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双相不锈钢是指不锈钢中同时具有奥氏体和铁素体两种金相组织结构的不锈钢。

不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢,而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢自本世纪初问世,到此刻已经有90多年的历史。不锈钢的发现是世界冶金史上的重大成就,不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢精很多,机能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢和低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;按钢的机能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等;按钢的功效特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。今朝常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点和两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。

奥氏体+铁素体双相不锈钢是指不锈钢中既有奥氏体又有铁素体组织结构的钢精,而且此二相组织要独立存在,含量都较大,一般认为最少相的含量应大于15%。而实际工程中应用的奥氏体+铁素双相不锈钢(习惯称α+γ双相不锈钢或双相不锈钢)多以奥氏体为基并含有不小于30%的铁素体,最常见的是两相各约占50%的双相不锈钢。双相不锈钢英文简写是DSS(Duplex Stainless Steel)。

由于具有α+γ双相组织结构,双相不锈钢兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢比拟,α+γ双相不锈钢的韧性高,脆性转变温度低。耐晶间腐蚀机能和烧焊机能均显著提高;同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点,如475℃脆性、导热系数高、线膨胀系数小、具有超塑性、有磁性等。与奥氏体不锈钢比拟,α+γ双相不锈钢的强度高,特别是给哥唱征服强度显著提高,且耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等机能有明显的改善。

双相不锈钢这类不锈钢的典型钢精为2205,即22%铬和5%镍。这类钢精的特性是:强度佳[远优于304]耐蚀性亦佳,因此常用于石化业管线、压力容器及心轴等。

中国和其他国家双相钢一览表(常见种类)

类别

中国

美国

日本

欧洲

双相钢

00Cr18Ni5Mo3Si2

S31500

3RE60

00Cr22Ni5Mo3N

S31803

329J3L1

SAF2205

00Cr25Ni6Mo2N

329J1L1R-4

00Cr25Ni7Mo3N

S31260

329J4L

SAF2507

00Cr25Ni6Mo3CuN

S32550

所谓双相不锈钢是在其组织中铁素体相与奥氏体相各占一半,一般最少相的含量也许要到达30%。 由于两相组织的特点,经由过程正确控制化学成分和热处置惩罚工艺,使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。

1、与奥氏体不锈钢比拟,双相不锈钢的优势如下:

(1)给哥唱征服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%,有利于降低成本。

(2)具有优异的耐应力腐蚀分裂的能力,即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀分裂的能力,尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。

(3)在许多介质中应用最遍及的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢,而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性,在一些介质中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢,乃至耐蚀合金。

(4)具有良好的耐局部腐蚀机能,与合金含量相当的奥氏体不锈钢比拟,它的耐磨耗腐蚀和疲劳腐蚀机能都优于奥氏体不锈钢。

⑸比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低,和碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。

(6)不论在动载或静载条件下,比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力,这对结构件应付突发事故如冲撞,爆炸等,双相不锈钢优势明显,有实际应用价值。

与奥氏体不锈钢比拟,双相不锈钢的弱势如下:

(1)应用的遍及性与多面性不如奥氏体不锈钢,例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。

(2)其塑韧性较奥氏体不锈钢低,冷,热加工工艺和成型机能不如奥氏体不锈钢。

(3)存在中温脆性区,需要严格控制热处置惩罚和烧焊的工艺制度,以避免有害相的出现,损害机能。

二、与铁素体不锈钢比拟,双相不锈钢的优势如下:

(1)综合力学机能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性,不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。

(2)除耐应力腐蚀机能外,其他耐局部腐蚀机能都优于铁素体不锈钢。

(3)冷加工工艺机能和冷成型机能远优于铁素体不锈钢。

(4)烧焊机能也远优于铁素体不锈钢,一般焊前不需预热,焊后不需热处置惩罚。

⑸应用范围较铁素体不锈钢宽。

与铁素体不锈钢比拟,双相不锈钢的弱势如下:合金元素含量高,价格相对高,一般铁素体不含镍。

综上所述,可以概括地看出DSS的使用机能和工艺机能的概貌,它以其优越的力学与耐腐蚀综合机能赢得了使用者的青睐,已经成为既节省重量又节省投资的优良的耐腐蚀综合机能赢得了使用者的青睐,已经成为既节省重量又节省投资的优良的耐蚀工程材料。

