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奥氏体不锈钢无缝管材质有304、321、316L、310S等材质 现货齐全
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢,是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~25%、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。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。
中文名
奥氏体不锈钢
外文名
austenite
主要成分
Cr,Ni,C,Mo,Cu,Si,Nb,Ti
性 质
无磁,高韧性,高可塑性,强度低
定 义
在常温下具有奥氏体组织的不锈钢
学 科
冶金工程
目录
2 特性
2 种类
此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢对具有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。 [1]
不锈钢通俗地说,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。 [1]
奥氏体不锈钢显微组织
铁素体不锈钢在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
奥氏体--铁素体双相不锈钢是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。
马氏体不锈钢通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、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。
对于产品的检验,知道产品的来源和组织性能是无损检测好的手段,也是NDT从业者的创新。 [1]
在18-8型不锈钢的成分基础上演变,主要有以下几方面的重要发展:
1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀;
2) 降C或加Ti、Nb,减少晶间腐蚀倾向;
3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度;
4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能;
5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度。 [1]
铁素体相的形成:对奥氏体不锈钢性能的影响。F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响:如使热加工产生裂纹的倾向性增大;钢的耐点蚀性下降,在诸多腐蚀环境(如尿素生产)中耐蚀性劣化;在高温下加长时间加热时,F相会转变为σ相使钢变脆等等。
含量的粗略判定
Creq=%Cr+1.5×%Si+%Mo,Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn
铁素体相的消除
根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是的元素,但是从经济的角度出发,Mn和N也受到人们的重视。特别是N,其抑制铁素体形成的能力为Ni的30倍,同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用。 [1]
20℃温度下高合金奥氏体不锈钢的机械性能如下:
合金 |
ASTM |
EN |
钢种牌号 |
氮含量 |
屈服强度 |
抗拉强度 |
延伸率 |
GB |
% |
Rp0.2MPa |
RmMPa |
As% |
|||
316L |
316L |
1.4404 |
0.06 |
220 |
520 |
45 |
|
904L |
NO8904 |
1.4539 |
00Cr20Ni25Mo4.5Cu |
0.06 |
220 |
520 |
35 |
317LMN |
317LMN |
1.4439 |
0.15 |
270 |
580 |
40 |
|
254SMO |
S31254 |
1.4547 |
00Cr20Ni18Mo6CuN |
0.20 |
300 |
650 |
40 |
654SMO |
S32654 |
1.4652 |
0.50 |
430 |
750 |
40 |
高温下高合金奥氏体不锈钢的强度(Rp0.2MPa)如下:
合金 |
ASTM |
EN |
GB |
氮含量% |
100℃ |
200℃ |
400℃ |
316L |
316L |
1.4404 |
0.06 |
166 |
137 |
108 |
|
904L |
N08904 |
1.4539 |
00Cr20Ni25Mo4.5Cu |
0.06 |
225 |
175 |
125 |
317LMN |
317LMN |
1.4439 |
0.15 |
225 |
185 |
150 |
|
254SMO |
S31254 |
1.4547 |
00Cr20Ni18Mo6CuN |
0.20 |
230 |
190 |
160 |
654SMO |
S32654 |
1.4652 |
0.50 |
350 |
315 |
295 |
奥氏体不锈钢生产工艺性能良好,特别是铬镍奥氏体不锈钢,采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。由于合金元素(特别是铬)含量高而碳含量又低,多采用电弧炉加氩氧脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产这类不锈钢材,对于高级牌号的小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼,必要时加电渣重熔。
铬镍奥氏体不锈钢优良的热塑性使其易于施以锻造、轧制、热穿孔和挤压等热加工,钢锭加热温度为1150~1260℃,变形温度范围一般为900~1150℃,含铜、氮以及用钛、铌稳定化的钢种偏靠低温,而高铬、钼钢种偏靠高温。由于导热差,保温时间应较长。热加工后工件空冷即可。铬锰奥氏体不锈钢热裂纹敏感性较强,钢锭开坯时要小变形、多道次,锻件宜堆冷。可以进行冷轧、冷拔和旋压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边与折叠等成形操作。铬镍奥氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱,一次退火后冷变形量可以达到70%~90%,但铬锰奥氏体不锈钢由于变形抗力大,加工硬化倾向强,应增加中间软化退火次数。一般中间软化退火处理为1050~1100℃水冷。
奥氏体不锈钢也可生产铸件。为了提高钢液的流动性,改善铸造性能,铸造钢种合金成分应有所调整:提高硅含量,放宽铬、镍含量的区间,并提高杂质元素硫的含量上限。
奥氏体不锈钢使用前应进行固溶处理,以便大限度地将钢中的碳化物等各种析出相固溶到奥氏体基体中,同时也使组织均匀化及消除应力,从而保证优良的耐蚀性和力学性能。正确的固溶处理制度为1050~1150℃加热后水冷(细薄件也可空冷)。固溶处理温度视钢的合金化程度而定:无钼或低钼钢种应较低(≤1100℃),而更高合金化的牌号如00Cr20Ni18Mo-6CuN、00Cr25Ni22Mo2N等宜较高(1080~1150℃)。
生产中广泛采用技术,如炉外精炼率达到95%以上,连铸比超过80%,高速轧机和精、快锻机等普遍推广。特别是在冶炼和加工过程中实现电子计算机控制,保证了产品质量和性能的可靠和稳定。 [2]
(1)钢种极低碳化(碳≤0.02%)和高纯化(作为杂质元素硫、磷、硅、锰等含量极低)。
(2)特殊用途钢种开发。如热海水用高钼钢、高耐蚀高强度的高氮钢(氮含量达到0.4%~0.6%甚至0.8%~1.0%),不锈钢功能材料(记忆材料、储氢材料等)等。
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