奥氏体不锈钢,是指在常温下具有基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织,无磁性,主要通过冷加工使其强化(并可能导致一定的磁性)的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni8%~25%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化,如加入S、Ca、Se、Te等元素,则具有良好的易切削性。
奥氏体不锈钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢对浓硝酸具有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。
奥氏体不锈钢是在低碳钢的基础上,加入了17%-25%的铬元素,和8%-29%的镍元素,镍元素的加入使钢在常温下呈单相奥氏体组织,减少了金属内部因为组织的不同,而形成的微电池数量,从而也就提高了抗电化学腐蚀的能力。
奥氏体不锈钢含有高的镍含量及其他奥氏体形成元素,这些元素促使奥氏体相的形成,使其在室温甚至更低温度下仍然稳定。
加工处理:
铬镍奥氏体不锈钢优良的热塑性使其易于施以锻造、轧制、热穿孔和挤压等热加工,钢锭加热温度为~℃,变形温度范围一般为~℃,含铜、氮以及用钛、铌稳定化的钢种偏向于靠低温,而高铬、钼钢种偏向于靠高温。由于导热差,保温时间应较长。热加工后空冷即可。
铬锰奥氏体不锈钢热裂纹敏感性较强,钢锭开坯时要小变形、多道次,锻件宜堆冷。可以进行冷轧、冷拔和旋压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边与折叠等成形操作。铬镍奥氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱,一次退火后冷变形量可以达到70%~90%,但铬锰奥氏体不锈钢由于变形抗力大,加工硬化倾向强,应增加中间软化退火次数。一般中间软化退火处理为~℃水冷。
奥氏体不锈钢也可生产铸件。为了提高钢液的流动性,改善铸造性能,铸造钢种合金成分应有所调整:提高硅含量,放宽铬、镍含量的区间,并提高杂质元素硫的含量上限。
奥氏体不锈钢使用前应进行固溶处理,以便最大限度地将钢中的碳化物等各种析出相固溶到奥氏体基体中,同时也使组织均匀化及消除应力,从而保证优良的耐蚀性和力学性能。正确的固溶处理制度为~℃加热后水冷(细薄件也可空冷)。固溶处理温度视钢的合金化程度而定:无钼或低钼钢种应较低(≤℃)。
有时奥氏体呈现磁性,一般有两个原因。
一是由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体不锈钢中有少量马氏体或铁素体组织存在。
另外,奥氏体不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性也越大。
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