1. 022cr23ni5mo3n是什么材质
022cr23ni5mo3n是不锈钢材质。
不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称,耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学浸蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。
由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。
历史起源
不锈钢的发明和使用,要追溯到第一次世界大战时期。英国科学家亨利·布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托,研究武器的改进工作。那时,士兵用的步枪枪膛极易磨损,布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。
布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产,至此,从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球,亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。
2. 请问合金钢的具体牌号和化学成分
合金分析仪INNOV-X ALPHA-2000在分析模式下所能识别的合金牌号
铁基合金 镍基合金
201 Alnico VIII 工具钢 Ni Inco 718
203 AL6XN 80-20 Inco 722
301 AMS 350 A2 B-1900 Inco 738
304 AMS 355 A6 B-1900 Hf Inco 750
309 CD4MCU A7 Inco 617 Inco 792
310 Custom 450 Al0 Inco 625 Inco 800
316 Custom 455 D2, D4 C-1023 Inco 801
317 Duplex 2205 D7 GMR 235 Inco 825
321 Elgiloy H12 GTD 222 Inco 901
329 Ferallium 255 H13 Hast B Inco 903
330 Greek Ascoloy L6 Hast B2 Inco 909
347 Hy Mu 80 01 Hast C -4 Mar M 002
410/416/420 Kovar 06 Hast C -22 Mar M 200
410 Cb Invar 36 07 Hast C -276 Mar M 246
422 Maraging C200 M1 Hast C -2000 Mar M 247
430/440 Maraging C250 M2 Hast F Mar M 421
431 Maraging C300 M42 Hast G Monel 400
434 Maraging C350 M4 Hast G-2 Monel 411
441 N 155 S1 Hast G-3 Monel 500
446 Ni-hard #1 S7 Hast G-30 MP35N
12L14 Ni-hard #4 T1 Hast N Mu Metal
13-8Mo Nitronic 40 低合金 Hast R Nichrome V
15. 5 PH Nitronic 50 Hast S Nickel 200
17-4 PH Nitronic 60 Hast X Nim 101
19-9DL RA333 铬钼钢 Hast W Nim 263
19-9DX RA330 Haynes 25 Nimonic 75
20Cb3 Carbon steel Haynes 36 Nimonic 80A
20Mo4 4140 Haynes 214 Nimonic 90
20Mo6 1 1/4 Cr Haynes 230 Ni-Span 902
25-4-4 2 1/4 Cr Haynes 188 Rene 41
254SMO 5 Cr Haynes 556 Rene 77
21-6-9 9 Cr HR-160 Rene 80
26-1 (Ebrite) C -1/2 Mo IN 100 Rene 95
29-4 Inco 600 Rene 125
29-4-2 Inco 601 Super therm
904 L Nim 101 Udimet 500
A 286 Nim 263 Udimet 520
Alloy 42 Inco 690 Waspaloy
Alloy 49 Inco 702
Alnico II Inco 706
Alnico V Inco 713
伊诺斯中国,电话0755-88823977-8028,王先生
3. 化学成分是铬19、钼6、镍7是什么材质
镍含量是不是搞错了 镍应该是17吧?!!
254SMO是一种奥氏体不锈钢。由于它的高含钼量,故具有极高的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能。这种牌号的不锈钢是为用于诸如海水等含有卤化物的环境中而研制和开发的。254SMO也具有良好的抗均匀腐蚀性。特别是在含卤化物的酸中,该钢要优于普通不锈钢。其C含<0.03%,因此叫纯奥氏体不锈钢 (<0.01%又叫超级奥氏体不锈钢)。超级不锈钢是一种特种不锈钢,首先在化学成分上与普通不锈钢不同,是指含高镍,高铬,高钼的一种高合金不锈钢。其中比较著名的是含6%Mo的254SMo,这类钢具有非常好的耐局部腐蚀性能,在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下,有良好的抗点蚀性能(PI≥40)和较好的抗应力腐蚀性能,是Ni基合金和钛合金的代用材料。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上,具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能,是304不锈钢不可取代的。另外,从不锈钢的分类上,特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。
由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料,所以在制造工艺上相当复杂,一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢,如灌注,锻造,压延等等。
主要成分:
含碳(C)≤0.02,
锰(Mn)≤1.00,
镍(Ni)17.5~18.5,
硅(Si)≤0.8
磷(P)≤0.03,
硫(S)≤0.01,
铬(Cr)19.5~20.5,
铜(Cu)0.5~1.0,
钼(Mo)6.0~6.5
配套焊材:ERNiCrMo-3焊丝,ENiCrMo-3焊条
应用领域:
1.海洋:海域环境的海洋构造物,海水淡化,海水养殖,海水热交换等。
2.环保领域:火力发电的烟气脱硫装置,废水处理等。
3.能源领域:原子能发电,煤炭的综合利用,海潮发电等。
4.石油化工领域:炼油,化学化工设备等。
5.食品领域:制盐,酱油酿造等。
6.高浓度氯离子环境:造纸工业,各种漂白装置
4. 高温合金钢都有哪几种牌号。谢谢
高温合金有一个国家标准GB/T 14992里面有许多高温合金的牌号比如GH4169,GH2901
5. 不锈钢2025是怎么材质,用什么焊条
您好,你所说的2025应该是铬元素含量20%,镍含量25%的 00Cr20Ni25Mo5Cu2 ,即美标的904L,属于超级奥氏体不锈钢,主要应用在磷酸、各种有机酸等要求非常苛刻的环境中。希望我的回答能够帮助您。
一种904L不锈钢焊接工艺方法,属于低碳双相奥氏体不锈钢焊接工艺。它采用
手工钨极[wiki]氩[/wiki]弧焊焊接和在焊缝表面进行酸洗钝化处理两大步骤。首先将准备焊接的接头处理好,采用与904L同种材质的焊丝做的填充金属,一面施焊一面用冷水浇焊缝,焊接温度控制在80℃以下,焊接速度在45~50厘米/分钟以上,焊缝宽深比保持在1.5∶1~2∶1之间,焊件厚度≤12mm。然后在焊缝表面进行酸洗钝化处理。其优点是在低温下焊接,904L不锈钢内部不发生分子之间的转化,避免了脆性转换的现象,也避免了焊接时晶间[wiki]腐蚀[/wiki]、热裂纹等缺陷的产生,控制了焊件的整体变形。可充分发挥904L不锈钢本身抗酸、碱、高温腐蚀的本能,大大延长使用寿命。 与其他常用的Cr-Ni奥氏体钢一样,具有良好的冷,热加工性能。
热锻时最高加热温度可达1180摄氏度,最低停锻温度不小于900摄氏度。 此钢热成型可在1000--1150摄氏度进行。
该钢的热处理工艺为1100--1150摄氏度,加热后快冷。
此钢虽可采用通用的焊接工艺进行焊接,但是最恰当的焊接方法是手工电弧焊和钨极氩弧焊。
