不锈钢的性能和组织
各种不锈钢的特性及用途

各种不锈钢的特性及用途不锈钢是一种以铁基为主要组成成分,添加了铬、镍、锰等元素,具有耐腐蚀性的合金材料。
它不仅具有良好的物理和化学性质,还具有一系列独特的特性,使其在诸多领域广泛应用。
1.耐腐蚀性:不锈钢含有至少10.5%以上的铬元素,能形成一层致密的铬氧化膜,阻止氧气进一步渗透和腐蚀,从而具有很强的耐腐蚀性。
它可以抵抗大气、水、酸、碱等多种介质的侵蚀,特别是在湿润和腐蚀气氛中表现出色。
2.机械性能优良:不锈钢具有良好的强度和韧性,具有高拉伸强度、延展性和冲击韧性,可以承受各种工作条件下的重压和冲击,使用寿命较长。
3.高温性能:不锈钢具有较高的耐高温性能,其耐高温性能与铬、镍等元素的含量有关。
不锈钢可以在高温下长期保持较高的强度和硬度,并且不易发生氧化变色。
4.防腐性:由于不锈钢具有优异的耐腐蚀性,因此在制造储罐、管道、设备等用于贮存和运输强酸、强碱等腐蚀性介质的装置时具有重要作用。
不锈钢可有效防止腐蚀,确保储存液体的质量。
5.美观性:不锈钢外观光亮、平整、色彩多样,无需表面处理即可展示优雅的金属质感,更易于清洁和维护,广泛应用于建筑业、家具业等领域。
根据不同含量和成分,不锈钢可以分为多种类型,每种类型都有其特定的用途和应用领域:1.铬不锈钢:主要以铬为添加元素,具有良好的耐腐蚀性和美观性,广泛应用于厨房和卫生设备等领域。
2.镍不锈钢:主要以镍为添加元素,具有良好的耐腐蚀性和高温性能,广泛应用于化工、石油、电子等领域。
3.铁素体不锈钢:主要以铁素体结构为特点,具有良好的耐腐蚀性和机械性能,广泛应用于制造轴承、弹簧等领域。
4.高温合金不锈钢:主要以钼为添加元素,具有良好的耐高温和强度,广泛应用于航空、航天等领域。
5.钛合金不锈钢:由钢铁合金和钛合金的混合材料组成,具有优异的强度和耐腐蚀性,广泛应用于制造船舶、飞机等领域。
总的来说,不锈钢具有耐腐蚀性、机械性能优良、高温性能、防腐性和美观性等特性,因此在航空航天、化工、电子、建筑、冶金、机械制造等许多领域都有广泛应用,成为现代工业中不可或缺的重要材料之一。
不锈钢材料的组织与性能

不锈钢的性能与组织目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。
对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。
这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。
实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
1.各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.铬在不锈钢中的决定作用决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。
迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。
铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。
这种变化可以从以下方面得到说明:①铬使铁基固溶体的电极电位提高②铬吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。
构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。
1-2. 碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。
碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。
所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。