316和316L不锈钢(316L不锈钢的机能见后)是含钼不锈钢精。316L不锈钢中的钼含量略高于316不锈钢。由于钢中钼,该钢精总的机能优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的液体浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的耐氯化物侵蚀的机能,所以通常用于海洋环境。

316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于烧焊后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。

耐腐蚀性:

耐腐蚀机能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的机能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。

耐热性:

在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,316不锈钢具有好的耐氧化机能。在800-1575度的范围内,最佳不要连续作用316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的机能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。

热处置惩罚:

在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处置惩罚进行硬化。

烧焊:

316不锈钢具有良好的烧焊机能。可采用所有标准的烧焊方法进行烧焊。烧焊时可根据用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行烧焊。为获得最佳的耐腐蚀机能,316不锈钢钢的烧焊断面需要进行焊后退火处置惩罚。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处置惩罚。

典型用途:

纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材。

不锈钢材料304和304L的区别和使用场合请看下表:

※ 一般情况下304L的耐晶界腐蚀能力要好一些,但不论是304照旧304L,都不耐含氯离子的介质。

今朝已经知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以碰到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的机能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比独个存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要思量各元素自身的作用,而且要注重它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。

1.各种元素对不锈钢的机能和组织的影响和作用

1-1.铬在不锈钢中的决定作用

决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每一种不锈钢都含有绝对是数目的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢机能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明:

①铬使铁基固溶体的电极电位提高

②铬吸收铁的电子使铁钝化

钝化是由于阳极反应被阻止而导致金属与合金耐腐蚀机能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。

1-2. 碳在不锈钢中的两重性

碳是工业用钢的主要元素之一,钢的机能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表此刻两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛机能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

熟悉了这一影响的规律,咱们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。

例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3～4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12～14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素思量进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。

就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀机能也是有区另外,0Cr13～2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,咱们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又统筹—定的耐腐蚀功效,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85～0.95%,由于它们的含铬量也响应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。

总的来讲,今朝工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢的含碳量在0.1～0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1～0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主重要的条目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于烧焊及冷变形等。

1-3. 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的

镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍合金钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要到达24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀机能显著改变。所以镍不能独个构成不锈钢。可是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的机能。

基于上边的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发发生变故化,从而使不锈钢的耐腐蚀机能及工艺机能获得某些改善。

1-4. 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍

铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年出处于镍基能耐高温的合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,和化学工业一天比一天发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金范畴(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍 的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。

锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得切当一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以连结到常温。在提高钢的耐腐蚀机能方面,锰的作用不大,如钢中的 含锰量从0到10.4%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀机能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等),但它们不能作为不锈钢使用。 锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,今朝已经在工业中获得应用,有的已经成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。

1-5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。

1-6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀机能。

1-7.其他元素对不锈钢的机能和组织的影响

以上主要的九种元素对不锈钢的机能和组织的影响,除这些元素对不锈钢机能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀机能这一主要性子来说,这些元素相对已经讨论的九种元素,都是次要方面的,虽然如此,但也不能完全纰漏,因为它们对不锈钢的机能与组织同样也发生影响。

硅 是形成铁素体的元素,在一般不锈钢中为常存杂质元素。

钴 作为合金元素在钢中应用不多,这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基能耐高温的合金、永久磁铁或硬磁合金等)有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈钢如9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴,目的其实不在于提高耐腐蚀机能而在于提高硬度,因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。

硼 高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0.005%硼,可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀机能提高。加微量的硼(0.0006～0.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少数的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢烧焊时产生热裂纹的倾向增大,但含有较多的硼(0.5～0.6%)时,反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0.5～0.6%的硼时,形成奥氏体-硼化物两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致导致裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也能够为处于液态-固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。

磷 在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著,故含量可允许高一些,如有的资料提出可达0.06%,以利于冶炼控制。个另外含锰的奥氏体钢的含磷量可达0.06%(如2Crl3NiMn9钢)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni钢)。利用磷对钢的强化作用,也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素,PH17-10P钢(含0.25%磷)乃PH-HNM钢(含0.30磷)等。