当采用手工电弧焊焊接不大于6毫米板材时焊条直径不大于2.5毫米;当板厚大于6毫米时焊条直径小于 3.2毫米。 当焊后需热处理时,可以在1075--1125摄氏度加热后快冷进行处理。
用钨极氩弧焊焊接时的填充金属可用同材焊条,焊后焊缝须经酸洗,钝化处理。 耐腐蚀性能
00Cr20Ni25Mo4.5Cu钢主要系为解决硫酸的腐蚀而发展的。[11] 同时也耐常压下任何浓度,任何温度醋酸的腐蚀。
它在甲酸,磷酸中,在甲酸与醋酸的混合酸中的耐蚀性能也很好。
采用GB1223-75中T法检验OOCr20Ni25Mo4.5Cu钢的晶间腐蚀倾向的结果显示,当钢中含C0.038%时,此钢出现晶间腐蚀需经敏化1小时以上,因此,即使焊接厚度不大于30mm部件时,只要焊接工艺适当,便没有晶间腐蚀的危险。 通过孔蚀电位测定和孔蚀试验结果显示,00Cr20Ni25Mo4.5Cu优于00Cr18Ni10和00Cr18Ni14Mo2等低牌号Cr-Ni奥氏体钢。
由于00Cr20Ni25Mo4.5Cu钢中Ni量达25%,故耐应力腐蚀性能亦较一般Cr-Ni奥氏体钢为佳。
一般说来,在含氯离子的水介质中,当用18-8,18-12-Mo不锈钢出现应力腐蚀破裂时,选择00Cr20Ni25Mo4.5Cu常常可以防止事故的发生。
904L不锈钢无缝管
产品介绍
【一】 生产规格(mm):Ø6×1~219×20(可按客户要求定做)
【二】 成品长度(m):5—7(可按客户要求定做)
【三】 产品材质:904L(00Cr20Ni25Mo5Cu2)
【四】 理论重量(kg/m): W=0.02491S(D-S)
产品应用
高压管道、热交换器管道,石油天然气管道、污水处理装置管道,纸浆和造纸工业分类器、漂白设备管道等。酸性油,气井生产,还有炼油,纸浆,化肥,石化等领域管道,用于制造热交换器冷凝器等易产生点蚀和应力腐蚀的受压设备相关管道,可代替304L,316L奥氏体不锈钢,海上化学品储罐运输船等。
主要客户
化工厂,热交换器厂,水处理厂,造纸厂,发电厂等
物理性能
密度:7.95g/cm3
平均热膨胀系数:15.3×10-6/℃ (20-100℃);16.5×10-6/℃ (20-400℃);18.2×10-6/℃ (20-800℃)
热传导率: 20℃ 11.5W/m-k;100℃ 12.9 W/m-k;200℃ 15.2 W/m-k
磁导率:<1.02
弹性模量:190Gpa
904L的热传导率属于典型的高合金奥氏体不锈钢的性能,由于合金中Ni成分较高,所以没有铁素体相的形成,同时,
即使在强烈冷变形的情况下导磁率也很低。
力学性能和工艺性能
1、材料标准
产品形式
ASTM标准
ASME标准
无缝管
B677
SB677
2、固溶处理材料典型力学性能
项目
典型数据
ASTM和ASME要求
屈服强度
270Gpa
220 Gpa min
抗拉强度
605Gpa
490Gpa min
延伸率δ5(%)
50
36 min
断面收缩率(%)
55
--
硬度 布氏硬度
洛氏硬度
150
79
70-90*
904L不锈钢无缝管简介
904L是一种可用于中高级别腐蚀奥氏体不锈钢,具有较高含量的Cr和Ni,同时在其中还加入了一定量的Mo和Cu,
以增加耐蚀性能。此合金有极低的含碳量,具有很好的活化—钝化转变能力,耐腐蚀性能极好,在非氧化性酸如硫酸、
醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蚀性。
904L在中性含氯离子介质中具有很好的抗点蚀性,同时具有良好的抗缝隙腐蚀及抗应力腐蚀性能。适用于70℃以下
各种浓度硫酸,在常压下耐任何浓度、任何温度的醋酸及甲酸与醋酸的混酸中的耐腐蚀性也很好。904L中的Cr、Mo、
Ni使其在很多均匀腐蚀和氯离子点蚀环境下有比典型316和317更好的耐蚀性能。合金中铜的加入让合金在还原性环
境如热磷酸、稀硫酸中具有较好的耐蚀性能。
产品特性
1、化学成分(ASTM标准)
元素
C
Mn
P
S
Si
Cr
Ni
Mo
Cu
Fe
典型成分
0.015
1.6
0.035
0.003
0.5
20.5
24.5
4.5
1.5
余量
ASTM标准(N08904)
0.020max
2.00max
0.045max
0.035max
1.00max
19.00-23.00
23.00-28.00
4.00-5.00
1.00-2.00
余量
2、腐蚀性能
由于904L碳含量是很低的(最大0.020%),因此在一般热处理和焊接的情况下,不会有碳化物析出。这样消除了一般
热处理和焊接后出现在的晶间腐蚀的危险。由于高的铬镍钼含量,并且添加了铜元素,因此904L即使在还原性环境中,
如硫酸和甲酸中也可以被钝化。在0~98%的浓度范围内纯硫酸中,904L的使用温度可高达40摄氏度。在0~85%浓度
范围内的纯磷酸中,其抗腐蚀性能是非常好的。在湿法工艺生产的工业磷酸中,杂质对抗腐蚀性能有很强的影响。在所
有各种磷酸中,904L抗腐蚀性优于普通的不锈钢。在强氧化性的硝酸中,904L与不含钼的高合金化的钢种相比,抗腐
蚀性能较低。在盐酸中,904L的使用仅限于较低的浓度1-2%。在这个浓度范围。904L的抗腐蚀性能好于常规不锈钢。
904L的高镍含量,降低了在麻坑和缝隙处的腐蚀速度。普通的奥氏体不锈钢在温度高于 60摄氏度时,在一个富氯化物
的环境中对应力腐蚀可能是敏感的,通过提高不锈钢的镍含量,可以降低这种敏化性。由于高的镍含量,904L在氯化物
溶液,浓缩的氢氧化物溶液和富硫化氢的环境中,具有很高的抗应力腐蚀破裂能力。
下表是904L和典型316不锈钢的耐蚀性能对比试验情况
沸腾溶液
腐蚀率(mm/a)
典型316
904L
20%醋酸
<0.01
0.02
45%蚁酸
0.28
0.20
1%盐酸
>5
0.55
10%草酸
1.02
0.69
20%磷酸
0.18
0.01
10%硫酸氢钠
1.06
0.23
50%氢氧化钠
>2.5
0.24
10%氨基磺酸
1.62
0.23
10%硫酸
>5
2.57
点腐蚀
904L较高含量的Cr和Mo使它具有比典型316不锈钢更好的耐氯离子点蚀和缝隙腐蚀能力。904L一直被认为是海水
换热器的管板和纸浆和造纸工业漂白系统的设备,因为在这样有氯离子的高腐蚀环境下,904L比典型316有更强的耐
蚀性能。但是,在充气的海水环境下,904L并不能完全胜任。
下表列举了几种合金在ASTM G48标准下(6%FeCl3溶液)的试验情况。在此试验中,首先观察到有缝隙腐蚀情况发
生的温度称为缝隙腐蚀发生温度,这也是衡量材料耐蚀性能的参数之一。
合金
缝隙腐蚀发生温度(℃)
典型317
2
904L
18
AL-6XN
45
Inconel625
45
AL-29-4C
52
应力腐蚀
对抗氯离子应力腐蚀断裂的主要合金元素是Ni,具有25%Ni含量的904L比典型304不锈钢在这方面有明显的优势。
904L的耐蚀性能还得宜于其4.5%Mo的含量,但是904L并不能耐实验室中沸腾MgCl2溶液的腐蚀,具体对比试验结
果如下表所示。
氯离子应力腐蚀试验结果
U形弯曲试样-测试时间1000小时
沸腾溶液
典型316
904L
20号合金
42%MgCl2
失败
失败
失败
33%LiCl
失败
通过
通过
26%NaCl
失败
通过
通过
电偶腐蚀
904L和相对耐蚀性能较差的金属同时存在于导电的溶液中时,有可能产生电偶腐蚀,事实上,904L可以被视作贵金
属,即使被用作管板并和更好的耐蚀合金管材配套使用时,904L同样用足够的耐蚀性能抵抗电偶腐蚀。
晶间腐蚀
904L很低的含碳量使它即使以焊接状态使用也不容易产生晶间腐蚀。ASTM标准的A708或A262的Practice E晶间
腐蚀试验方法很适合904L。下表是试验结果。
晶间腐蚀试验
晶间腐蚀试验方法
腐蚀率(mm/a)
典型315
904L
Cu-CuSO4-16%H2SO4 (ASTM A262 Practice E) 弯曲试样
没有开裂
没有开裂
Fe2(SO4)3-H2SO4 (ASTM A262 Practice B)
0.90
0.36
65%HNO3 (ASTM A262 Practice C)
0.87
0.39
*此硬度值仅供参考
904L常温下合金的机械性能的最小值:
合金状态
抗拉强度 Rm N/mm2
屈服强度RP0.2N/mm2
延伸率 A5 %
904L
490
216
35
ASME锅炉和压力容器标准的第Ⅷ部分对904L的许用应力作了如下表的规定,材料标准是UNS N08904
许用应力
材料最高温度(℃)
38
93
149
204
260
316
371
最大许用应力(MPa)
123
115
104
95
88
83
79
3、抗冲击性能
退火的904L显示出典型的奥氏体不锈钢的性能,即使在零度以下也有良好的韧性。
4、成形性能
904L可以象标准的奥氏体不锈钢一样加工成形,但由于其强度比典型的304和316要稍高一些,所以需要更高的成
形载荷。
5、焊接
904L焊接时,为了保证焊缝的耐蚀性能,填料金属建议使用与之匹配的金属或高级别的合金材料。高等级焊接填料金
属主要应用在耐冲刷腐蚀的元件制造。对于高合金填料金属可以使焊缝具有延展性。
对904L有适度腐蚀的环境,匹配的填料金属就可以胜任。