例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。
不锈钢的种类及定义

不锈钢的种类及定义不锈钢是一种耐腐蚀性能非常好的金属材料,由铁、铬、镍和其他元素混合而成,具备优良的韧性、强度和耐磨性。
根据不同的化学成分和加工工艺,不锈钢可以分为多种不同的类型。
以下是常见的一些不锈钢种类及其定义:1.奥氏体不锈钢:奥氏体不锈钢由铁、铬、镍等元素组成,其特点是具有较高的韧性和强度,耐腐蚀性能良好。
常见的奥氏体不锈钢有304、316、321等。
304不锈钢适用于一般的腐蚀环境,316不锈钢则有更好的耐腐蚀性能,常用于海洋和化学工业等领域。
2.铁素体不锈钢:铁素体不锈钢主要由铁和铬组成,含有6%至26%的铬。
这种不锈钢具有良好的抗腐蚀性能和磁性。
铁素体不锈钢常用于炉具、热交换器和蒸汽锅炉等高温环境下。
3.马氏体不锈钢:马氏体不锈钢是一种具有高硬度和较高强度的不锈钢,它可以通过淬火和时效处理来获得。
常见的马氏体不锈钢有17-4PH和15-5PH等,常用于制造机械零件和航空航天器件等。
4.双相不锈钢:双相不锈钢由奥氏体和铁素体两种结构组成,具有较高的强度和耐腐蚀性。
这种不锈钢有良好的焊接性能和塑性,常用于制造化工容器和海洋设备等。
5.高温不锈钢:高温不锈钢具有优良的耐高温性能和抗氧化性能,适用于高温环境下的设备和管道制造。
常见的高温不锈钢有310S、253MA等。
6.塑料模具用不锈钢:塑料模具用不锈钢具有较高的硬度和耐磨性,适用于制造塑料模具。
常见的塑料模具用不锈钢有S136、NAK80等。
此外,还有许多其他类型的不锈钢,如超高强度不锈钢、高硬度不锈钢等,每种不锈钢的化学成分和性能都有所不同。
不锈钢种类繁多,可以根据具体的使用环境和需求选择合适的材料。
不锈钢等级与分类

不锈钢等级与分类
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目录
1.不锈钢的分类
2.不锈钢的等级
3.不锈钢的应用领域
正文
一、不锈钢的分类
不锈钢是一种合金材料,根据其组织结构和性能特点,可分为以下几类:
1.马氏体不锈钢:具有较高的强度和硬度,适用于制造耐磨损、耐腐蚀的零件和设备。
2.铁素体不锈钢:主要成分是铁素体,具有较好的抗氧化性能,适用于制造耐腐蚀的设备和管道。
3.奥氏体不锈钢:含有较高的铬和镍,具有良好的耐腐蚀性能,广泛应用于各种化工、食品、医药等领域。
4.铁素体 - 奥氏体不锈钢:结合了马氏体和奥氏体的优点,既有较高的强度和硬度,又有良好的耐腐蚀性能。
5.防沉淀(PH)不锈钢:具有较高的耐腐蚀性能,特别是在酸性环境下表现出良好的耐蚀性。
6.承压设备用不锈钢钢板及钢带:专门用于制造承压设备的不锈钢材料,具有较高的强度和耐腐蚀性能。
二、不锈钢的等级
不锈钢的等级可根据其标准水平和质量水平进行划分,主要有以下几
类:
1.Y 级(国际先进水平):不锈钢的各项性能指标达到国际先进水平,适用于高要求的领域。
2.H 级(国内先进水平):不锈钢的各项性能指标达到国内先进水平,适用于国内较高要求的领域。
3.I 级(国际一般水平):不锈钢的各项性能指标达到国际一般水平,适用于一般要求的领域。
三、不锈钢的应用领域
不锈钢以其优良的耐腐蚀性能和机械性能,广泛应用于各个领域,如化工、石油、医药、食品、建筑等。
不同等级和类型的不锈钢可满足不同领域的应用需求。
综上所述,不锈钢等级与分类主要根据其组织结构、性能特点和应用领域进行划分。
不锈钢的常见种类型号及性能

不锈钢的常见种类型号及性能不锈钢(stainless steel)是一种合金材料,由铁、碳、铬和其他合金元素组成。
它具有良好的耐蚀性、耐热性和机械性能,被广泛用于建筑、机械制造、厨具等领域。
不锈钢根据其化学成分、组织结构和性能可以分为多个种类和型号。
以下将介绍一些常见的不锈钢种类、型号及其性能特点。
1. 铁素体不锈钢(Austenitic Stainless Steel)铁素体不锈钢是最常见的不锈钢之一,具有良好的耐腐蚀性和可焊性。
