2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9這三種鋼均屬于奧氏體不銹鋼。在固溶態, 鋼的塑性、韌性、冷加工懷均良好,在氧化性酸和大氣、水、蒸汽等介質中耐蝕性亦佳。但在敏化態或焊后,這些鋼均具有晶間腐蝕傾向,因而在有晶間腐蝕產生的條件下,2Cr19Mi9和1Cr18Ni9一般均不適于用作焊接結構材料,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度而論,以2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9為序,耐蝕性依次變好,強度依次降低。 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構件和要求無磁的部件,也可用于低溫環境中;2Cr18Ni9主要用于具有強度要求的結構件,如設備的外殼、緊固件等。它們應避免在產生應力腐蝕、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,因而難以應用于焊接設備和部件的不足而發展的。它們是迄今不銹鋼中產量較大、應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行。加熱爐氣氛應控制為弱氧化性,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,因此完成相同變形量時消耗的能量也要多一些,中間軟化退火次數也要適當增加。 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。已經固溶處理之后的材料要避免在敏化溫度區間內(500-900℃)長時間加熱,因為這會導致鉻的碳化物沿晶界析出,使耐蝕性下降。如遇這種情況,應再度進行固溶處理。 該鋼種可焊性良好,選用相匹配的焊接材料進行手工電弧焊或氬弧焊,不會產生熱裂紋。焊前無須預熱,焊后也不用熱處理。焊接接頭的耐蝕性和力學性能與母材相當。的焊接材料為00Cr25Ni40Mo5Cu2,或采用鎳基材料00Cr19Ni60Mo17進行焊接。焊接操作中應選用較低的熱輸入(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,該元素通過自發形成一種穩定的、透明的鈍化膜來延緩腐蝕。較高的合金含量可通過強化薄膜和快速自我修復薄膜來提高抗腐蝕性。商業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環區(奧氏體)是在鉻含量約為11-13%情況下產生的。如果其它奧氏體形成元素增加的話,鉻含量可擴大至約16-18% 。特別應該注意的是碳、氮和鎳的影響,它們可擴大穩定奧氏體的范圍。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。它經過鐵素體——奧氏體——馬氏體轉變,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環的外邊,保留了鐵素體結構,但通過熱處理不能使其硬化。也有磁性(由于鐵素體結構)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鋼應低些,以1100-1130℃為好。停鍛溫度應不低于900℃。 冷成形性優良是這兩種不銹鋼的 特點。加工硬化指數和杯突深度值與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行應力處理,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行焊接,焊接材料的合金元素含量應比母材稍高些。為了保證焊后的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能, 進行再度固溶處理。

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