不锈钢的力学性能
奥氏体304不锈钢力学性能与本构行为研究

奥氏体304不锈钢力学性能与本构行为研究奥氏体304不锈钢力学性能与本构行为研究引言奥氏体304不锈钢作为一种常用的金属材料,在工业生产中起着重要的作用。
然而,为了更好地了解其力学性能和本构行为,对其进行深入研究是非常必要的。
本文旨在探讨奥氏体304不锈钢的力学性能与本构行为,以期为相关工程应用提供参考。
一、奥氏体304不锈钢概述奥氏体304不锈钢是一种常见的不锈钢材料,主要由铁、铬、镍等组成。
具有优良的耐腐蚀性、耐高温性和机械性能,被广泛应用于航空、航天、汽车、化工等领域。
二、奥氏体304不锈钢的力学性能研究1. 强度性能奥氏体304不锈钢的抗拉强度、屈服强度和断裂强度是评价其力学性能的重要指标。
通过实验测定,可以得到不同工况下奥氏体304不锈钢的强度参数,并分析其变化规律。
同时,还可研究材料受到不同载荷条件下的变形行为。
2. 延展性能奥氏体304不锈钢的延展性能是指材料在拉伸过程中的变形能力。
通过实验测定材料在不同应变速率下的延伸行为,可以了解其塑性变形特性。
同时,延展性能还与材料表面的晶界、氧化膜等因素有关,可以通过表面处理等方法进行改善。
3. 硬度性能奥氏体304不锈钢的硬度是指其抵抗外力作用而发生塑性变形的能力。
通过硬度测试可以了解材料的材质变化和内部结构特征。
不同的冷处理方法对奥氏体304不锈钢的硬度有显著影响,可通过优化工艺来提高其硬度。
三、奥氏体304不锈钢的本构行为研究1. 本构模型奥氏体304不锈钢的力学性能与本构行为可以通过建立适当的本构模型来进行分析。
常见的本构模型包括线性弹性模型、塑性本构模型、本构方程等。
通过分析材料的应力-应变曲线,可以选择合适的本构模型,以更好地描述材料在不同载荷下的力学行为。
2. 应力松弛行为奥氏体304不锈钢在受到恒定外力作用后,应力会逐渐变小的现象称为应力松弛。
应力松弛行为与材料的晶体结构、温度、应变速率等因素有关。
通过对奥氏体304不锈钢的应力松弛行为进行研究,可以掌握材料的力学性能,并为实际应用提供指导。
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能

不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能不锈钢的物理性能不锈钢和碳钢的物理性能数据对比,碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化天生成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点:1)高的电导率,约为碳钢的5倍。
2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地进步。
3)低的热导率,约为碳钢的1/3。
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。
奥氏体型不锈钢同尽大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而进步;塑性则随着温度降低而减小。
其抗拉强度在温度15~80°C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。
不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。
316和316L不锈钢316和317不锈钢(317不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。
317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。
316不锈钢还具有良好的而氯化物腐蚀的性能,所以通常用于海洋环境。
316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。