硫和硒 在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0.2～0.4%的硫,可提高不锈钢的切削机能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削机能,是因为它们降低不锈钢的韧性,例如一般18-8铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含0.31%硫的18-8钢(0.084%C、18.15%Cr、9.25%Ni)的冲击值为1.8公斤/平方厘米;含0。22%硒的18-8钢(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的冲击值为3.24公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀机能,所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。

稀土元素 稀土元素应用于不锈钢,今朝主要在于改善工艺机能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少数的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气导致的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加0.02～0.5%的稀土元素(铈镧合金),可显著改善锻造机能。曾经有一种含19.5%铬、23%镍和钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺机能在已经往只能生产铸件,加稀土元素后则可轧制成各种型材。

2.按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点

按化学成分(主要是含铬量)及用途,不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温(900-1100度)加热空气冷却后钢的基体组织的类型对不锈钢进行分类,这是基于咱们上边所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。

工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类:铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表),但需要说明的是马氏体不锈钢其实不是都不成烧焊,只是受某些条件的限制,如焊前应预热焊后应作高温回火等,而使烧焊工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13和2Cr13与45钢烧焊照旧比较多的。

不锈钢的分类、主要成分及机能比较

分类

大概成分 (%)

淬火性

耐蚀性

加工性

可烧焊性

磁性

C

Cr

Ni

铁素体系

0.35以下

16-27

-

无

佳

尚佳

尚可

有

马氏体系

1.20以下

11-15

-

自硬性

可

可

不成

有

奥氏体系

0.25以下

16以上

7以上

无

优

优

优

无

以上分类仅是按钢的基体组织分的,由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡,和由于大量的铬使平衡图S点左移,工业中应用的不锈钢的组织除了上边讲的三种基本类型以外,还有马氏体—铁素体,奥氏体-铁素体,奥氏体-马氏体等过渡型的复相不锈钢,和具有马氏体-碳化物组织的不锈钢。

2-1.铁素体钢

含铬大于14%的低碳铬不锈钢,含铬大干27%的任何含碳量的铬不锈钢,和在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢,化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势,基体组织为铁素。这类钢在淬火(固溶)状态下的组织为铁素体,退火及时效状态的组织中则可见到少数碳化物及金属间化合物。

属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀机能与抗氧化机能均比较好,但机械机能与工艺机能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。

2-2.铁素休-马氏体钢

这类钢在高温时为y+a(或δ)两相状态,快冷时发生y-M转变,铁素体仍被保留,常温组织为马氏体和铁素体,由于成分及加热温度的不同,组织中的铁素体量可在百分之几至几十的范围内变化。0Crl3钢,lCrl3钢,铬偏上限而碳偏下限的2Cr13钢,Cr17Ni2钢,Cr17wn4钢,和在ICrl3钢基础上发展起来的许多改型12%铬热强钢(这类钢也叫做耐热不锈钢)中的许多钢号,如Cr11MoV,Cr12WMoV,Crl2W4MoV,18Crl2WMoVNb等均属干这一类。

铁素体—马氏体钢可以部分地接受淬火强化,故可获得较高的机械机能。但它们的机械机能与工艺机能在很大程度上受组织中铁素体的含量及分布形态的影响。这类钢按成分中的含铬量分属12～14%与15～18%两个系列。前者具有抵抗大气及弱腐蚀性介质的能力,并且具有良好的减震性及较小的线膨胀系数;后者的耐腐蚀机能与不异含铬量的铁素体耐酸钢相当,但在绝对是程度上也保留着高铬铁素体钢的某些错误谬误。

2-3.马氏体钢

这类钢在没事了淬火温度下处在y相区,但它们的y相仅在高温时稳定,M点一般在3OO℃左右,故冷却时转变为马氏体。

这类钢包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13和部分改型12%铬热强钢,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB钢等。马氏体不锈钢的机械机能、耐腐蚀机能、工艺机能与物理机能,均和含铬12～14%的铁素体-马氏体不锈钢相近。由于组织中没有游离的铁素体,机械机能比上述钢要高,但热处置惩罚时的过热敏感性较低。

2-4.马氏体—碳化物钢

Fe-C合金的并析点的含碳为0.83%,在不锈钢中由于铬使S点左移,含12%铬和大于0.4%碳的钢(图11-3),和含18%铬和大于0.3%碳的钢(图卜)3)均属于过共析钢。这类钢在没事了淬火温度加热,派生的碳化物不能完全溶于奥氏体,因此淬火后的组织为马氏体和碳化物组成。

