2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9這三種鋼均屬于奧氏體不銹鋼。在固溶態(tài), 鋼的塑性、韌性、冷加工懷均良好,在氧化性酸和大氣、水、蒸汽等介質(zhì)中耐蝕性亦佳。但在敏化態(tài)或焊后,這些鋼均具有晶間腐蝕傾向,因而在有晶間腐蝕產(chǎn)生的條件下,2Cr19Mi9和1Cr18Ni9一般均不適于用作焊接結(jié)構(gòu)材料,而0Cr19Ni9僅能用作薄截面尺寸的焊接件。就鋼的耐蝕性和鋼的強(qiáng)度而論,以2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9為序,耐蝕性依次變好,強(qiáng)度依次降低。 0Cr18Ni9適于制造深沖成型的部件以及輸酸管道、容器等;1Cr18Ni9主要用作各種耐蝕結(jié)構(gòu)件和要求無磁的部件,也可用于低溫環(huán)境中;2Cr18Ni9主要用于具有強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)件,如設(shè)備的外殼、緊固件等。它們應(yīng)避免在產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕、孔蝕和縫隙腐蝕的條件下使用。 1Cr18Ni9Ti , 0Cr18Ni9Ti , 00Cr18Ni10 這三種奧氏體不銹鋼是為了解決1Cr18Ni9,0Cr18Ni9焊后具有晶間腐蝕傾向,因而難以應(yīng)用于焊接設(shè)備和部件的不足而發(fā)展的。它們是迄今不銹鋼中產(chǎn)量較大、應(yīng)用較為廣泛的三種牌號。

0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb鋼熱加工和冷加工工藝性能良好。鍛造、熱軋、鐓粗和鉚接等都很容易進(jìn)行。加熱爐氣氛應(yīng)控制為弱氧化性,以防止工件增碳。由于鋼中銅含量較高,熱加工溫度不宜過高,應(yīng)控制在1100℃以下,停鍛(軋)溫度不低于850℃。冷加工性能與00Cr17Ni14Mo2等常用含鉬奧氏體不銹鋼相近,但是變形抗力稍大,加工硬化傾向也稍強(qiáng),因此完成相同變形量時消耗的能量也要多一些,中間軟化退火次數(shù)也要適當(dāng)增加。 該鋼種正常的熱處理制度為1050-1100℃水冷固溶處理。加熱爐氣氛要控制為弱氧化性。已經(jīng)固溶處理之后的材料要避免在敏化溫度區(qū)間內(nèi)(500-900℃)長時間加熱,因為這會導(dǎo)致鉻的碳化物沿晶界析出,使耐蝕性下降。如遇這種情況,應(yīng)再度進(jìn)行固溶處理。 該鋼種可焊性良好,選用相匹配的焊接材料進(jìn)行手工電弧焊或氬弧焊,不會產(chǎn)生熱裂紋。焊前無須預(yù)熱,焊后也不用熱處理。焊接接頭的耐蝕性和力學(xué)性能與母材相當(dāng)。的焊接材料為00Cr25Ni40Mo5Cu2,或采用鎳基材料00Cr19Ni60Mo17進(jìn)行焊接。焊接操作中應(yīng)選用較低的熱輸入(不大于1×104J/cm)和較低的層間溫度(不大于120℃)。

不銹鋼有一個基本元素,即它們都含鉻。在含量大約為12%時,該元素通過自發(fā)形成一種穩(wěn)定的、透明的鈍化膜來延緩腐蝕。較高的合金含量可通過強(qiáng)化薄膜和快速自我修復(fù)薄膜來提高抗腐蝕性。商業(yè)品牌的不銹鋼鉻含量上限約為30%。 圖4-4所示為某一含碳量下的鉻一鐵雙合金相圖。所謂的γ環(huán)區(qū)(奧氏體)是在鉻含量約為11-13%情況下產(chǎn)生的。如果其它奧氏體形成元素增加的話,鉻含量可擴(kuò)大至約16-18% 。特別應(yīng)該注意的是碳、氮和鎳的影響,它們可擴(kuò)大穩(wěn)定奧氏體的范圍。圖4-5表明了碳和氮元素的加入對邊界移動的影響。   如果不銹鋼在加熱和冷卻過程中通過γ相區(qū)。它經(jīng)過鐵素體——奧氏體——馬氏體轉(zhuǎn)變,而稱為馬氏體不銹鋼,一般這樣的不銹鋼是磁性的類似鐵并且可以通過熱處理使其硬化。 另一方面,含鉻17%的合金(很少甚至沒有奧氏體形成元素)位于γ環(huán)的外邊,保留了鐵素體結(jié)構(gòu),但通過熱處理不能使其硬化。也有磁性(由于鐵素體結(jié)構(gòu))稱之為鐵素體不銹鋼,鐵素體不銹鋼在所有溫度下為一同相。

1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3鋼熱加工性很好,鍛造、軋制、鐓粗和頂鍛等無任何困難。加熱溫度1Cr18Ni12鋼為1150-1180℃為宜,而0Cr18Ni9Cu3鋼應(yīng)低些,以1100-1130℃為好。停鍛溫度應(yīng)不低于900℃。 冷成形性優(yōu)良是這兩種不銹鋼的 特點。加工硬化指數(shù)和杯突深度值與0Cr18Ni9鋼相對比示于表4-54。由于加工硬化速率低,可完成變形條件更苛刻、形狀更復(fù)雜制作的各種冷成形操作:拉深、沖壓、擠壓和旋壓及彎曲等,0Cr18Ni9Cu3多比1Cr18Ni12鋼冷成形性更優(yōu)良。 這兩種鋼的固溶處理制度為1010-1150℃加熱后水冷。如果是對冷成形后的材料進(jìn)行應(yīng)力處理,可在300-400℃加熱4-8h后空冷。 這兩種鋼很容易用焊接奧氏體不銹鋼常用的方法進(jìn)行焊接,焊接材料的合金元素含量應(yīng)比母材稍高些。為了保證焊后的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能, 進(jìn)行再度固溶處理。

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