6、热处理
904L要在1050-1090℃之间退火(固溶处理)并快速冷却。
注意事项
1、加工性能
1.1焊接性能
与一般的不锈钢一样 ,904 L可以采用各种各样的焊接方式进行焊接。最常用的焊接方式为手工电弧焊或隋性气体保护
焊 ,焊条或焊丝金属基于母材的成分且纯度更高 ,钼的含量要求高于母材。焊前一般无须进行预热 ,但是在寒冷的户外作
业 ,为避免水汽的凝集 ,接头部位或临近区域可作均匀加热。注意局部温度不要超过 10 0℃ ,以免导致碳集聚 ,引起晶间
腐蚀。焊接时宜采用小的线能量、连续及快的焊接速率。焊后一般无须热处理 ,如需进行热处理 ,须加热至 110 0~
1150℃后迅速冷却。
1.2机加工性能
904 L的机加工特点类似于其他奥氏体不锈钢 ,加工过程中有粘刀及加工硬化的趋势。须采用正前角硬质合金刀具 ,以硫
化及氯化油作为切削冷却液 ,设备及工艺应以减少加工硬化为前提。切削过程中应避免用慢的切削速度及进刀量。
2、不管腐蚀性怎么样,不锈钢在加工和使用过程中,都要保持其表面清洁。轻工业用,所需要的维护比较少,只有遮
蔽区域有时需要用加压水清洗。重工业则建议经常清洗,去除积聚的灰尘,这些灰尘最终有可能引起腐蚀和损坏不锈
钢的表面外观。顽固的污渍和沉淀物可以用擦洗剂和纤维刷,海绵,不锈钢绒擦洗。不锈钢绒会在平滑的不锈钢表面
留下永久的擦痕。很多不锈钢都要定期清洗和消毒。设备通常用特制的苛性钠,有机溶剂,酸性溶液(如磷酸或硫酸)
清洗。强还原酸(如氢氟酸或盐酸)可能对不锈钢造成损坏。溶液清洗后,用清水彻底冲洗不锈钢
参考小子:http://www.nenghuibuxiu.com/
6. 关于模具钢的牌号
关键字:模具钢牌号
根据《钢铁产品牌号表示方法》GB221-2000的规定,我国钢铁产品牌号一般采用汉语拼音字母、国际化学元素符号及阿拉伯数字结合起来表示。
1碳素结构钢的具体牌号
Q195-Q195F、Q195b、Q195
Q215-Q215AF、Q215Ab、Q215A、Q215BF、Q215Bb、Q215B
Q235-Q235AF、Q235Ab、Q235A、Q235BF、Q235Bb、Q235B、Q235C、Q235D
Q255-Q255A、Q255B
Q275-Q275
对上述各牌号,要在供应工作中准确识别与使用。
2低合金高强度结构钢
GB/T221-2000新牌号表示方法将低合金高强度结构钢分为通用钢和专用钢两类,新牌号表示方法与GB/T1591-94《低合金高强度结构钢》,GB700-88《碳素结构钢》相同,并与碳素结构钢的牌号组成工程用钢的系列。低合金高强度结构钢按脱氧方法分为镇静钢和特殊镇静钢,但在牌号中没有表示脱氧方法的符号。
1)通用低合金高强度结构钢牌号组成
Q295-Q295A、Q295B
Q345-Q345A、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E
Q390-Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E
Q420-Q420A、Q420B、Q420C、Q420D、Q420E
Q460-Q460C、Q460D、Q460E
2)专用低合金高强度结构钢牌号
专用低合金高强度结构钢一般采用代表屈服点的拼音字母“Q”、屈服点数值(单位为MPa),并在尾部加按产品用途的拼音第一个字母表示。如:压力容器用钢牌号表示为“Q345R”;焊接气瓶用钢牌号表示为“Q295HP”;锅炉用钢牌号表示为“Q390g”;桥梁用钢牌号表示为“Q420q”等。
3)优质碳素结构钢的基本牌号有:
08F、10F、15F、08、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、15Mn、20Mn、25Mn、30Mn、35Mn、40Mn、45Mn、50Mn、60Mn、65Mn、70Mn共31个。
4易切削结构钢
易切削结构钢分加硫易切削钢、加硫磷易切削钢、加铅易切削钢、加钙易切削钢、加硫碳锰易切削钢等。牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。即以“易”的汉语拼音首位字母“Y”打头,其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。
具体牌号有:Y12、Y12Pb、Y15、Y15Pb、Y20、Y30、Y35、Y40Mn、Y45Ca共9个牌号。
5合金结构钢
其牌号是按钢的碳含量、所含合金元素的种类及数量来表示。这种表示(编制)方法,可以从牌号上直接看出钢的大致化学成分及质量等级,比较直观简明。
具体牌号有:
20Mn2、30Mn2、35Mn2、40Mn2、45Mn2、50Mn2、20MnV、27MnSi、35MnSi、42MnSi、20SiMn 2Mo、25SiMn2MoV、37SiMn2MoV、40B、45B、50B、40MnB、45MnB、20MnMoB、15MnVB、20MnV B、40MnVB、20MnTiB、25MnTiBRE、15Cr、15CrA、20Cr、30Cr、35Cr、40Cr、45Cr、50Cr、38CrSi、12CrMo、15CrMo、20CrMo、30CrMo、30CrMoA、35CrMo、42CrMo、12CrMoV、35CrMo V、12Cr1MoV、25Cr2MoVA、25Cr2Mo1VA、38CrMoAl、40CrV、50CrVA、15CrMn、20CrMn、40C rMn、20CrMnSi、25CrMnSi、30CrMnSi、30CrMnSiA、35CrMnSiA、20CrMnMo、40CrMnMo、20CrMnTi、40CrMnTi、20CrNi、40CrNi、45CrNi、50CrNi、12CrNi2、12CrNi3、20CrNi3、30CrNi3、37CrNi3、12Cr2Ni4、20Cr2Ni4、20CrNiMo、40CrNiMoA、18CrNiMnMoA、45CrNi MoVA、18Cr2Ni4WA、25Cr2Ni4WA共77个。
6弹簧钢
弹簧钢是用以制造弹簧或其他弹性元件的钢种。分为优质碳素弹簧钢、合金弹簧钢二类。
具体牌号有:65、70、85、65Mn、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2MnA、60 Su2CrA、60Si2CrVA、55CrMnA、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、60CrMnBA、30W4Cr2VA共17个牌号。
7保证淬透性结构钢
其牌号是在优质碳素结构钢和合金结构钢的牌号后加“H”(英文“可淬透的”Hardenabi lity第一个字母)表示。有:45H、20CrH、40CrH、45CrH、40MnBH、45MnBH、20MnMoBH、20M nVBH、22MnVBH、20MnTiBH、20CrMnMoH、20CrMnTiH、20CrNi3H、12Cr2Ni4H、20CrNiMoH共1 5个牌号。
8焊接结构用耐候钢
耐候钢是抗大气腐蚀用的低合金高强度结构钢,按GB221-2000《钢铁产品牌号表示方法》的规定,其牌号表示方法与低合金高强度结构钢相同,但在牌号尾部加“耐候”二字的汉语拼音字母“NH”,如Q340NH。
具体牌号有:16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、15MnCuCr-QT(QT是英文Quenching&Temperi ng的缩写,表示进行淬火加回火的热处理)共4个牌号。
9高耐候性结构钢
牌号表示方法与合金结构钢相同,具体牌号有09CrPCrNi-A、09CuPCrNi-B、09CuP共3个牌号。
10滚动轴承钢
滚动轴承钢简称轴承钢或滚珠钢,是用来制造各种滚动轴承的套圈和滚动体的钢种。
在牌号头部加“滚”的汉语拼音首位字母“G”表示轴承钢。
具体牌号有:GCr6、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn共5个牌号。
11无铬轴承钢
牌号表示方法与铬轴承钢相同,有:GSiMnV、GSiMnVXt、GSiMnMoV、GSiMnMoVXt、GMnM oV、GMnMoVXt共6个牌号。
12渗碳轴承钢
具体牌号有:G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo等6个。
13碳素工具钢
碳素工具钢的牌号采用“碳”的汉语拼音首位字母“T”打头,其后用一位或两位数字表示碳含量的千分数。较高含锰量的碳素工具钢在数字后标出锰的元素符号Mn,高级优质钢牌号尾部加“A”。
基本牌号有:T7、T8、T8Mn、T9、T10、T11、T12、T13共8个。
14合金工具钢
合金工具钢简称合工钢,它是在碳素工具钢的基础上加入合金元素而形成的钢种。