耐腐蚀性:耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。
不锈钢316的抗拉强度和屈服强度

不锈钢316的抗拉强度和屈服强度不锈钢316是一种常用的不锈钢材料,具有较高的抗拉强度和屈服强度,本文将对其进行详细介绍。
1. 不锈钢316的抗拉强度:抗拉强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大拉力。
不锈钢316具有较高的抗拉强度,一般在515-620 MPa之间。
这意味着不锈钢316可以承受较大的拉力,具有较好的强度,适用于承受较大载荷的应用场合。
2. 不锈钢316的屈服强度:屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形的应力值。
不锈钢316的屈服强度一般在205-260 MPa之间。
这意味着在受到较小的拉力作用下,不锈钢316就会开始发生可见的塑性变形,具有较好的延展性和可塑性。
不锈钢316的抗拉强度和屈服强度的高低是由其化学成分和加工工艺等因素共同决定的。
1. 化学成分:不锈钢316的主要化学成分为铬、镍、钼等元素。
其中,铬的含量一般在16-18%之间,能够提高不锈钢的耐蚀性;镍的含量一般在10-14%之间,能够提高不锈钢的强度和塑性;钼的含量一般在2-3%之间,能够提高不锈钢的耐蚀性和强度。
2. 加工工艺:不锈钢316经过适当的加工工艺,如热处理、冷加工等,可以进一步提高其抗拉强度和屈服强度。
热处理可以通过调整不锈钢的晶体结构,使其具有更好的力学性能;冷加工可以通过塑性变形,改善不锈钢的强度和塑性。
不锈钢316的高抗拉强度和屈服强度赋予了它广泛的应用领域。
以下是一些常见的应用场合:1. 构筑物和建筑:不锈钢316可以用于制作桥梁、楼梯、扶手等结构部件,其高强度能够承受较大的荷载,同时具有较好的耐蚀性,能够适应室内外复杂环境。
2. 航空航天和汽车工业:不锈钢316可以用于制作飞机、汽车等交通工具的零部件,如发动机零件、排气管等,其高强度和耐腐蚀性能能够保证飞行和行驶的安全可靠。
3. 化工和海洋工程:不锈钢316可以用于制作化工设备、海洋平台等耐腐蚀性要求较高的设备和结构,其耐蚀性能能够在恶劣的化学环境和海洋环境中长期使用。
不锈钢特点

不锈钢特点不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性和耐高温性的金属材料,它在各个领域都有广泛的应用。
不锈钢之所以能够在恶劣环境条件下保持其表面的光洁和美观,是因为它具有以下特点:1. 耐腐蚀性:不锈钢具有优异的耐腐蚀性,能够在酸、碱、盐等多种介质中长期使用而不腐蚀。
这是因为不锈钢表面形成了一层致密的氧化膜,能够阻止物质与金属的直接接触,从而起到保护作用。
不锈钢中含有一定比例的铬元素,能够与氧气反应产生一种铬氧化物膜,这种膜能够有效阻隔氧、水及其他腐蚀介质的侵蚀。
2. 良好的强度和韧性:不锈钢具有较高的强度和良好的塑性,能够在高温和低温条件下保持稳定的力学性能。
这使得不锈钢在一些特殊工作环境中得到广泛应用,例如航空航天、化工等行业。
不锈钢还具有良好的韧性,能够抵御外界冲击和挤压力,保持结构的完整性。
3. 热稳定性:不锈钢具有优异的耐高温性能,能够在高温下保持稳定的化学组成和力学性能。
这使得不锈钢在石油、化工等高温工艺中得到广泛应用。
不锈钢中的铬元素能够形成一种相对稳定的氧化物膜,能够抵御高温中氧、水等介质的侵蚀。
4. 卫生性能:不锈钢具有良好的卫生性能,适合用于食品、制药、医疗等行业。
不锈钢表面光滑、不易附着细菌和其他有害物质,易于清洁和消毒。
不锈钢还能够抵抗腐蚀,不会对食品和药物产生不良影响。
5. 可再生性:不锈钢是一种可再生的材料,可回收利用,对环境几乎没有负面影响。
不锈钢的回收和再利用对资源的保护起着重要作用,有助于节约能源和减少二氧化碳排放。
6. 美观性:不锈钢具有银白色的光泽和半透明的质感,给人一种现代感和高级感。
不锈钢在建筑设计和室内装饰中得到广泛应用,能够提升空间的整体美观度。
