|
2#

樓主 |
發(fā)表于 2009-8-4 10:50:38
|
只看該作者
再加點(diǎn):
% m3 d- [1 F% o2 c3 @- M0 k8 `
" b7 g4 b. D: s1 Q$ v7 Y
; N: Y+ q- q* N# e8 l+ q不銹鋼 按主要化學(xué)組成可分為鉻不銹鋼,、鉻鎳不銹鋼,、鉻錳氮不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼,、高鉬不銹鋼,、高純不銹鋼等;按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類,,如耐硝酸(硝酸級(jí))不銹鋼,、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼,、耐應(yīng)力不銹鋼,、高強(qiáng)度不銹鋼等,。
2 D: G' H! f" O) D按鋼的功能特點(diǎn)分類,如低溫不銹鋼,、無(wú)磁不銹鋼,、易切削不銹鋼,超塑性不銹鋼等,。通常以金相組織進(jìn)行分類,。按金相組織分類為:鐵素體(F)型不銹鋼、馬氏體(M)型不銹鋼,、奧氏體(A)型不銹鋼,、奧氏體-鐵素體(A-F)型雙相不銹鋼、奧氏體-馬氏體(A-M)型雙相不銹鋼和沉淀硬化(PH)型不銹鋼,。# [/ {: O5 S& @ Y' i
/ S! H- X( @! C; @* ^以下是具體的不銹鋼的分類,、主要成分及機(jī)械工藝性能比較:
0 Q: n( x9 Z! }! ], j: B分類 大概成分(%) 淬火性 耐蝕性 加工性 可焊接性 磁性
# \. |, u' {0 p' r$ i. JC Cr Ni # {0 N2 L) r" M6 V# a: Q7 p
鐵素體系 0.35以下 16-27 - 無(wú) 佳 尚佳 尚可 有
6 Z4 M1 y* W% O馬氏體系 1.20以下 11-15 - 自硬性 可 可 不可 有 , c; t( R" s& R' z/ w
奧氏體系 0.25以下 16以上 7以上 無(wú) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 無(wú) 7 F: \) F, N" r( K' @+ [+ ^
以上分類僅是按鋼的基體組織分的,工業(yè)中應(yīng)用的不銹鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外,,還有馬氏體—鐵素體,奧氏體—鐵素體,,奧氏體—馬氏體等過(guò)渡型的復(fù)相不銹鋼,,以及具有馬氏體—碳化物組織的沉淀硬化不銹鋼。
6 ~* u4 E& h/ X# U7 c
% b3 U% m M) b$ s 2-1.鐵素體鋼
* D; ?; a$ b+ R9 n) ~" ]/ ]+ K: r9 |" Z1 E9 H! p3 g; R% f* o# H. v
含鉻大于14%的低碳鉻不銹鋼,,含鉻大干27%的任何含碳量的鉻不銹鋼,,以及在上述成分基礎(chǔ)上再添加有鉬、鈦,、鈮,、硅、鋁,、鎢,、釩等元素的不銹鋼,化學(xué)成分中形成鐵素體的元素占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),,基體組織為鐵素,。這類鋼在淬火(固溶)狀態(tài)下的組織為鐵素體,退火及時(shí)效狀態(tài)的組織中則可見(jiàn)到少量碳化物及金屬間化合物,。屬于這一類的有Crl7,、Cr17Mo2Ti、Cr25,,Cr25Mo3Ti,、Cr28等。鐵素體不銹鋼因?yàn)楹t量高,,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好,,但機(jī)械性能與工藝性能較差,,多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。
, G! }9 t) k4 e8 M3 i0 M" F. { U, S( x. M- D, s8 l! k" @6 K- g' w
2-2.鐵素體—馬氏體鋼 6 V: ?+ `( e) ^! c8 o
* W3 s/ i0 i2 E% R3 B
這類鋼在高溫時(shí)為y+a(或δ)兩相狀態(tài),,快冷時(shí)發(fā)生y-M轉(zhuǎn)變,,鐵素體仍被保留,常溫組織為馬氏體和鐵素體,由于成分及加熱溫度的不同,,組織中的鐵素體量可在百分之幾至幾十的范圍內(nèi)變化,。0Crl3鋼,lCrl3鋼,,鉻偏上限而碳偏下限的2Cr13鋼,,Cr17Ni2鋼,Cr17wn4鋼,,以及在ICrl3鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的許多改型12%鉻熱強(qiáng)鋼(這類鋼也叫做耐熱不銹鋼)中的許多鋼號(hào),,如Cr11MoV,Cr12WMoV,,Crl2W4MoV,,18Crl2WMoVNb等均屬干這一類。
