成都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。成都商業品牌的不銹鋼鉻含量上限約為30%。
圖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5表明了碳和氮元素的加入對邊界移動的影響。
如果成都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。
χ相和Laves相
χ相主要出現在含鉬的不成都銹鋼中,是具有體心立方結構的金屬間化合物,每個晶胞內含有58個原子,代表的化學成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金屬原子的相互置換,其化學組成可在一定的范圍內變動。在奧氏體成都不銹鋼中,該相的實際成分多為(FeNi)36Cr18Mo4。χ相主要在晶界,非共格孿晶界和晶內的位錯處開始生成。晶內生成的χ相與奧氏體基體保持一定的位向關系。
Laves相(η相)是B2A型固定原子構成的金屬間化合物。在含鉬或鈮的奧氏體成都不銹鋼中形成的Laves相成分分別為Fe2Mo和Fe2Nb。該相具有六方結構,每個晶胞中含有12個原子。與碳化物,б相和χ相等相比,Laves相在鋼中生成較慢,生成量也較少,且主要是晶內沉淀,與奧氏體基體也保持一定的位向關系。為形成該相,對B,A原子的相對大小有嚴格的要求:兩者原子半徑的比值不得大于1.225。
影響χ相和Laves相沉淀的因素是相似的。鋼中合金元素有重要影響。鉬、硅和鈦會加速χ相和Laves相的形成,特別是鉬的作用更為明顯;鎳、碳和氮含量的提高對這兩種相的沉淀均有抑制作用。冷加工對這兩種中間相的沉淀速度和沉淀量有不太強的促進效果。
奧氏體不銹鋼中χ相和Laves相的沉淀,也像б相一樣,導致耐蝕性下降及塑性、韌性的降低。但是由于這些相的沉淀溫度與碳化物及б相的沉淀溫度大體上相重合,因而在實際時效過程中,單獨出現χ相或Laves相的情況是極少見的,這些相總是與碳化物、б相等相伴隨而出現,且往往是次要相和后生相。所以,這些相的形成對不銹鋼耐蝕性和力學性能的影響常常被作為主要相的碳化物或б相的作用所掩蓋。
成都316和316L不銹鋼的區別與應用
316和316L不銹鋼是含鉬不銹鋼種。成都316L不銹鋼中的鉬含量略高明于316不銹鋼.由于鋼中鉬,該鋼種總的性能優于310和304不銹鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低于15%和高于85%時,成都316不銹鋼板具有廣泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能,所以通常用于海洋環境。
316L不銹鋼的 碳含量0.03可用于焊接后不能進行退火和需要 耐腐蝕性的用途中。
耐腐蝕性:耐腐蝕性能優于304不銹鋼,在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。
耐熱性:在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中,316不銹鋼具有好的耐氧化性能:在800-1575度的范圍內, 不要連續作用316不銹鋼,但在該溫度范圍以外連續使用316不銹鋼時,該不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好,可用上述溫度范圍。
熱處理:在1850-2050度的溫度范圍內進行退火,然后迅速退火,然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過熱處理進行硬化。
焊接:316不銹鋼具有良好的焊接性能。可采用所有標準的焊接方法進行焊接。焊接時可根據用途,分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得 的耐腐蝕性能,316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼,不需要進行焊后退火處理。
典型用途:紙漿和造紙用設備熱交換器、染色設備、膠片沖洗設備、管道、沿海區域建筑物外部用材料。
成都2Cr18Ni9鋼在固溶態的耐腐蝕性能在1Cr18Ni9Ti基本相同,故可參閱1Cr18Ni9Ti的耐蝕性。
工藝性能成都
2Cr18Ni9,1Cr18Ni9,0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼均有良好的冷、熱加工性,適于通用的各種冷、熱加工工藝,熱加工溫度以900-1180℃為宜。冷軋、冷拔、冷沖、冷彎以及管材的擴口,壓扁等均無困難。由于此三種鋼易冷作硬化,因而當冷變形量過大時,要進行中間退火處理。
熱處理工藝:成都2Cr18Ni9和1Cr18Ni9系經1100 -1150℃加熱,而0Cr18Ni9則系經1080-1100℃加熱后水冷或空冷。冷加工中間的退火溫度多在850-970℃,加熱后進行水冷。
三種鋼的可焊性均好,可以采用通用的方法進行焊接。手工電弧焊時,含碳0.04%-0.06%的薄截面尺寸的鋼材,0Cr18Ni9采用奧002焊條,焊后可不出現刀狀腐蝕和晶間腐燭傾向;1Cr18Ni9可采用奧102、奧107焊條,焊后可通過L法晶間腐蝕試驗。采用奧132、奧137焊條焊接且經敏化處理后,亦可通過L法晶間腐蝕試驗;2Cr18Ni9焊后一般有晶間腐蝕傾向,但若采用奧102、奧107和奧112焊條,焊后的焊接接頭也可通過L法晶間腐蝕檢驗。