总结起来,不锈钢具有优异的耐腐蚀性、良好的强度和韧性、热稳定性、卫生性能、可再生性和美观性。
这些特点使得不锈钢在各个领域得到广泛应用,包括建筑、化工、食品、医疗等行业。
随着科技的不断发展,不锈钢的应用范围还将继续扩大,为社会的进步和发展做出更大的贡献。
不锈钢304的屈服强度

不锈钢304的屈服强度摘要:一、不锈钢304 的概述二、不锈钢304 的屈服强度三、不锈钢304 的性能特点四、不锈钢304 的应用领域五、结论正文:一、不锈钢304 的概述不锈钢304 是一种常见的不锈钢材料,其化学成分主要包括18% 的铬和8% 的镍。
这种材料因其良好的耐腐蚀性和抗氧化性而广泛应用于各个领域,例如食品工业、医疗设备、建筑装饰等。
二、不锈钢304 的屈服强度不锈钢304 的屈服强度通常在207Mpa 左右,这意味着当材料受到的外力超过这个数值时,它将开始发生塑性变形。
值得注意的是,不锈钢304 的屈服强度会受到材料厚度、加工方式等因素的影响,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的材料和处理方式。
三、不锈钢304 的性能特点除了良好的耐腐蚀性和抗氧化性,不锈钢304 还具有以下性能特点:1.高强度:其抗拉强度通常在520Mpa 以上,可以承受较大的外力。
2.良好的延展性:不锈钢304 具有较好的延展性,可以进行冷加工和热加工。
3.焊接性能好:不锈钢304 的焊接性能良好,可以采用各种焊接方式进行连接。
4.高温性能好:不锈钢304 在高温环境下具有较好的抗氧化性和耐腐蚀性,可以应用于高温场合。
四、不锈钢304 的应用领域由于不锈钢304 的优异性能,其广泛应用于以下几个领域:1.食品工业:不锈钢304 的良好的耐腐蚀性和抗氧化性使其成为食品工业的理想材料,例如食品加工设备、存储设备等。
2.医疗设备:不锈钢304 的抗腐蚀性和无毒性使其在制造医疗器械中具有广泛的应用,例如手术器械、注射器等。
3.建筑装饰:不锈钢304 的耐腐蚀性和美观性使其在建筑装饰领域得到广泛应用,例如豪华酒店、大型商场等。
4.化学、石油、纸浆等工业设备:不锈钢304 可以抵抗各种化学介质的腐蚀,因此在化学、石油、纸浆等工业设备中有广泛应用。
五、结论不锈钢304 因其良好的耐腐蚀性、抗氧化性和优异的力学性能而在各个领域得到广泛应用。
316L,317L,304及430不锈钢的化学成分及力学性能和应用

00Cr17Ni14Mo2不锈钢 (316L不锈钢 )SUS316(L)- 00Cr17Ni14Mo2添加了Mo(2~3%)达到优秀的耐孔蚀和耐腐蚀性,高温Creep强度优秀特性及实用用途:化学成分:(单位:wt%)机械性能:SUS304不锈钢-0Cr18Ni9不锈钢材质性能及用途介绍作为AUSTENITE系的基本钢种耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能优秀,热处理后不发生硬化,几乎没有磁性304 牌号来自于ASTM/AISI,对应于国标0Cr18Ni9,最为奥氏体型不锈耐热钢使用最为广泛。
国标中规定如下:屈服强度min 205MPa抗拉强度min 520MPa延伸率min 40%断面收缩率min 60根据我的经验,对所有奥氏体钢都没有明确的冲击要求,如果一定要做(我做过),可在-196摄氏度(用液氮)进行冲击AKV,验收标准一般是27J。
特性及实用用途:化学成分:(单位:wt%)机械性能:SUS317L不锈钢-00Cr19Ni13Mo3不锈钢材质性能介绍化学成分:(单位:wt%)机械性能:SUS 430不锈钢钢种介绍1、概要含有17% Cr, 在高温以混合相(α+γ)形式存在,1000OC以下是α单相的BCC结构。
广泛使用的铁素体系不锈钢。
2、特点1)深冲性能优秀,类似于304钢;2)对氧化性酸有很强的耐腐蚀性,对碱液及大部分有机酸和无机酸也有一定的耐腐蚀能力;耐应力腐蚀开裂能力强于304钢种;3)热膨胀系数低于304钢种,耐氧化能力高,适合于耐热设备;4)冷轧产品外观光亮度好,漂亮;5)和304比较,价格便宜,作为304钢种的替代钢种。
