁性,冷作加工后略有磁性;在各种温度,均可保持其奥斯田组织,不发生相变,所以不能用热处理使其硬化;但施予冷作加工,可使其硬化,并增加强度。主要有以下几种钢种:302HQ(0Cr18Ni9Cu3)、SUS304(0Cr18Ni9)、304M、304J3(302HC)、316(0Cr17Ni12Mo2)、316L(0Cr17Ni14Mo2)。 302HQ:低碳,低氮,低硫,极低之加工硬化率,极佳之冷间加工性,适用于形状复杂,成型难度高之用途。 304:加工硬化率适中,适于一般的冷加工及伸抽,冷加工性能较好。 304M:中等的加工硬化率,适于一般的冷间加工及伸抽。 304HC:添加铜取代镍,降低钢材之加工硬化率,且可维持较低之导磁性。 SUS316:加钼,更佳的耐蚀性及耐孔蚀性。 SUS316L:低碳,较316更佳的耐蚀性及更佳的冷加工性。 二、奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能

马氏体不锈钢简介

马氏体不锈钢 1、什么是不锈钢 不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学介质腐蚀(酸、碱、盐等化学浸蚀)的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。 2、分类 不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。 1、铁素体不锈钢:含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。 2、奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,

钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷,以获得单相奥氏体组织。 3、奥氏体- 铁素体双相不锈钢:兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 4、马氏体不锈钢:强度高,但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。 5、沉淀硬化不锈钢:基体为奥氏体或马氏体组织,沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化(又称

不锈钢热处理知识

敏化处理:18-8钢系列的奥氏体不锈钢在450C?850 C (此区间常称为敏化温度)短时间加热,使其具有晶间腐蚀倾向。这是因为碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400C?850C的温度范围内(敏化温度区域)时,会有高铭碳化物 (Cr23C6)析出,当铭含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铭,会产生晶间腐蚀,严重时材料能变成粉末。该方法一般只在不锈钢晶间腐蚀试验时采用。 (2)固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100C左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态(碳已经稳定了,没有能力和机会与铭形成高铭碳化物)。 不同的不锈钢固溶化的温度烧有不同,304,316等奥氏体不锈钢一般是1050 C,奥氏体-铁素体双相不锈钢要高一点,可到1150 C . 固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100 C左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态(碳已经稳定了,没有能力和机会与铭形成高铭碳化物)。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的淬火'与普通钢的淬火是不同的,前者是软化处理,后者是淬硬(形成马氏体)。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样,但没到1100 C。 我是搞火电的,回答可能不太全面,谁知道的可以继续补充

在电厂中,奥氏体不锈钢管进行冷弯加工,容易产生形变诱发马氏体相变(很拗口,其实就是产生了马氏体),容易引起耐蚀性的下降。ASME标准规定,当加工量超过一定量时就必须进行固溶处理 (3)稳定化处理:为避免碳与铭形成高铭碳化物,在奥氏体钢中加入稳定化元素(如Ti和Nb),在加热到875C以上温度时,能形成稳定的碳化物。这是因为Ti (或Nb)能优先与碳结合,形成TiC (或NbC),从而大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度(含量),起到了牺牲Ti (或Nb)保护Cr的目的。含Ti (或Nb)的奥氏体不锈钢(如:1Cr18Ni9Ti , 1Cr18Ni9Nb)经稳定化处理后比进行固溶热处理更具有良好的综合机械性能。 稳定化处理:为避免碳与铭形成高铭碳化物,在奥氏体钢中加入稳定化元素(如Ti和Nb),在加热到875 C以上温度时,能形成稳定的碳化物(由于Ti和Nb能优先与碳结合,形成TiC或NbC),大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度(含量),从而起到了牺Ti和Nb保Cr 的目的。 经稳定化处理比进行固溶热处理的奥氏体不锈钢,具有更好的综合机 械性能。 (4)所以,有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳 定化处理

