不銹鋼鋼種很多,性能又各異,常見的分類方法有:
① 按鋼的組織結構分類,如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。
② 按鋼中的主要化學成分或鋼中一些特征元素來分類,如鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、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。
③ 按鋼的性能特點和用途來分類,如耐硝酸(硝酸級)不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、高強度不銹鋼等。
④按鋼的功能特點分類,如低溫不銹鋼,無磁不銹鋼,易切削不銹鋼,超塑性不銹鋼等。
目前常用的分類方法是按鋼的組織結構特點和按鋼的化學成份特點以及兩者相結合的方法來分類。例如,把目前的不銹鋼分為:馬氏體鋼,鐵素體鋼,奧氏體鋼,雙相鋼和沉淀硬化型鋼等五大類,或分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類。本書為了敘述方便并避免重復,則采用按化學成分與組織結構特點相結合的分類方法,即馬氏體不銹鋼(包括馬氏體Cr不銹鋼和馬氏體Cr-Ni不銹鋼),鐵素體不銹鋼,奧氏體不銹鋼(包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni(-N)奧氏體不銹鋼),α+γ雙相不銹鋼及超級不銹鋼。
不銹鋼的物理性能、力學性能和耐熱性能
不銹鋼和碳鋼的物理性能數據對比,碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼,而略低于奧氏體型不銹鋼;電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增;線膨脹系數大小的排序也類似,奧氏體型不銹鋼 而碳鋼小;碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性,奧氏體型不銹鋼無磁性,但其冷加工硬化生成成氏體相變時將會產生磁性,可用熱處理方法來這種馬氏體組織而恢復其無磁性。
奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比,具有下列特點:
1)高的電陰率,約為碳鋼的5倍。
2)大的線膨脹系數,比碳鋼大40%,并隨著溫度的升高,線膨脹系數的數值也相應地提高。
3)低的熱導率,約為碳鋼的1/3。
1Cr17鋼有相當的深沖性能,同時易于拋光和冷成型,0Cr17Ti和1Cr17Ti冷成型性和深沖性能均較好。1Cr17,1Cr17Ti和0Cr17Ti均易于熱加工,適合的熱變形溫度為1050-1150℃。為了獲得微細晶粒和較好的塑性,熱變形終止溫度需<800℃并盡量低,同時在此溫度下應有足夠變形量。這三種不銹鋼的熱處理工藝為:700-800℃加熱后空冷。1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti均可焊接,且1Cr17Ti和0Cr17Ti可焊性較1Cr17鋼為佳。通常采用小電流、高焊速并使用焊接層次盡量少的焊接工藝。截面厚度尺寸大于6mm的板、管材不宜用作焊接結構件。1Cr17鋼焊后不適于在導致其晶間腐蝕的氧化性酸中使用。當采用18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼焊條(或焊絲)進行焊接時,焊前不需預熱,焊后也不需熱處理。
00Cr20Ni18Mo6CuN不銹鋼是一種碳含量極低的高鉬含氮奧氏體不銹鋼。此鋼的突出特點是在氯化物環境中具有優異的耐蝕性,包括耐點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和一般腐蝕的性能。同時在很多還原性酸介質中耐蝕性也很好。另外,該鋼中由于氮含量很高,因而具有比常用奧氏體不銹鋼更高的強度。該鋼種主要用于海水設備,紙漿和造紙工業中的漂白裝置設備,氣體清洗系統的結構件(如紙漿和冶金工業以及電站中)和處理與輸送含鹵族化合物介質的容器和管線,以及煉油裝置等。
00Cr27Ni31Mo3Cu是近乎鐵鎳基合金的高鉻奧氏體不銹鋼,其 特點是在多種強腐蝕性環境中耐蝕性非常出色。在各種腐蝕性非常苛刻的化工介質,比如濕法磷酸中,在海水以及近海油氣生產環境中,耐一般腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和晶間腐蝕的性能都很好。因而該鋼種通用性很好,主要用于工業磷酸和磷肥的生產設備、海水熱交換器及有關裝置,以及有機酸(如醋酸)和氟化物的生產設備等。