具体牌号有:9SiCr、8MnSi、Cr06、Cr2、9Cr2、W、4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si、Cr12、C12Mo1V1、Cr12MoV、Cr5Mo1V、9Mn2V、CrWMn、9CrWMn、Cr4W2MoV、6Cr4W3Mo2VNb、6W6M o5Cr4V、5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVA1、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、8Cr3、4CrMnSiMoV、4Cr3Mo3SiV、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、7Mn15Cr2A13V2WMo、3C r2Mo共33个牌号。
15高速工具钢
高速工具钢简称高工钢或高速钢,俗称“锋钢”或“风钢”,是一种适于高速切削的高碳、高合金工具钢。
具体牌号有:W18Cr4V、W18Cr4VCo5、W18Cr4V2Co8、W12Cr4V5Co5、W6Mo5Cr4V2、CW6Mo5 Cr4V2、W6Mo5Cr4V3、CW6Mo5Cr4V3、W2Mo9Cr4V2、W6Mo5Cr4V2Co5、W7Mo4Cr4V2Co5、W2Mo9C r4VCo8、W9Mo3Cr4V、W6Mo5Cr4V2Al共14个牌号。
16不锈钢
不锈钢是不锈耐酸钢的简称,包括不锈钢和耐酸钢。
铬(Cr)是不锈钢获得耐蚀性的最基本元素,一般含铬量均在13%以上,有的高达30%左右。镍(Ni)也是不锈钢的主要合金元素,含量多的可达20%左右。
具体牌号有:1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、1Cr17Ni7、1Cr18Ni9、Y1 Cr18Ni9、Y1Cr18Ni9Se、0Cr18Ni9、00Cr19Ni10、0Cr19Ni9N、0Cr19Ni19NbN、00Cr18Ni10N、1Cr18Ni12、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2、0Cr17Ni12Mo2N、00Cr17Ni13Mo2N、0Cr18Ni12Mo2Cu2、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni12Mo3Ti、0Cr18Ni16Mo5、1Cr 18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni9Cu3、0Cr18Ni13Si4、0Cr26Ni5Mo2、1Cr18 Ni11Si4AlTi、00Cr18Ni5Mo3Si2、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、Y1Cr17、1Cr17Mo、00Cr30Mo2、00Cr27Mo、1Cr12、1Cr13、0Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、1Cr17Ni2、7Cr17、8Cr17、9Cr18、11Cr17、Y11Cr17、9Cr18Mo、9Cr18MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0 Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al共64个牌号。
17耐热钢
耐热钢是指在高温下有良好的化学稳定性和较高强度,能较好适应高温条件工作的合金钢。耐热钢牌号表示方法与不锈钢完全相同。
具体牌号有:5Cr21Mn9Ni4N、2Cr21Ni12N、2Cr23Ni13、2Cr23Ni20、1Cr15Ni35、0Cr15 Ni25 Ti2MoAlVB、0Cr18Ni9、0Cr23Ni13、0Cr25Ni20、0Cr17Ni12Mo2、4Cr14Ni14W2Mo、3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N、0Cr19Ni13Mo3、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb、0Cr18Ni13Si4、1Cr20Ni14Si2、1Cr25Ni20Si2、2Cr25N、0Cr13Al、00Cr12、1Cr17、1Cr5 Mo、4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、8Cr20Si2Ni、1Cr11MoV、1Cr12Mo、2Cr12MoVNbN、1Cr12WMoV、2Cr12NiMoWV、1Cr13、1Cr13Mo、2Cr13、1Cr17Ni2、1Cr11Ni2W2MoV、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr1 7Ni7Al共40个牌号。
7. 马氏体时效不锈钢成分 性能用途资料大全
马氏体时效不锈钢是由低碳马氏体相变强化和时效强化两种强化效应叠加的高强度不锈钢,是20 世纪60 年代后期发展起来的新钢类。它具有马氏体时效钢的全部优点,又具有马氏体时效钢所不具备的不锈性,同时还对沉淀硬化不锈钢的某些性能进研了改进。现已广泛应用于航空、航天、机械制造、原子能等重要领域。
近30 年来,马氏体时效不锈钢的开发和研究取得了很大的进步。上海秉争实业有限公司将从马氏体时效不锈钢的成分、性能、组织结构等多方面反映马氏体时效不锈钢目前的研究概况。
1 马氏体时效不锈钢的成分与性能
1961 年美国Carpenter Technology Co. 研制了第一个含钴的Pyroment X-12 马氏体时效不锈钢,以后又先后开发了不含钴的Custom 450、Custom455 及X-15 、X-23 。此时期美国一些公司先后开发了AM363、Almar326、In736、PH13-8Mo 、UnimarCR 等。德国于1967、1971 年先后研制成功了Ul2trofort 401-403 等钢种。我国在上世纪70 年代也曾开展了一些马氏体时效不锈钢的研究工作。例如,研制了00Cr13Ni8Mo2NbTi。至20世纪末,我国已有10 多个马氏体时效不锈钢获得广泛应用。表1~表3 给出了目前典型马氏体时效不锈钢的化学成分和力学性能。
表1 国外典型马氏体时效不锈钢的化学成分/%
Table 1 Chemical compositions of overseas typical maraging stainless steels/%
钢种 C Cr Ni Co Mo Ti Al Cu 其它
Pyroment X-15 < 0.030 15.00 - 20. 00 2. 90 - - - -
Pyroment X-23 < 0.030 10.00 7. 00 10. 00 5. 50 - - - -
Ultrofort 401 < 0.020 12.00 8. 20 5. 30 2. 00 0. 8 - - B、Zr
Ultrofort 402 < 0.020 12.50 7. 60 5. 40 4. 20 0. 5 0. 05 - -
Ultrofort 403 < 0.020 11.00 7. 70 9. 00 4. 50 0. 4 0. 15 - -
MNBI < 0.030 12.50 5. 50 6. 80 3. 00 - - - -
MA-164 0.02 12.50 4. 5 12. 5 5. 0 - - - -
AM367 0.025 14 3. 5 15. 5 2 0. 4 - - -
PH13-8Mo 0.03 12.75 8. 2 - 2. 2 - 1. 10 - 0. 005N
SUS630 0.02 16 3. 9 - - - - 3. 8 0. 8Si ,0. 8Mn ,0. 2Nb
A steel 0.01 10.2 9. 2 - 3. 0 0. 7 - - 1. 5Si
NSSHT1770M 0.04 13.8 7. 0 - 0. 8 0. 3 - 0. 7 1. 5Si
Custom 450 0.035 14.9 6. 5 - 0. 8 - - 1. 5 0. 75Nb
Custom 455 0.03 11.75 8. 5 - - 1. 2 - 2. 25 0. 30Nb
Almar 362 ≤0.03 14.5 6. 5 - - 0. 80 - - -
AM363 ≤0.05 11.50 4. 5 - - 0. 40 - - -
11Cr9Ni2MoTi < 0.015 11 9 - 2 1. 2~1. 6 - - B < 0. 005
表2 国内典型马氏体时效不锈钢的化学成分/%
Table 2 Chemical compositions of domestic typical maraging stainless steels/%
钢种 C Cr Ni Nb Mo Si Mn 其它
00Cr14Ni6Mo2AlNb < 0.03 14 6 0.4~0.7 2 ≤0. 5 ≤0. 5 0.1~0.4Al