2、适用范围主要用作在温和的大气中高抛光装饰用途,如燃气灶表面, 家电部件, 餐具, 建筑内装饰用,洗涤槽, 洗衣机内桶等。
6、热处理熔点:1425~15100C;退火:780~8500C。
7、使用状态1)退火状态:NO.1,2D,2B,N0.4,HL,BA,Mirror,以及各种其他表面处理状态8、使用注意事项- 相对304,拉伸性能、焊接性能较差;- 由于是铁素体不锈钢,强度相对较低,加工硬化能力也低,选择使用时应该注意;-拉伸加工后表面会出现轧钢方向条状缺陷(ridging),给抛光作业带来很大的困难。
不锈钢材质检测标准
不锈钢材质检测标准不锈钢材质检测标准是确保不锈钢材料的质量和性能的重要手段。
通过对不锈钢进行一系列的检测和测试,可以了解其化学成分、组织结构、力学性能、耐腐蚀性能等方面的信息,从而评估其适用范围和使用寿命。
以下是不锈钢材质检测标准的具体内容:一、化学成分检测不锈钢的化学成分是决定其性能和质量的关键因素。
通过对不锈钢进行化学成分检测,可以了解其元素含量,进而评估其耐腐蚀性、强度、韧性等性能。
根据不同的不锈钢类型,其化学成分也会有所不同。
常见的元素包括碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍、钼等。
在化学成分检测中,可以采用光谱分析法、化学分析法等方法进行检测。
光谱分析法是通过分析不锈钢材料表面的元素发射光谱来测定元素含量,具有快速、准确的特点。
化学分析法则是通过化学试验来测定元素含量,具有精度高、可靠性好的优点。
二、表面质量检测不锈钢表面质量的检测主要包括外观检测、粗糙度检测、氧化膜厚度检测等。
外观检测主要检查不锈钢表面是否有划痕、凹坑、气孔等缺陷;粗糙度检测主要测量不锈钢表面的粗糙程度;氧化膜厚度检测则是不锈钢在高温氧化气氛中表面形成的氧化膜的厚度。
这些指标都会影响不锈钢的美观度和耐腐蚀性能。
在表面质量检测中,可以采用目视检测法、触觉检测法等方法进行检测。
目视检测法是通过观察不锈钢表面外观来发现缺陷,具有简单、直观的优点。
触觉检测法则是通过手感来检查不锈钢表面的粗糙度和其他不平整程度,具有直接、实用的优点。
三、力学性能检测不锈钢的力学性能主要包括拉伸强度、屈服点、延伸率等。
通过对不锈钢进行拉伸实验、冲击实验等测试,可以了解其力学性能,从而评估其在承载、冲击等条件下的表现。
在力学性能检测中,可以采用拉伸试验机、冲击试验机等方法进行测试。
拉伸试验机是通过拉伸试样来测定不锈钢的拉伸强度和延伸率,具有精度高、可靠性好的优点。
冲击试验机则是通过冲击试样来测定不锈钢的冲击韧性,具有直观、实用的优点。
四、耐腐蚀性能检测不锈钢的耐腐蚀性能是其最重要的特性之一。
不锈钢材料 的屈服强度和抗拉强度
不锈钢材料的屈服强度和抗拉强度不锈钢是一种常用的金属材料,具有优良的耐腐蚀性能和机械性能。
其中,屈服强度和抗拉强度是衡量不锈钢材料性能的重要指标。
屈服强度是指材料在受力过程中,开始出现塑性变形的应力值。
不锈钢的屈服强度较高,可以承受较大的外力而不发生明显的塑性变形。
这使得不锈钢广泛应用于各个领域,如建筑、汽车、船舶、化工等。
抗拉强度是指材料在受拉力作用下抵抗破坏的能力。
不锈钢的抗拉强度也较高,通常远远大于其屈服强度。
这意味着不锈钢具有很好的抗拉性能,能够承受较大的拉力而不会断裂。
因此,不锈钢常被用于制作各种承受拉力的构件,如拉杆、拉丝等。
不锈钢的屈服强度和抗拉强度与其材料成分、热处理和加工工艺等因素密切相关。
不锈钢的成分对其屈服强度和抗拉强度有重要影响。
常见的不锈钢材料主要包括奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢等。
其中,奥氏体不锈钢具有较高的屈服强度和抗拉强度,适用于要求较高强度的场合;而铁素体不锈钢虽然屈服强度和抗拉强度较低,但具有良好的耐腐蚀性能,适用于耐蚀性要求较高的环境;而马氏体不锈钢则具有较高的屈服强度和抗拉强度,但在耐腐蚀性能上稍逊于奥氏体不锈钢。