它主要由铬(Cr)和镍(Ni)组成,含有较低的碳含量。
常见的型号有304(0Cr18Ni9)、316(0Cr17Ni12Mo2),它们广泛应用于食品加工、化工、医疗设备等领域。
铁素体不锈钢具有较高的强度、良好的塑性和耐高温性能。
2. 铁素体—马氏体不锈钢(Ferrite-Martensite Stainless Steel)铁素体—马氏体不锈钢是一种强度较高的不锈钢。
它由铁素体和马氏体两相组成,具有较好的耐腐蚀性能和良好的可塑性。
常见的型号有409(0Cr11Ti)、410(1Cr13)等,主要用于汽车消声器、锅炉等高温环境下的应用。
3. 铁素体—奥氏体不锈钢(Ferrite-Austenite Stainless Steel)4. 铁素体—马氏体—奥氏体不锈钢(Ferrite-Martensite-Austenite Stainless Steel)铁素体—马氏体—奥氏体不锈钢是一种具有良好强度和耐腐蚀性的不锈钢。
它由铁素体、马氏体和奥氏体三相组成,常见的型号有630(17-4PH)等。
这种不锈钢具有高强度、良好的耐腐蚀性和耐高温性能,广泛应用于航空航天、核工业等领域。
除了上述常见的不锈钢种类,还有许多其他不锈钢,如马氏体不锈钢、双相不锈钢等。
每种不锈钢都具有不同的化学成分、组织结构和性能特点,可以根据具体应用需求选择合适的材料。
不锈钢具有优良的性能和可塑性,因此在各个领域有着广泛的应用前景。
不锈钢的化学成分特点

不锈钢的化学成分特点
不锈钢的化学成分特点
不锈钢是一种由铬、铁和少量其他元素组成的合金材料,具有耐腐蚀、耐磨、可焊接、绝缘性和美观等优点。
它在工业、建筑、交通等领域
有着广泛的应用。
它的化学成分特点也很重要,具体如下:
1. 主要成分:不锈钢主要成分是铬和铁,其中铬含量在12%~30%之间。
铬具有良好的耐腐蚀性和美观性,能有效抵御各种腐蚀介质,能增强
不锈钢的耐腐蚀性和美观性,使不锈钢具有更高的耐腐蚀性能和美观性。
2. 其他成分:除了铬和铁外,不锈钢中还含有少量的硅、锰、钒、硫、镍、铜等元素,这些元素都有助于增强不锈钢的耐腐蚀性和强度。
3. 组织结构:不锈钢主要由晶粒组成,其中有一定比例的铬铁化合物,这些铬铁化合物可以形成一种特殊的结构,使不锈钢具有良好的耐蚀
性能和耐磨性。
综上所述,不锈钢的化学成分特点是铬和铁为主体,加入了硅、锰、钒、硫、镍、铜等少量元素,结构中有一定比例的铬铁化合物,这种
组合使不锈钢具有优良的耐腐蚀性能和耐磨性,使之能够在工业、建筑、交通等领域得到广泛应用。
双相不锈钢的性能特点与结构类型

双相不锈钢的性能特点与结构类型
性能特点:
1.高强度:双相不锈钢具有较高的强度,其屈服强度通常能达到
450MPa以上,比一般的奥氏体不锈钢高出约50%。
2.良好的塑性:双相不锈钢具有良好的塑性和韧性,能够轻松进行冷加工和热加工,可用于制造复杂的构件和零件。
3.耐腐蚀性:双相不锈钢具有良好的耐腐蚀性能,可以抵抗常见的腐蚀介质,如酸、碱、盐等,尤其适用于海洋环境中的应用。
4.抗应力腐蚀开裂:双相不锈钢具有较好的抗应力腐蚀开裂性能,在高温和高应力环境下依然能保持较高的强度和耐蚀性。
5.良好的焊接性能:双相不锈钢具有良好的焊接性能,可以采用大多数常用的焊接方法,如电弧焊、激光焊、等离子焊等进行连接,焊后性能优良。
6.低磁性:双相不锈钢具有较低的磁性,尤其适用于对磁性要求较高的应用场合。
结构类型:
1.低铁素体型(LD型):奥氏体的含量较高,铁素体的含量较低,该结构类型具有较高的强度和韧性,适用于高强度要求的结构件制造。
2.中铁素体型(MD型):奥氏体和铁素体的含量接近,既保持了奥氏体不锈钢的高塑性和良好的韧性,又具有较高的强度和耐腐蚀性能。
3.高铁素体型(HD型):铁素体的含量较高,奥氏体的含量较低,
该结构类型具有较高的强度和硬度,适用于耐磨、耐蚀等特殊环境的使用。
不锈钢

不锈钢材质不锈钢材质,有着接近镜面的光亮度,触感硬朗冰冷,属于比较前卫的装饰材料,符合金属时代的酷感审美。