! q/ O1 a9 e, B/ i" P8 G. W1 p! l- H5 n/ Q! [7 N
鐵素體—馬氏體鋼可以部分地接受淬火強(qiáng)化,,故可獲得較高的機(jī)械性能,。但它們的機(jī)械性能與工藝性能在很大程度上受組織中鐵素體的含量及分布形態(tài)的影響。這類鋼按成分中的含鉻量分屬12~14%與15~18%兩個(gè)系列,。前者具有抵抗大氣及弱腐蝕性介質(zhì)的能力,,并且具有良好的減震性及較小的線膨脹系數(shù);后者的耐腐蝕性能與相同含鉻量的鐵素體耐酸鋼相當(dāng),,但在一定程度上也保留著高鉻鐵素體鋼的某些缺點(diǎn),。 . |$ V6 H- V7 C" P9 @; y" J
]+ t; N. _" R: D+ O( m
2-3.馬氏體鋼 3 n. d. ]) D: O" W' i4 C
- B5 d2 i S+ E: P( U 這類鋼在正常淬火溫度下處在y相區(qū),但它們的y相僅在高溫時(shí)穩(wěn)定,,M點(diǎn)一般在3OO℃左右,,故冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。這類鋼包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%鉻熱強(qiáng)鋼,,如13Cr14NiWVBA,,Cr11Ni2MoWVB鋼等。馬氏體不銹鋼的機(jī)械性能,、耐腐蝕性能,、工藝性能與物理性能,均和含鉻12~14%的鐵素體-馬氏體不銹鋼相近,。由于組織中沒(méi)有游離的鐵素體,,機(jī)械性能比上述鋼要高,但熱處理時(shí)的過(guò)熱敏感性較低,。 5 w" J, N; j0 H9 \' j/ V
. s8 G) s) y- S1 M& b y- t$ P
2-4.馬氏體—碳化物鋼
8 p5 Z- [8 U0 L2 a6 U
! H5 a* A; i9 H, |7 D Fe-C合金的并析點(diǎn)的含碳為0.83%,,在不銹鋼中由于鉻使S點(diǎn)左移,,含12%鉻和大于0.4%碳的鋼(圖11-3),以及含18%鉻和大于0.3%碳的鋼(圖卜)3)均屬于過(guò)共析鋼,。這類鋼在正常淬火溫度加熱,,次生碳化物不能完全溶于奧氏體,因此淬火后的組織為馬氏體和碳化物組成,。 * u4 {* V9 H/ w2 \5 s8 J
( s: k- v) x1 ]+ E4 y! p, m 屬于這一類的不銹鋼牌號(hào)不多,,卻是一些含碳比較高的不銹鋼,如4Crl3,、9Cr18,、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo鋼等,,含碳量偏上限的3Crl3鋼在較低的溫度下淬火,,也可能出現(xiàn)這樣的組織。由于含碳量高,上述9Cr18等三個(gè)鋼號(hào)中雖含有較多的鉻,,但其耐腐蝕性能僅與含12~14%鍺的不銹鋼相當(dāng),。這類鋼的主要用途是要求高硬及耐磨的零件,如切削工具,、軸承,、彈簧及醫(yī)療器械等。
2 y9 v1 L( i# d7 J0 {3 _
5 Z4 _# z1 l* R* C; f/ I 2-5.奧氏體鋼 " \/ V3 @) C$ V( d1 H
7 e0 e) U% i5 U" D5 G6 G: `) U
這類鋼含有較多擴(kuò)大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體的元素,,在高溫時(shí)為均為y相,,冷卻時(shí)由于Ms點(diǎn)在室溫以下,,所以在常溫下具有奧氏體組織,。 18-8, 18-12,、25-20,、20-25Mo等鉻鎳不銹鋼,以錳代替部分鎳并加氮的低鎳不銹鋼如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9, Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti鋼等均屬于這一類,。
$ G! _- I: l6 {3 j8 m
9 H( r) `8 h& k0 p 奧氏體不銹鋼具有前已述及的許多優(yōu)點(diǎn),,雖然機(jī)械性能也比較低,和鐵素體不銹鋼—樣不能熱處理強(qiáng)化,,但可以通過(guò)冷加工變形的方法,,利用加工硬化作用提高它們的強(qiáng)度。 這類鋼的缺點(diǎn)是對(duì)晶間腐蝕及應(yīng)力腐蝕比較敏感,,需通過(guò)適當(dāng)?shù)睾辖鹛砑觿┘肮に嚧胧┫?