SUS304不锈钢高温力学性能的物理模拟

304 不锈钢高温力学性能的物理模拟 关小霞田建军杨健 指导教师:杨庆祥胡宏彦博士 燕山大学材料科学与工程学院 摘要:采用Gleeble-3500热模拟试验机对304 不锈钢的高温力学性能进行了物理模拟。对模拟结果中应力-应变曲线进行分析,并结合断口附近组织形貌的观察,得出结论:金属的极限应力随温度升高呈下降趋势;在δ-Fe向γ-Fe转变的某一温度,金属塑性急剧下降;对断口附近金相组织及SEM分析,推测晶界处可能存在着元素偏聚或析出相现象。 关键词:304不锈钢;力学性能;物理模拟 1.前言: 双辊铸轧不锈钢薄带技术是目前冶金及材料领域的前沿技术之一[1],是直接用钢水制成2-5mm厚薄带的工艺过程。该技术可以大大简化薄带钢的生产流程,降低生产成本,并形成低偏析、超细化的凝固组织,从而使带材具有良好的性能,被公认为钢铁工业的革命性技术[2、3]。但是,不锈钢经铸轧后,薄带表面会形成宏观的裂纹,从而降低不锈钢薄带的力学性能,影响其质量[4-6]。 国内外在双辊铸轧不锈钢薄带技术上已经开展了一些研究工作。文献[7]对比了铸轧铁素体和奥氏体不锈钢薄带;文献[8、9]对铸轧304不锈钢薄带过程中高温铁素体的溶解动力学进行了研究;文献[10]对不锈钢薄带铸轧过程中凝固热参数和组织进行了研究;文献[11-14]对不锈钢薄带铸轧过程中的流场和温度场进行了数值模拟;文献[15]对铸轧304不锈钢薄带的力学性能进行了研究。文献[16]对304不锈钢在加热过程中的高温铁素体形核与长大和夹杂物在固-液界面的聚集进行了原位观察;文献[17]对薄带铸轧溶池液面进行了物理模拟;文献[18]对铸轧不锈钢薄带过程的凝固组织、流场、温度场及热应力场进行了数值模拟。但是,缺少对铸轧不锈钢薄带表面与内部裂纹的生成机理、演变规律以及预防措施方面的研究。 在高温性能物理模拟方面,国内外也有不少研究。文献[19]应用THERMECMASTOR-Z热加工模拟机对奥氏体不锈钢的高温热变形进行了模拟试验;文献[20]利用Gleeble-1500试验机对铸态奥氏体不锈钢在1000-1200℃温度区间进行了热压缩试验;文献[21]从位错理论角度出发,对高钼不锈钢热加工特征与综合流变应力模型进行了研究。但是,对铸轧不锈钢薄带高温力学性能的物理模拟方面的研究却极少。

奥氏体不锈钢系列及其加工性能

200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢 300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢 301—延展性好,用于成型产品。也可通过机速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。 303—通过添加少量的硫、磷使其较削加工。 304—即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 309—较之304有更好的耐温性。 316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。 型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 奥氏体型不锈钢,无磁不锈钢0Cr21Ni6Mn9N 钢材标准:AISI、ASTM 型号:Nitronic40(21-6-9)(XM-10) UNS编号:S21900 特性及应用: 铬-镍-锰-氮奥氏体不锈钢0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)的奥氏体非常稳定,即使经过60%的冷加工,仍然能够保持无磁的特性。它具有良好的强韧性和耐腐蚀性能,室温强度是一般奥氏体不锈钢304、321、347等的2倍。该钢在具有良好的强韧性的同时,还具有很好的工艺性、耐蚀性和抗高温氧化能力,在253℃低温具有高的强度和良好的韧性,同时也具有很好的高温性能。此钢种广泛的应用在航空和低温领域。虽然强度高,但是仍然可以用生产普通奥氏体不锈钢的方法生产。

化学成分:碳C:≤0.08锰Mn:8.0~10.0硅Si:≤1.00铬Cr:18.0~20.0镍Ni:5.0~7.0磷P:≤0.06硫S:≤0.03氮N:0.15~0.40 0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)的耐腐蚀性能:此钢种具有良好的耐腐蚀性能,在医药,化工,海洋环境中耐蚀性在304和316中间,其抗高温氧化能力大于304。由于只含有0.04%的碳,对晶间腐蚀不敏感,焊接材料可不经过热处理直接使用。不过,与304L一样,当长时间在538~871℃温度区间内加热时,有晶间腐蚀倾向。在热的氯化盐溶液中,此钢耐晶间腐蚀能力与304和304L相当。固溶态和敏化态试样在海洋大气环境下暴露3年半也无应力腐蚀倾向。 0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)的工艺性能: 0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)很容易锻造成型,对于尺寸大于10cm的坯子要求在871℃以下装炉,然后加热到1204℃,最终热加工温度不低于927℃。除了由于变形抗力较普通奥氏体不锈钢大之外,其他加工与普通奥氏体不锈钢一样。a焊接此钢种的各种型材都很容易焊接,为了得到与基体材料相匹配的力学性能和耐蚀性能,可以选用0Cr21Ni6Mn9NW焊丝。如果要求不是特别的严格,也可以选用其他焊丝来代替。对于低温用途,小于0.64cm的材料可以用0Cr21Ni6Mn9NW焊接,对于大于0.64cm的材料,要求选用镍基合金来做焊丝。b热处理在1066~1211℃温度区间内保温,然后快冷。 奥氏体不锈钢的力学性能 不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度 15~80℃范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。 奥氏体不锈钢的工艺性能 1. 焊接性能

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