热处理是影响不锈钢屈服强度和抗拉强度的重要因素之一。
热处理可以改变不锈钢的晶体结构和组织状态,进而影响其力学性能。
常见的热处理方式包括退火、固溶处理和时效处理等。
退火可以降低不锈钢的屈服强度和抗拉强度,提高其塑性;固溶处理可以提高不锈钢的屈服强度和抗拉强度,但降低其耐腐蚀性能;时效处理可以进一步提高不锈钢的屈服强度和抗拉强度。
加工工艺也对不锈钢的屈服强度和抗拉强度有一定影响。
不锈钢的加工工艺主要包括冷加工和热加工两种方式。
冷加工可以提高不锈钢的屈服强度和抗拉强度,但会降低其塑性;热加工则可以提高不锈钢的塑性,但对其屈服强度和抗拉强度影响较小。
不锈钢的屈服强度和抗拉强度是衡量其性能的重要指标。
不锈钢具有较高的屈服强度和抗拉强度,能够承受较大的外力而不发生明显的塑性变形和断裂。
304不锈钢强度标准
304不锈钢强度标准304不锈钢是一种常见的不锈钢材料,具备优异的耐腐蚀性和可塑性,广泛应用于建筑、制造业等领域。
而其中一个重要的指标就是其强度标准。
本文将介绍304不锈钢的强度标准以及其相关信息。
一、304不锈钢强度标准的概述304不锈钢的强度标准通常由两个参数来表示,即抗拉强度和屈服强度。
抗拉强度是指在拉伸过程中材料所能承受的最大拉力,而屈服强度是指材料发生塑性变形时所承受的应力。
这两个参数可以反映出304不锈钢的力学性能和抗拉能力。
二、304不锈钢的抗拉强度标准304不锈钢的抗拉强度标准通常以N/mm2为单位进行表示。
根据国内外相关标准规定,304不锈钢的抗拉强度标准一般在520-720N/mm2之间。
这个范围内的抗拉强度可以满足大多数应用的需求,但具体数值还需根据具体应用环境和要求来确定。
三、304不锈钢的屈服强度标准与抗拉强度类似,304不锈钢的屈服强度标准也通常以N/mm2为单位进行表示。
根据相关标准规定,304不锈钢的屈服强度标准一般在205-275N/mm2之间。
屈服强度标准的确定主要考虑材料的可塑性和变形能力,以确保在正常使用条件下不会发生过度变形或破裂。
四、304不锈钢强度标准与应用304不锈钢的强度标准直接影响其应用范围。
一般来说,抗拉强度和屈服强度较高的304不锈钢适用于要求较高强度和稳定性的场合,如汽车零部件、船舶制造等领域。
而在一些轻载和一般性应用中,抗拉强度和屈服强度较低的304不锈钢也能够满足需求,如家具制造、室内装饰等领域。
五、304不锈钢强度标准的提升和研究随着技术的不断进步,人们对304不锈钢强度标准的要求也在不断提高。
目前,已经有一些研究致力于提升304不锈钢的强度和硬度,并探索新的合金材料以满足特定领域的需求。
这些研究对于推动不锈钢材料的应用和发展具有积极的意义。
六、总结304不锈钢强度标准是评价其力学性能和抗拉能力的重要参数。
抗拉强度和屈服强度是衡量其强度的关键指标。
5mm 304不锈钢板的屈服强度和抗拉强度
5mm 304不锈钢板的屈服强度和抗拉强度5mm 304不锈钢板是一种常见的金属材料,在各种工业和建筑应用中广泛使用。
它被广泛用于制造不锈钢储罐、食品加工设备、船舶构造以及建筑结构等领域。
要理解这种不锈钢板的屈服强度和抗拉强度,我们需要首先了解相关的概念和测试方法。
屈服强度和抗拉强度是衡量材料力学性能的关键指标。
屈服强度是指在材料受力时,超过其弹性阶段进入塑性变形阶段时所能承受的最大应力。
抗拉强度则是在材料受力时,能够抵抗拉伸过程中断裂或破坏的最大应力。
对于5mm 304不锈钢板,其屈服强度一般在205 MPa到240 MPa之间。
这意味着在施加超过这个范围的应力时,材料将会发生可观的塑性变形。
相比之下,抗拉强度一般在515 MPa到620 MPa之间。
这个范围表示了材料能够承受的最大拉伸力,超过这个范围将导致断裂或破坏。
这些数值提供了关于材料承载能力的重要信息,对于设计和结构分析非常重要。
以5mm 304不锈钢板为例,假设我们想要设计一个储罐,那么我们需要知道它所能承受的最大力量。
通过了解屈服强度和抗拉强度,我们可以对材料的承载能力有一个基本的了解,并据此进行结构设计。