9 D6 d3 Z' S! e" N" H
8 O3 j- k: N5 k) }+ r# p8 m- L' { 2-6.奧氏體—鐵素體鋼 9 [$ X! I% K) [$ p
+ x ^+ ^+ a+ C* n h
這類鋼因擴(kuò)大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體元素的作用程度,,不足以使鋼在常溫或很高的溫度下具有純奧氏體組織,因此為奧氏體-鐵素體復(fù)相狀態(tài),,其鐵素體量也因成分及加熱溫度不同而可在較大的范圍內(nèi)變化,。 5 ?. A- c0 o9 C3 y8 @6 x( A" y
) @3 u9 {; q) H/ j$ @# h- r) S4 V+ }7 j
屬于這一類的不銹鋼很多,,如低碳的18-8鉻鎳鋼,加鈦,、鈮,、鉬的18-8鉻鎳鋼,特別是在鑄鋼的組織中均可見(jiàn)到鐵素體,,此外含鉻大于14~15%而碳低于0.2%的鉻錳不銹鋼(如Cr17Mnll),,以及目前研究的和已獲得應(yīng)用的大多數(shù)鉻錳氮不銹鋼等。與純奧氏體不銹鋼比較,,這類鋼的優(yōu)點(diǎn)很多,,如屈服強(qiáng)度較高,抗晶間腐蝕的能力較高,,應(yīng)力腐蝕的敏感性低,,焊接時(shí)產(chǎn)生熱裂紋的傾向小,鑄造流動(dòng)性好等等,。缺點(diǎn)是壓力加工性能較差,,點(diǎn)腐蝕傾向較大,易產(chǎn)生c相脆性,,在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下表現(xiàn)出弱磁性等,。所有這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)均來(lái)源于組織中的鐵素體。 3 t/ D* r6 s, S
8 J. t* p! s2 ` V9 h
2-7.奧氏缽—馬氏體鋼 ` d( Y+ o! t$ J, ]* G
, |8 D A7 U& q9 E 這類鋼的Ms點(diǎn)低于室溫,,固溶處理以后為奧氏體組織,,易于成形和焊接。通�,?捎脙煞N工藝方法使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,。一是固溶處理以后經(jīng)700~800度加熱,奧氏體因析出碳化鉻而轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉(wěn)定狀態(tài),,Ms點(diǎn)升高至室溫以上,,冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;二是固溶處理以后直接冷卻至Ms與Mf點(diǎn)之間,,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,。后一方法可獲得較高的耐腐蝕性能,但固溶處理以后至深冷的間隔時(shí)間不宜過(guò)久,,否則會(huì)因奧氏體的陳化穩(wěn)定作用而使深冷的強(qiáng)化效應(yīng)降低,。經(jīng)上述處理以后鋼再經(jīng)400~500度時(shí)效,使析出金屬間化合物進(jìn)—步強(qiáng)化,。這類鋼的典型鋼號(hào)有17Cr一7Ni一A1,、15Cr-9Ni-A1,17Cr—5Ni-Mo、15Cr-8Ni-Mo一A1等等。這類鋼也稱為奧氏體-馬氏體時(shí)效不銹鋼,,并因?yàn)閷?shí)際上這些鋼的組織中除奧氏體和馬氏體以外,,還存在不同數(shù)量的鐵素體,故也稱為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼,。 A! o5 H8 r3 b0 d- d$ I9 O
8 r) {% Y4 ] q
這類鋼是50年代后期發(fā)展和應(yīng)用的新型不銹鋼,,它們總的特點(diǎn)是強(qiáng)度高(C可達(dá)100一150)及熱強(qiáng)性好,但由于含鉻量較低并在熱處理時(shí)有碳化鉻析出,,因此耐腐蝕性能比標(biāo)準(zhǔn)的奧氏體不銹鋼要低一些,。也可以說(shuō)這類鋼的高強(qiáng)度是在犧牲一部分耐腐蝕性能與其他性能(如非磁性)的情況下獲得的,目前這類鋼主要用于航空工業(yè)及火箭導(dǎo)彈生產(chǎn)方面,,一般機(jī)械制造中應(yīng)用尚不普遍,,并且在分類上也有把它們納為超高強(qiáng)度鋼的一個(gè)系列。 |
|