不锈钢材质通常按基体组织分为: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。
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。
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。
4、马氏体不锈钢。
强度高,但塑性和可焊性较差。
概述通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。
不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。
这种不锈性和耐蚀性是相对的。
试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。
不锈钢的分类方法很多。
按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。
由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
奥氏体不锈钢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。
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不锈钢的性能与组织不锈钢,它也是一种以铁—碳为基础的铁碳合金。
只是为了出于耐腐蚀和物理及工艺性能的需要使之比普通钢多了一些合金元素。
由于这些合金元素的加入,导致钢内部组织发生变化,所以在钢的性能上反映出来,这类变化是遵循一定规律的。
不锈钢常用的元素和对其性能影响最大的有:硅、钛、铌、氮、铜、钴、碳、铬、镍、锰等。
其中铁是最基本的元素,百分百含量也最大。
一. 决定不锈钢耐腐蚀行的主要元素是铬在生产检验时要测定的元素有:碳、硅、锰、铬、硫、磷六种,但决定不锈钢性能的元素只有一种—铬。
1. 铬使铁基固溶体的电极电位提高电化学腐蚀是金属腐蚀的重要表现,是最普通的腐蚀破坏,其实质是金属在介质中发生离子化。
每种金属都有自己的标准电极电位:金属 正离子+电子金属镁 铝 锰 锌 铬 铁 镍 锡 铅 铜 银 金 电位(V ) -1.55 -1.3 -1.1 -0.762 -0.51 -0.44 -0.23 -0.136 -0.127 -0.34 0.799 1.5金属的电极电位愈负,它在电解液中愈不稳定,即容易变为离子状态;反之就愈稳定,不易离子化。
由于电极电位造成的电化学腐蚀,不一定发生在两种不同的金属之间,在同一种金属内部(共晶体、共析体)及同一零件两个部位也容易发生。
如长期露出水面和在水下的同一种钢材腐蚀程度就不一样。
铁,标准电极电位为负值,欲使之耐腐蚀,就必须提高它的电极电位。
实践证明,把铬加入铁基固溶体后,可使其电极电位提高,并当铬达到一定浓度时,就会发生突变。
当含铬量达到1/8,2/8,3/8……的比例时,铁基固溶体的电极电位呈跳跃式增高,腐蚀大幅降低,这一规律叫n/8定律。
当铁—铬合金固溶体中铬含量达到1/8时(即12.5%),原子n/8定律发生第一次突变(电极电位由-0.44升至+0.2伏),这时,就能抵抗大气,水蒸气,稀硝酸的腐蚀。
如0Cr13~4Cr13钢。
2. 铬吸收铁的电子使之钝化钝化是由于阳极反应被阻止,引起金属及合金的耐腐蚀性能提高的现象。
构成金属与合金钝化的理论主要有:薄膜论、吸附论、电子排列论。
其主要理论就是薄膜论:自加入一定的铬以后,表面形成一种富铬氧化膜,隔绝了介质腐蚀的作用。
阻碍了金属的离子化,使金属耐腐蚀性能提高。
这一理论是基于元素的核电子理论……。
比如,在铁—铬合金中,一个个原子可使五个铁原子钝化(1/6……16.7%)形成分子。