00Cr15Ni6Nb < 0.03 15 6 0.5~0.8 - ≤0. 5 ≤0. 5 -
10Cr-7Ni-10Co-5. 5Mo 0.004 10 7 - 5. 5 - - 10 Co
12Cr-8Ni-Be < 0.03 11.7 8 - - - - 0.18Be
00Cr12Ni9Cu2TiNb < 0.03 12 9 0.2~0.3 - - - 微量RE 2Cu
12Cr5Ni2MnMoCu < 0.03 12 5 - - - - 2Mn
13Cr-25Co-5Mo < 0.03 13 - - 5 - - 25Co
表3 典型马氏体时效不锈钢的力学性能
Table 3 Mechanical properties of typical maraging stainless steels
钢种 拉伸强度/MPa 延伸率/% 硬度
SUS630 1430 12 HV 450
Croloy16-6PH 1310 15 HV 412
12-6PHX 1310 13 -
17-4PH 1310 14 HRC 42
15-5PH 1310 14 HRC 42
PH13-8Mo 1550 12 HRC 47
Custom 450 1350 14 HRC 42
Custom 455 1645 10 HRC 49
Pyroment X-15 1550 17 HV 484
NSSHT 1700M 1790 5 HV 530
A steel 1980 1 HV 587
AM 363 840 10 -
Almar 362 1330 13 -
Ultrofort 401 1700 11 -
MA-164 1830 14. 7 -
00Cr12Ni9Cu2TiNb 2050 2. 2 HV 558
12Cr5Ni2MnMoCu 1640 4. 5 -
2 合金化
上海秉争实业有限公司马氏体时效不锈钢的合金化元素主要有三类,一类是与抗腐蚀性能有关的元素,如Cr ;一类是形成沉淀硬化相的强化元素,如Mo 、Cu、Ti 等;一类是平衡组织以保证钢中不出现或控制δ2铁素体元素,如Ni 、Mn、Co 等。
2. 1 合金元素的作用
铬是不锈钢的主要合金元素,对耐蚀性起着决定作用。其耐蚀性按照nP8 规律作跃进式的突变,随着Cr 含量的增加,不锈钢在氧化性介质中耐腐蚀能力相应增加。Cr 能有效地提高钢的点蚀电位值,降低钢对点蚀的敏感性。当Cr与Mo 配合使用时,抗点蚀效果更好。Cr 是强铁素体形成元素和缩小奥氏体区元素,对于马氏体时效不锈钢来说,Cr 含量一般在10. 5 %~18 %之间 。如果Cr含量过高,则固溶处理后将得不到全马氏体组织(含有部分铁素体组织) ,而铁素体的存在则会影响钢的热塑性,降低钢的强度并恶化钢的横向韧性和钢的耐蚀性。另一方面,Cr 是降低Ms 点元素,因此,Cr 含量一般控制在10. 5 %~12. 5 %。
同样,镍也是马氏体时效不锈钢中不可缺少的元素。镍是奥氏体相形成元素,扩大奥氏体稳定区,随钢中镍含量的提高,奥氏体相区向高Cr 方向移动,即钢中的Cr 可以提高而不至于形成单一的铁素体组织。为保证在815~1 100 之间的奥氏体结构在冷却到室温后完全转变为马氏体结构,在马氏体时效不锈钢中镍含量应在4 %~20 %,但镍同样会降低Ms 点,并且比Cr的作用还要强烈。如镍含量过多,Ms 点降低,冷
却时会导致残余奥氏体的形成,从而得不到全马氏体组织,使时效后的强度降低。因此,马氏体时效不锈钢中的镍含量一般控制在5. 6 %~10 %,最高达12 %。
在马氏体时效钢中,钴虽固溶于基体中但并不形成金属间化合物,而与钼产生协作效应(synergistic effect) 。其作用在于减少钼在马氏体中的固溶度,从而促进含钼金属间化合物(如Ni3Mo 、Fe2Mo) 的析出; 另外,钴可以抑制马氏体中位错亚结构的回复,为随后的析出相形成提供出更多的形核位置,因而使析出相粒子更为细小而又分布均匀,减少析出相粒子间距。
在马氏体时效不锈钢中对强度、韧性和耐蚀性都有利的合金元素是钼。时效初期析出的富钼析出物,在强化的同时保持钢的韧性中起着重要作用 。马氏体时效钢中合金元素Mo 的存在,也可以阻止析出相沿原奥氏体晶界析出,从而避免了沿晶断裂、提高了断裂韧性。在某些还原性介质中,钼能促进Cr 的钝化作用。故钼能提高铬镍不锈钢在硫酸、盐酸、磷酸及有机酸中的耐蚀性,并有效地抑制氯离子的点腐蚀倾向,提高钢的抗晶间腐蚀能力。但过量添加钼同过量添加镍一样,也会生成残留奥氏体。在马氏体时效不锈钢中钼含量应控制在5 %以下。
铜是一种较弱的奥氏体形成元素。加入少量铜不致引起不锈钢组织的明显变化。在腐蚀介质中,含铜钢在氧化层下形成铜的富集层,它能阻止氧化铁继续向金属内部深入,故在马氏体时效不锈钢加入铜,能提高钢在盐酸和硫酸中的耐蚀性,加铜也能提高钢的耐应力腐蚀能力。但过多的铜含量会引起热加工时的铜脆。
在传统的马氏体时效钢中,Mn 一直是作为杂质元素而存在的,其含量受到了严格的控制( ≤0.1 %) 。不过,由于在Fe-Mn 系合金中,可以在较宽的冷却速度范围内形成板条或块状马氏体组织,所以Fe-Mn 合金也为时效强化提供了良好的基础。Mn 是扩大γ区的元素,在钢中Mn 的稳定奥氏体组织的能力仅次于Ni ,是强烈提高钢的淬透性元素。因此,在马氏体时效不锈钢中,Mn可以部分取代Ni 。但锰的加入会稍微降低铬量较低的不锈钢的耐蚀性能。当钢中含铬量足够高时(17 %Cr) ,锰对钢的耐蚀性并无有害影响。
铝通常是作为脱氧剂加入到钢中,是铁素体形成元素,促进铁素体形成能力约为铬的2. 5~3倍。铝在马氏体时效不锈钢中的主要作用是时效强化作用。同时,加铝能在钢表面形成一层致密的氧化膜Al2O3 ,提高不锈钢抗氧化能力。
钛在马氏体时效不锈钢中常常使用。钛在马氏体时效不锈钢中是最有效的强化合金元素。适量的钛具有显著的时效强化作用。增加钛含量,降低不锈钢一般耐蚀性。在某些介质中使焊接件出现刀口腐蚀。
硅是强烈的强化铁素体元素。硅对提高铁基、镍基耐蚀合金在强氧化介质中的耐蚀性有明显作用。在高温下或在强氧化性介质中(如发烟硝酸) ,钢中加一定量的硅,可在表面形成一层富硅的表面层SiO2 ,从而使钢的抗氧化性或抗腐蚀能力显著提高。加硅对耐硫酸腐蚀也有一定作用。加硅还可以抑制不锈钢在氯离子介质中的点腐蚀倾向。但当含硅量高达4 %时,钢的脆性显著升高,而使工业使用发生困难。
将稀土元素加入不锈钢中,能提高马氏体时效不锈钢的抗腐蚀性能。但关于稀土元素对马氏体时效不锈钢的耐蚀性能的影响,目前研究还较少,需进一步研究。
上述合金元素相互之间有时会发生新的物理化学作用,往往会引起强化力学性能的作用。各种合金元素对马氏体时效不锈钢组织结构和性能的影响见表4。
表4 合金元素对马氏体时效不锈钢组织结构和性能的影响
Table 4 Effect of alloying elements on structure and properties of maraging stainless steel
合金 对组织结构的影响 对性能的影响
元素 形成铁素体 形成奥氏体 防止晶间腐蚀 增加耐腐蚀性 提高抗氧化性 提高高温强度 增强时效硬化 细化晶粒
铝
铬
钴
铌
铜
锰
钼
镍
硅
钽
钛
钨
注: ———作用较强; ———作用中等; ———作用较弱。
2. 2 合金元素对不锈钢组织的影响
不锈钢中稳定奥氏体元素的作用居于主要方面时,不锈钢的组织就以奥氏体为主,很少以至没有铁素体;在不锈钢中所含稳定奥氏体元素镍、锰、铜的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温时,不稳定的奥氏体在冷却时即发生马氏体转变,钢的组织则为马氏体;如果形成铁素体元素的作用成为主要方面的话,钢的组织则以铁素体为主,根据镍当量和铬当量可得出不锈钢组织图。各元素的镍或铬当量为 :
Ni当量= %Ni + %Co + 0. 5 %Mn + 0. 3 %Cu +25 %N + 30 %C (1)
Cr当量= %Cr + 2 %Si + 1. 5 %Mo + 5 %V + 5. 5 %Al +1. 75 %Nb + 1. 5 %Ti + 0. 75 %W (2)
3 马氏体时效不锈钢的组织结构
3. 1 马氏体
在正常化学成分和适宜热处理条件下,为了获得良好性能,马氏体时效不锈钢中的基体应为板条状马氏体。相邻的马氏体板条,基本上位向相同,而且相互之间是小倾角晶界接触;板条宽度约为0.025~2.25μm。晶粒度对板条宽度和分布没有影响,而捆的大小则随着晶粒度增大有变大倾向。用透射电镜观察,其亚结构主要是由高密度位错所组成,位错密度为(0.3~0.9) ×1012 cm/cm3 。马氏体可以变温或等温形成;马氏体是体心立方结构,而且逆转变为奥氏体时,有很大的温度滞后,因而在较高温度时可以发生马氏体基体的沉淀;马氏体的硬度为HRC25 左右,具有很好的塑性和韧性。
3. 2 残余奥氏体