除了屈服强度和抗拉强度之外,还有一些其他因素也会影响5mm 304不锈钢板的性能。
加工和热处理过程可能会对板材的结构和性能产生影响。
温度和环境条件也可能对不锈钢的性能造成变化。
在实际应用中,还需要综合考虑这些因素。
作为一种常见的金属材料,5mm 304不锈钢板在工业和建筑领域具有广泛的应用前景。
其良好的耐腐蚀性、强度和可加工性使其成为许多应用场合的首选材料。
而对于设计师和工程师来说,对这种材料的了解和正确使用是至关重要的。
只有在充分了解其物理性质和力学性能的基础上,才能合理地应用和设计各种结构和设备。
5mm 304不锈钢板的屈服强度和抗拉强度是评估其力学性能的重要指标。
通过了解这些指标,我们能够了解材料的承载能力和适用范围,从而在实际应用中做出合理的选择和设计。
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不锈钢的力学性能
特性
不锈钢的发展是因为有其自身的特性,而特性满足了需要。
不锈钢的最重要的特性是耐蚀性能,但是又绝不是仅仅具有耐蚀性能,而且还具有特有的力学性能(屈服强度、抗拉强度、蠕变强度、高温强度、低温强度等)、物理性能(密度、比热容、线膨胀系数、、导热系数、电阻率、磁导率、弹性系数等)、工艺性能(成形性能、焊接性能、切削性能等)以及金相(相组成、组织结构等)等。
这些性能构成了不锈钢的特性,下面仅就其中一些最基本的特性进行简要的介绍。
一、力学性能
(一)强度(抗拉强度、屈服强度)
不锈钢的强度是由各种因素不确定,但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学因素,主要是金属元素。
不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异,就有不同的强度特性。
(1)马氏体型不锈钢
马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性,因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。
马氏体型不锈钢从大的方面来区分,属于铁-铬-碳系不锈钢。
进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。
在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。
马氏体铬系不锈钢在淬火-回火条件下,增加铬的含量可使铁素体含量增加,因而会降低硬度和抗拉强度。
低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下,当铬含量增加时硬度有所提高,而延伸率略有下降。
在铬含量一定的条件下,碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加,而塑性降低。
添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。
在进行低温淬火后,钼的添加效果十分明显。
含量通常少于1%。
在马氏体铬镍系不锈钢中,含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量,使钢得到最大硬度值。
马氏体型不锈钢的化学成分特征是,在0.1%-1.0%C,12%-27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒、和铌等元素。
由于组织结构为体心立方结构,因而在高温下强度急剧下降。
而在600℃以下,高温强度在各类不锈钢中最高,蠕变强度也最高。
(2)铁素体型不锈钢
据研究结果,当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成,因而随铬含量的增加其强度下降;高于25%时由于合金的固溶强化作用,强度略有提高。
钼含量的增加可使其更易获得铁素体组织,可促进α ’相、б相和x相的析出,并经固溶强化后其强度提高。