例:铁—铬合金在65%沸腾硝酸中的腐蚀率与含铬量的关系:(基本符合n/8定律) 铬(%) 4.5 8 10 12 16 18 20 24 30 腐蚀率(mm/Y ) 3930 44 10.67 3.96 1.07 0.66 0.46 0.30 0.20 对含铬的钢种来说,并非所有含铬钢都可做不锈钢使用,不锈钢含铬量的最低含量为12.5%的原子,换算为重量则为:%7.118.55525.12%5.12=⨯=⨯铁原子量铬原子量………………即含铬不锈钢的临界含量二. 碳在不锈钢中的两重性碳是钢材的主要元素之一,刚的性能和组织在很大程度上取决于碳在钢种的分布和形式。
一方面:碳是稳定奥氏体的元素,作用程度很大(约为镍的30倍)。
一方面:碳和铬的亲和力很大,与铬形成复杂的碳化物。
C ≤0.08%时,18%的不锈钢为铁素体,加热冷却时无大变形,不能淬火硬化。
0.08%≤C ≤0.22%时,形成奥氏体+铁素体,可部分接受淬火强化。
C >0.22%时,18%不锈钢加热时为纯奥氏体,可完全淬火强化。
因此,可以看出:不锈钢的机械性能的提高,主要是因其含碳量增加而提高的。
例如:碳(%) σs (kg/mm2) σb (kg/mm2)0.020 18.0 60.10.065 25.5 64.00.140 31.0 72.00.210 34.0 76.00.305 36.5 81.318-8钢的铬含量一般在17%左右,在不锈钢主要以Cr 23C 6 形式存在,根据其分子式计算:Cr 23C 6 =6.166122352623≈⨯⨯=⨯⨯碳原子量铬原子量当不锈钢中碳含量多,形成碳化铬需要用的铬也多,固溶体中的铬含量就会相对减少,相对的耐腐蚀性就会降低,如果形成碳化铬后固溶体的含铬量小于11.7%,其钢就不是不锈钢了。
因此从强度与耐腐蚀性两方面看,碳在不修改中的作用互相矛盾。
怎样选择就要看我们在使用过程中 的主要矛盾而定了。
如果控制阀用在气蚀的场合,就要用强度高的不锈钢,如9Cr18等。
三. 镍在不锈钢中的作用是它在与铬配合后才发挥出来的。
镍,是优良的耐蚀材料,也是合金钢的重要元素。
但它不能单独构成不锈钢,它是在钢中形成奥氏体的元素。
在不锈钢中无镍的Cr17钢具有纯铁素体组织,加2%的镍后就变成Cr17Ni2钢,就变成奥氏体+铁素体两相状态。
如果把镍含量增加到8%,就形成一种系列的刚——18-8型奥氏体耐酸不锈钢。
我们在阀门领域经常用的就是这一系列。
如304,、316、316L 等,这种钢是具有很强的耐腐蚀性,良好的焊接性,冷加工变形性,常温、低温下很高的塑性和韧性及无磁性,但它不能用热处理淬火的方法提高硬度。
四. 锰和氮可替代铬镍钢种的镍锰对于奥氏体的作用于镍相似,它还可在钢中降低临界淬火的速度,抑制奥氏体的分解从高温保持到常温。
氮在钢中也是稳定奥氏体的作用,其稳定作用比镍还要大。
五. 不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀当加入钛和铌后,因为它和碳的亲和力比铬大,碳就优先和钛结合成TiC 或NbC ,从而使钢中晶界不再产生贫铬证,碳不在析出,从而防止晶间腐蚀的作用。
其化合物为:Ti :4129.47≈=CTi8)18)8)2) Nb :8129.92≈=C Nb 8)18)18)8)2)因此,它们与碳的结合需要4倍于碳的钛,需要8倍于碳的铌。
在实践过程中考虑到其他因素的影响,两种元素的量还要多加些。
目前美国的一些不锈钢都是以:Nb+Ti=10×C%来计算碳化物的含铌量的。
六. 钼和铜可以提高不锈钢的耐蚀性钼在不锈钢中可以增加钝化作用,从而提高耐蚀性,但加钼的不锈钢不宜在硝酸中使用。
铜加入(<1%)不锈钢,也可提高耐蚀性,同事提高钢水的流动性,使铸件质量提高。
如果加入1.2%铜12铬钢中可具有良好的锻造性能。
向不锈钢中加铜还可以组成高强度沉淀硬化不锈钢。
如17-4PH 钢七. 其它元素对不锈钢的性能和组织的影响签名讨论的几种元素均是对不锈钢有较大影响的。
不锈钢另外还含有其它一些微量元素。
如硅、硫、磷及稀有元素。
硅:是形成铁素体的元素,在不锈钢常为杂质。
钴:在钢中应用不多,但它在某些钢中主要能提高硬度。
例如:手术刀片、机械刀具等 有应用。