为了使马氏体时效不锈钢具有优良的性能,希望钢的基体为马氏体组织,钢中残余奥氏体尽量少。这就需要严格控制钢的马氏体转变温度Ms 和适宜的铬当量和镍当量。对于马氏体时效不锈钢而言,利用(3) 式可计算出马氏体相变温度,精确度可达±40 ,利用Cr 、Ni 含量对Ms 温度影响来测定Ms 温度,其精确度可达±20 。利用式(1) 和(2) 以及Cr 、Ni 含量与Ms 的关系可计算出不含残余奥氏体和铁素体的马氏体时效不锈钢的化学成分。但是,就提高马氏体时效不锈钢的韧性而言,有少量残余奥氏体(包括逆转奥氏体) 是有益的。
Ms = 832 - 29 %Cr - 39 %Ni - 5 %Co -36 %Mo - 0 %Ti (3)
3. 3 金属间相
上海秉争实业有限公司马氏体时效不锈钢在马氏体基体上析出细小、弥散的金属间化合物是使这类钢获得高性能的关键。研究表明,对于含Co 、Mo 的马氏体时效不锈钢,由于碳含量很低,故碳化物很少,在马氏体基体上主要有χ相,Laves 相、Fe2Mo 、Ni3 Ti 等金属间化合物析出。Ni3Mo 和Ni3 Ti 均呈细长的棒状,而Fe2Mo 和NiBe 则为球形。表5 给出了马氏体时效不锈钢的一些时效析出物。
表5 马氏体时效不锈钢的析出相
Table 5 Precipitate phases in maraging stainless steel
钢种 时效温度P 析出相
17-4PH 480~600 富Cuε相
AM367 427~510 χ相,Laves 相,Mo 化合物,Ti 化合物
Ultrofort401 500~550 χ相,Fe2Mo ,Ni3Ti
1RK91 475~550 Ni3 (Ti ,Al) ,R 相,Laves 相,R′相
0Cr12Ni5Mn2MoAlTi 480 NiTi ,Ni3 (Al 、Ti)
00Cr12Ni9Cu2TiNbBe 450~480 NiTi ,NiBe
4 马氏体时效不锈钢的发展趋向
(1) 降低钢中气体、夹杂物和有害元素含量,改进马氏体时效不锈钢组织结构的均匀性,提高现有钢种的强、韧性以及耐蚀性。
(2) 进一步研究晶粒超细化工艺。通过改善合金化、控制轧制及形变热处理,在析出强化的同时,充分发挥形变、相变和细晶强化的综合作用,提高钢的综合力学性能。
(3) 开发σ0. 2 ≥1 200 MPa 耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢,提高铬、钼等耐腐蚀元素的含量,进一步改善马氏体时效不锈钢的耐腐蚀性能。
(4) 无钴超高强度(σb ≥1 800 MPa) 马氏体时效不锈钢的开发及强韧化机理研究。
(5) 进一步研究高度弥散金属间化合物的形貌、组分、结构以及残留奥氏体的数量形貌、分布状态对马氏体时效不锈钢性能的影响。
(6) 稀土元素在马氏体时效不锈钢中作用机理研究。
5 上海秉争实业有限公司结束语
马氏体时效不锈钢具有比强度大、屈强比高、强韧兼备、弹性性能优异、耐蚀性和热稳定性好、热处理规范简便、加工成型性及焊接性能优良等优点,具有良好的发展前景。将高强度马氏体时效不锈钢发展至超高强度(σb ≥1 800 MPa) ,同时具有良好的塑韧性,在航空航天等领域存在着广泛的应用和需求前景。但从经济角度考虑,由于这类钢均含有较高的钴元素,因而价格较昂贵。对此,开展无钴超高强度马氏体时效不锈钢的研究以及稀土元素的添加对马氏体时效不锈钢腐蚀行为的影响研究,开展耐海水腐蚀马氏体时效不锈钢的应用与研究都有重要的意义。
8. 不锈钢与耐热钢是怎么样分类的
有新标准大家分享一下
不锈钢、耐热钢钢种很多,性能各异,各国分类方法大不同,像耐热钢AISI将之归类于不锈钢,,JIS规格属于SUH系列,我国新标准GB/T2087-2007将两种统一编号 仅在尾号代a 区分为可当作耐热钢使用
概述我国、AISI和JIS规格称号如下
国内目前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两者相结合的方法分类。旧有标准耐热钢 GB1221-84耐热钢棒 GB 1221-1992 耐热钢棒、GB/T4237《不锈钢热轧钢板》及GB/T3280《不锈钢热轧钢板》GB-T4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带.
国家标准不锈钢和耐热钢GB/T2087-2007,替代原有GB/T4229-1984《不锈钢板重量计算方法》。并于2007年10月1日开始实施。其中不锈钢和耐热钢牌号按冶金学分类列表,即奥氏体型、奥氏体-铁素体型、铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型等。
1为奥氏体型不锈钢和耐热钢牌号及其化学成分;
列入国家标准的钢板牌号有12Cr17Mn6Ni5N和10Cr19Ni9N等。
2为奥氏体-铁素体型不锈钢牌号及其化学成分;
列入国家标准的钢板牌号有14Cr18Ni11Si4AlTi和022Cr19Ni5Mo3Si2N等。
3为铁素体型不锈钢和耐热钢牌号及其化学成分;
这类不锈钢的国家标准牌号有06Cr13Ala、06Cr11Ti、10Cr17Mo、008Cr30Mo2b等。
4为马氏体行不锈钢和耐热钢牌号及其化学成分;
列入国家标准牌号的钢板有12Cr12a、20Cr13a、30 Cr13、102 Cr17Mo等。
5为沉淀硬化型不锈钢和耐热钢牌号及其化学成分。
列入我国国家标准钢板牌号的有05Cr15Ni5Cu5Nb、07Cr17Ni4Cu4Nba和07Cr15Ni7M02Ala
AISI 型号
2XX(Cr-Ni-Mn系) (沃斯田铁系)
3XX(Cr-Ni系) (沃斯田铁系)
4XX (Cr系) (肥粒铁系)
4XX (Cr系) (沃斯田铁系)
5XX (5% Cr系)
6XX (PH系)(析出硬化系)
JIS不锈钢
SUS—— Cr系——13Cr (麻田散铁系) JIS 记号 SUS 4XX
18 Cr (肥粒铁系) JIS记号 SUS 4XX 【SUS430、SUS405】
Cr-Ni系 18-8 (沃斯田铁系) JIS记号 SUS 3XX
(Mn置换 Ni 代用钢) JIS记号 SUS 2XX【SUS201、SUS202】
(析出硬化系)JIS记号 SUS 6XX
JIS耐热钢
SUH—— (麻田散铁系) JIS 记号 SUH 1、3、4、600、616
(肥粒铁系) JIS记号 SUH 446
(沃斯田铁系) JIS记号 SUH31、309、310、330、661
9. 关于不锈钢的代号
不锈钢定义
在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。
为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。
不锈钢种类:
不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。
以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。
以化学成分分类:
①. CR系列:铁素体系列、马氏体系列
②. CR-NI系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。
以金相组织的分类:
①. 奥氏体不锈钢
②. 铁素体不锈钢
③. 马氏体不锈钢
④. 双相不锈钢
⑤. 沉淀硬化不锈钢
不锈钢的标识方法
钢的编号和表示方法
①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:
如:中国、俄国 12CrNi3A
②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;
③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。
我国的编号规则
①采用元素符号
②用途、汉语拼音,平炉钢:P、 沸腾钢:F、 镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、
GCr15:滚珠
◆合结钢、弹簧钢,如:20CrMnTi 60SiMn、(用万分之几表示C含量)
◆不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分之一(即
0.1%C),不锈 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo
国际不锈钢标示方法
美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中:
①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如,某些较普通的奥氏体不锈钢
是以201、 304、 316以及310为标记,
③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢 是以410、420以及440C为标
记,双相(奥氏体-铁素体),
④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
4).标准的分类和分级