属于这一类的不锈钢牌号不多,却是一些含碳比较高的不锈钢,如4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo钢等,含碳量偏上限的3Crl3钢在较低的温度下淬火,也可能出现这样的组织。由于含碳量高,上述9Cr18等三个钢号中虽含有较多的铬,但其耐腐蚀机能仅与含12～14%锗的不锈钢相当。这类钢的主要用途是要求高硬及耐磨的零件,如切削工具、轴承、弹簧及医疗器械等。

2-5.奥氏体钢

这类钢含有较多扩展y区和稳定奥氏体的元素,在高温时为均为y相,冷却时由于Ms点在室温以下,所以在常温下具有奥氏体组织。 18-8, 18-1二、25-20、20-25Mo等铬镍不锈钢,以锰代替部分镍并加氮的低镍不锈钢如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti钢等均属于这一类。

奥氏体不锈钢具有前已经述及的许多优点,虽然机械机能也比较低,和铁素体不锈钢—样不能热处置惩罚强化,但可以经由过程冷加工变形的方法,利用加工硬化作用提高它们的强度。 这类钢的错误谬误是对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,需经由过程适当地合金添加剂及工艺措施消除。

2-6.奥氏体-铁素体钢

这类钢因扩展y区和稳定奥氏体元素的作用程度,不足以使钢在常温或很高的温度下具有纯奥氏体组织,因此为奥氏体-铁素体复相状态,其铁素体量也因成分及加热温度不同而可在较大的范围内变化。

属于这一类的不锈钢很多,如低碳的18-8铬镍合金钢,加钛、铌、钼的18-8铬镍合金钢,特别是在铸钢的组织中均可见到铁素体,此外含铬大于14～15%而碳低于0.2%的铬锰不锈钢(如Cr17Mnll),和今朝研究的和已经获得应用的大多数铬锰氮不锈钢等。与纯奥氏体不锈钢比较,这类钢的优点很多,如给哥唱征服强度较高,抗晶间腐蚀的能力较高,应力腐蚀的敏感性低,烧焊时产生热裂纹的倾向小,锻造流动性好等等。错误谬误是压力加工机能较差,点腐蚀倾向较大,易产生c相脆性,在强磁力场作用下表现出弱磁性等。所有这些优点和错误谬误均来源于组织中的铁素体。

2-7.奥氏钵-马氏体钢

这类钢的Ms点低于室温,固溶处置惩罚以后为奥氏体组织,易于成形和烧焊。通常可用两种工艺方法使之发生马氏体转变。一是固溶处置惩罚以后经700～800度加热,奥氏体因析出碳化铬而转变为介稳定状态,Ms点升高至室温以上,冷却时转变为马氏体;二是固溶处置惩罚以后直接冷却至Ms与Mf点之间,使奥氏体转变为马氏体。后一方法可获得较高的耐腐蚀机能,但固溶处置惩罚以后至深冷的间隔时间不宜过久,不然会因奥氏体的陈化稳定作用而使深冷的强化效应降低。经上述处置惩罚以后钢再经400～500度时效,使析出金属间化合物进—步强化。这类钢的典型钢号有17Cr一7Ni一A1、15Cr-9Ni-A1,17Cr—5Ni-Mo、15Cr-8Ni-Mo一A1等等。这类钢也称为奥氏体-马氏体时效不锈钢,并因为实际上这些钢的组织中除奥氏体和马氏体以外,还存在不同数目的铁素体,故也称为半奥氏体沉淀硬化不锈钢。

这类钢是50年代后期发展和应用的新型不锈钢,它们总的特点是强度高(C可达100一150)及热强性好,但由于含铬量较低并在热处置惩罚时有碳化铬析出,因此耐腐蚀机能比标准的奥氏体不锈钢要低一些。也能够说这类钢的高强度是在牺牲一部分耐腐蚀机能与其他机能(如非磁性)的情况下获得的,今朝这类钢主要用于航空工业及火箭导弹生产方面,一般机械制造中应用尚不遍及,并且在分类上也有把它们纳为超高强度钢的一个系列。