硼:含硼的不锈钢能提高钢的热强性,在原子能工业有特殊用途(能俘获热中子的截面增加)。
磷:在不锈钢中也呈杂质元素。
硫:也为杂质元素。
分析完以上元素对不锈钢的影响后,应特别提醒注意,以上只是单一分析对不锈钢的影响,但是,决定不锈钢组织和性能的是各种元素影响的总和!以上分析元素基本上分两大类:一类:是形成或稳定奥氏体的元素:碳、镍、锰、氮、铜,以上C 、N 的作用最大 二类:是封闭形成铁素体的元素:铬、硅、钼、钛、铌它们是共存于不锈钢中,是它们相互影响的结果,其组织与性能是取决以谁居主要影响。
八. 按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点按化学成分(主要含铬量)及用途分:不锈和耐酸两类按金相分三类:铁素体、马氏体、奥氏体不锈钢。
对其主要成分及性能比较如下: 金相分类 成分C% Cr% Ni% 淬火性 耐蚀性 加工性 可焊性 磁性铁素体系: <0.35 16-17 —— 无 佳 尚佳 尚可 有马氏体系: <1.20 11-15 —— 自硬性 可 可 不可 有奥氏体系: <0.25 >16 >7 无 优 优 优 无九. 13%铬不锈钢的组织和性能13%铬不锈钢是机械制造中最广泛应用的不锈钢,尤其在控制阀行业应用较多。
我国现行的五种钢号13%铬不锈钢,其含铬量均为12~14%,其牌号有:电子数0Cr13 C :≤0.08% Cr :12~141Cr13C :≤0.15% Cr :12~14 2Cr13C :0.16~0.24 Cr :12~14 3Cr13C :0.25~0.34 Cr :12~14 4Cr13 C :0.35~0.45 Cr :12~14这一系列钢在高温时呈奥氏体,但自高温加热后空冷就转变为马氏体组织,冷却后“自硬”,也叫“自硬钢”。
它在不同的热处理和添加不同的元素可得到不同的机械性能和特征:1. 退火状态的13%铬不锈钢的性能与组织含碳<0.15 采用高温回火750~800℃,保温1~3小时,空冷 得到HB170~200 如果加温 850~900℃,保温1~3小时,缓冷(15~20℃/h )得到HB160 (加工切削性能比较理想,但不耐蚀)2. 淬火后13%铬不锈钢的性能和组织13%铬不锈钢大多都是经过淬火回火以后才使用,只有耐蚀性和机械性能要求不高的情况下使用退火。
在实践中,对13%铬不锈钢一般采用一些办法得到总和的机械性能:3. 13%铬不锈钢在生产使用中注意的问题:a. 首先要控制碳和铬的化学成分,否则金相及机械性能均得不到保证;b. 含碳量高的13%钢锻压后要进行调质处理,否则产生应力,造成开裂;c. 锻造1Cr13时防止过热出现大量铁素体,对机械性能出现极坏的影响。
>1000℃ d. 要求在低温下具有较高冲击韧性的零件宜采用2Cr13钢,它在调质后αk =4~5J/cm 2e. 应注意2Cr13钢的回火脆性倾向:应该回火(油冷)后,马上进行400℃的除应力回火;f. 13%铬不锈钢围栏提高耐磨性、耐蚀性、热强性、疲劳强度,可采用氮化处理的方法(HV650以上)。
十. 18-8型铬镍奥氏体耐酸不锈钢的性能与组织我们不含铬17%的低碳钢中镍含量增加到8%,就可使钢的奥氏体组织保持到常温状态,这样就形成了18-8型铬镍不锈钢(耐酸)系列。
它在控制阀行业应用极广。
这种系列的钢有很高的耐蚀性、良好的焊接性、冷加工变形性、常温和低温塑性及韧性、无磁性。
这些都是马氏体和铁素体不及的。
另外奥氏体不锈钢没有淬硬性。
目前,18-8系列使用的牌号有(按ANSI ):304,304L,316,316L,321,347等几十种。
1. 18-8系列钢化学成分及其影响(前面已分析,不再详述)这种钢的基体成分是C-Cr-Ni ,比例含量要严格控制,还有要添加钛、铌、钨、硫、硒ANSI 403 /410 淬火—马氏体+铁素体 两相 ANSI 420 淬火—马氏体 淬火—马氏体+碳化物钢等化学元素。
2. 18-8铬镍奥氏体刚的热处理这种钢的热处理通常有三种:消除应力处理,固溶处理,稳定化处理。