4-1分级:
①国家标准GB
②行业标准YB
③地方标准
④企业标准Q/CB
4-2 分类:
①产品标准
②包装标准
③方法标准
④基础标准
4-3 标准水平(分三级):
Y级:国际先进水平
I级:国际一般水平
H级:国内先进水平
4-4国标
GB1220-84 不锈棒材(I级)
GB4241-84 不锈焊接盘园(H级)
GB4356-84 不锈焊接盘园(I级)
GB1270-80 不锈管材(I级)
GB12771-91 不锈焊管(Y级)
GB3280-84 不锈冷板(I级)
GB4237-84 不锈热板(I级)
GB4239-91 不锈冷带(I级)
不锈钢专业名词
通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、兼容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。
奥氏体不锈钢:在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。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。此类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浓硝酸肯有良好的耐蚀性。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。
铁素体不锈钢:在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
奥氏体--铁素体双相不锈钢:是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
马氏体不锈钢:通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
不锈钢的物理化学机械特性
不锈钢的物理性能主要用以下几方面来表示:
①.热膨胀系数:因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀-温度曲线的斜率,瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率,两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示,通常是用长度表示。
②.密度:物质的密度是该物质单位体积的质量,单位是kg/m3或1b/in3。
③.弹性模量:当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化时,单位面积上所需的力称为弹性模量。单位为1b/in3或N/m3。
④.电阻率:在单位长度立方体材料的两对面之间测量的电阻,单位用Ω•m,μΩ•cm或(已废的)Ω/(circular mil.ft)来表示。
⑤.磁导率:无量纲系数,表示物质易被磁化的程度,是磁感应强度与磁场强度之比。
⑥.熔化温度范围:确定合金开始凝固和凝固完了的温度。
⑦.比热: 单位质量的物质温度改变1度所需要的热量。在英制和CGs制中二者比热的数值相同,因为热量的单位(Biu或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。国际单位制中比热的数值与英制或CGS制是不同的,因为能量的单位(J)是按不同的定义定的。比热的单位是Btu(1b•0F)及J/(kg •k)。
⑧.热导率:物质导热的速率的量度。在单位截面积物质上建立单位长度上的1度的温度梯度时,那么热导率定义为单位时间传导的热量,热导率的单位为 Btu/(h•ft•0F)或w/(m •K)。
⑨.热扩散率:是确定物质内部温度前迁速率的一种性能,是热导率对比热和密度乘积的比值,热扩散率单位以Btu/(h•ft•0F)或w/(m•k)表示。
不锈钢的性能与组织
目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇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,对不锈钢的性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,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意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性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,每种不锈钢都含有一定数量的铬。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性能的主要元素,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引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。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,钢的性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现在两方面,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,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,我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考虑进去以后才决定的,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,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,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,我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,又兼顾—定的耐腐蚀功能,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相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。
总的来讲,目前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要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。
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,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但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性能。
基于上面的情况可知,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生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。
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,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益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它合金领域(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它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。但说得确切一些,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保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面,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性能发生明显的改变。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,目前已在工业中获得应用,有的已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性能。
1-7.其它元素对不锈钢的性能和组织的影响
