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和化工使用的管道等。典型的铁案体不锈钢有 Crl7 型、Cr25 型和 Cr28 型,其成分性能及
热处理工艺如表所示

 

 

三,奥氏体不锈钢 奥氏作不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和

铁素体不锈钢脆性过大而发展起来的。基本成分为 Crl8%、Ni8%简称 18-8 钢。其特点是
合碳量低于 0.1%,利用 Cr、Ni

 

配合获得单相奥氏体组织。奥氏作不锈钢一般用于制造生

产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧

 

和钟表发条等。 奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能,但在局部抗腐蚀方面,仍

 

存在下列问题: 1.

 

奥氏体不锈钢的晶间腐蚀 奥氏作不锈钢在 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前面提到的铁 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。通常钢中合碳量降至 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+铁索体双相组织,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。当合 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 Si2%~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 ->M

γ

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.

 

奥氏体不锈钢的热处理 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,脱而钛的碳化物不

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。去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热
处理工艺一般加热到 300~350℃

 

回火。对于不 含稳定化元素 Ti、Nb 的钢,加热温度不

超过 450t,以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和合 Ti、Nb 不锈钢的冷加

工件和焊接件,需在 500~950 ,

 

加热 ,然后缓冷,消除应力(消除焊接应力取上限温