但同时也提高了缺口敏感性,从而使韧性降低。
钼提高铁素体型不锈钢强度的作用大于铬的作用。
铁素体型不锈钢的化学成分的特征是含11%-30%Cr,其中添加铌和钛。
其高温强度在各类不锈钢中是最低的,但对热疲劳的抗力最强。
(3)奥氏体型不锈钢
奥氏体型不锈钢中增加碳的含量后,由于其固溶强化作用使强度得到提高。
奥氏体型不锈钢的化学成分特性是以铬、镍为基础添加钼、钨、铌和钛等元素。
由于其组织为面心立方结构,因而在高温下有高的强度和蠕变强度。
还由于线膨胀系数大,因此比铁素体型不锈钢热疲劳强度差。
(4)双相不锈钢
对铬含量约为25%的双相不锈钢的力学性能研究表明,在α+r双相区内镍含量增加时r相也增加。
当钢中的铬含量为5%时,钢的屈服强度达到最高值;当镍含量为10%时,钢的强度达到最大值。
(二)蠕变强度
由于外力的作用随时间的增加而发生变形的现象称之为蠕变。
在一定温度下特别是在高温下、载荷越大则发生蠕变的速度越快;在一定载荷下,温度越高和时间越长则发生蠕变的可能性越大。
与此相反,温度越低蠕变速度越慢,在低至一定温度时蠕变就不成问题了。
这个最低温度依钢种而异,一般来说纯铁在330℃左右,而不锈钢则因己采取各种措施进行了强化,所以该温度是550℃以上。
和其他钢一样,熔炼方式、脱氧方法、凝固方法、热处理和加工等对不锈钢的蠕变特性有很大的影响。
据介绍,在美国进行的对18-8不锈钢进行蠕变强度试验表明,取自同一钢锭同一部位的试料的蠕变断裂时间的标准今偏差是平均值的约11%,而取自不同钢锭的上、中、下不同部位的试料的标准偏差与平均值相差则达到两倍之多。
又据在德国进行的试验结果表明,在10的5次幂h时间下0Cr18Ni11Nb钢的强度为小于49MPa至118MPa,散差很大。
(三)疲劳强度
高温疲劳是指材料在高温下由于周期反复变化着的应力的作用而发生损伤至断裂的过程。
对其进行的研究结果表明,在某一高温下,10的8次幂次高温疲劳强度是该温度下高温抗拉强度的1/2。
热疲劳是指在进行加热(膨胀)和冷却(收缩)的过程中,当温度发生变化和受到来自外部的约束力时,在材料的内部相应于其本身的膨胀和收缩变形产生应力,并使材料发生损伤。
当快速地反复加热和冷却时其应力就具冲击性,所产生的应力与通常情况相比更大,此时有的材料呈脆性破坏。
这种现象被称之为絷冲击。
热疲劳和热冲击是有着相似之处的现象,但前者主要伴随大的塑性应变,而后者的破坏主要是脆性破坏。
不锈钢的成分和热处理条件对高温疲劳强度有影响。
特别是当碳的含量增加时高温疲劳强度明显提高,固溶热处理温度也有显著的影响。
一般来说铁素体型不锈钢具有良好的热疲劳性能。
在奥氏体不锈钢中,高硅的且在高温下具有良好的延伸性的牌号有着良好的热疲劳性能。
热膨胀系数越小、在同一热周期作用下应变量越小、变形抗力越小和断裂强度越高,寿命就越长。
可以说马氏体型不锈钢1Cr17的疲劳寿命最长,而0Cr19Ni9、0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奥氏体型不锈钢的疲劳寿命最短。
另外铸件较锻件更易发生由于热疲劳引起的破坏。
在室温下,10的7次幂次疲劳强度是抗拉强度的1/2。
与高温下的疲劳强度相比可知,从室温到高温的温度范围内疲劳强度没有太大的差异。
(四)冲击韧性
材料在冲击载荷作用下,载荷变形曲线所包括的面积称为冲击韧性。
对于铸造马氏体时效不锈钢,当镍含量为5%时其冲击韧性较低。
随着镍含量的增加,钢的强度和韧性可得到改善,但镍含量大于8%时,强度和韧性值又一次下降。
在马氏体铬镍系不锈钢中添加钼后,可提高钢的强度且可保持韧性不变。
在铁素体型不锈钢中增加钼的含量虽可提高强度,但缺口敏感性也被提高而使韧性下降。
在奥氏体型不锈钢中具有稳定奥氏体组织和铬镍系奥氏体不锈钢的韧性(室温下韧性和低温下韧性)非常优良,因而适用于在室温下和低温下的各种环境中使用。
对于有稳定奥氏体组织和铬锰系奥氏体不锈钢。
添加镍可进一步改善其韧性。
双相不锈钢的冲击韧性随镍含量的增加而提高。
一般来说,在a+r两相区内其冲击韧性稳定在160-200J的范围内。