以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其它的元素。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。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能完全忽略,因为它们对不锈钢的性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、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)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,目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,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%醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢焊接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,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也可以为处于液态-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。个别的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性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,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性能,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,目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起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),可显著改善锻造性能。曾有一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,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,这是基于我们上面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并不是都不可焊接,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,而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多的。
不锈钢的分类、主要成分及性能比较
分类 大概成分 (%) 淬火性 耐蚀性 加工性 可焊接性 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 不可 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,以及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面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,以及具有马氏体-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,以及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量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,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,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,以及在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性能。但它们的机械性能与工艺性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;后者的耐腐蚀性能与相同含铬量的铁素体耐酸钢相当,但在一定程度上也保留着高铬铁素体钢的某些缺点。
2-3.马氏体钢
这类钢在正常淬火温度下处在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以及部分改型12%铬热强钢,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB钢等。马氏体不锈钢的机械性能、耐腐蚀性能、工艺性能与物理性能,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,机械性能比上述钢要高,但热处理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),以及含18%铬和大于0.3%碳的钢(图卜)3)均属于过共析钢。这类钢在正常淬火温度加热,次生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,但其耐腐蚀性能仅与含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
这类钢含有较多扩大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, 18-12、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述及的许多优点,虽然机械性能也比较低,和铁素体不锈钢—样不能热处理强化,但可以通过冷加工变形的方法,利用加工硬化作用提高它们的强度。 这类钢的缺点是对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,需通过适当地合金添加剂及工艺措施消除。
2-6.奥氏体-铁素体钢
这类钢因扩大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铬镍钢,加钛、铌、钼的18-8铬镍钢,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),以及目前研究的和已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,如屈服强度较高,抗晶间腐蚀的能力较高,应力腐蚀的敏感性低,焊接时产生热裂纹的倾向小,铸造流动性好等等。缺点是压力加工性能较差,点腐蚀倾向较大,易产生c相脆性,在强磁场作用下表现出弱磁性等。所有这些优点和缺点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,固溶处理以后为奥氏体组织,易于成形和焊接。通常可用两种工艺方法使之发生马氏体转变。一是固溶处理以后经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;二是固溶处理以后直接冷却至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性能,但固溶处理以后至深冷的间隔时间不宜过久,否则会因奥氏体的陈化稳定作用而使深冷的强化效应降低。经上述处理以后钢再经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,还存在不同数量的铁素体,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理时有碳化铬析出,因此耐腐蚀性能比标准的奥氏体不锈钢要低一些。也可以说这类钢的高强度是在牺牲一部分耐腐蚀性能与其它性能(如非磁性)的情况下获得的,目前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普遍,并且在分类上也有把它们纳为超高强度钢的一个系列。
不锈钢的耐蚀性能
腐蚀的种类和定义
一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性,但在另外某种介质中,却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说,一种不锈钢不可能对所有介质都耐蚀。 在众多的工业用途中,不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上,很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。
金属的腐蚀,按机理可分为特理腐蚀、化学