不锈钢板材

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1Cr18Ni12Mo3Ti0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3这四种含氮奥氏体不锈钢均是在其各自的不含氮钢种的基础上发展起来的。它们既保留了原来各相应不含氮钢种的耐蚀性特点，同时由于氮的强化作用提高了强度和加工硬化倾向，而塑性、韧性仍然维持很高的水平。另外，氮的加入也进一步改善在某些方面的耐蚀性，特别是耐点腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀性能。这些钢可用在各相应不含氮钢的应用场合，同时可承受更重的负荷，因而可减少材料消耗。从实用角度上讲，目前重要的是0Cr19Ni9N和00Cr17Ni13Mo2N两种。0Cr19Ni9N钢主要用于要求一定耐蚀性和较高强度或减轻重量的设备及构件，比如飞机和宇航器中的部件与装置，海水设备中泵、阀以及船舶的轴与推进器等。00Cr17Ni13Mo2N钢主要用于化工、化肥（特别是尿素生产）装置中的高压设备和管线，如合成塔、反应器和容器有关设备。

铁素体不锈钢中的相 铁素体不锈钢中的相主要有碳化物、氮化物，金属间相和马氏体相等。 （1）碳化物和氮化物 研究表明，碳和氮在铁素体中的溶解度非常低。例如，在含铬26%的铁素体不锈钢中1093℃时，碳在钢中的溶解度为0.04%，而在927℃仅为0.004%，温度再低要降到0.004%以下；927℃以上时，氮在钢中的溶解度为0.023%，而在593℃仅为0.006%，因此，铁素体不锈钢在高温加热和在随后冷却的过程中，即使急冷，也常常难以防止碳化物和氮化物的析出。 铁素体不锈钢中的碳化物主要是（Cr，Fe）23C6和（Cr，Fe）7C3 . 铁素体不锈钢中的氮化物主要是CrN+Cr2N。 （2）金属间相 铁素体不锈钢中的金属间相主要有αˊ相和б相 ① αˊ相：早期曾发现，铬含量>15%的铁素体不锈钢在400-500℃范围内长时间保温会产生强烈的脆化，并使钢的强度硬度显著提高。这种现象一般称之为475℃脆化。

高硅含量使00Cr18Ni15Si4钢对浓硝酸和含氧化剂的硝酸有非常出色的耐蚀性。而且硝酸浓度愈高（尤其是超过80%以后），其他不锈钢越不耐蚀时，该钢种越显示出极低的腐蚀率。图4-15是在沸腾浓硝酸中该钢种与0Cr18Ni9钢耐蚀性的对比。浓度超过90%的沸腾硝酸中，00Cr18Ni15Si4钢的腐蚀率低于0.02mm/a，而0Cr18Ni9钢的腐蚀率则在1.5mm/a以上。 该钢种由于碳含量极低，即使在敏化状态下耐晶间腐蚀性能也很好。休氏法晶间腐蚀实验（65%HNO3，沸腾，10×48h）的腐蚀率仅为0.6g/(m2.h)。 00Cr18Ni15Si4钢可进行锻造和热轧。热加工加热温度为1080-1140℃（钢锭加热控制在1120℃以下），停锻温度为900℃。加热炉气氛要保持为弱氧化性，以防止锻件增碳。工件加热要均匀、烧透，避免火焰直接喷射和局部过热，由于再结晶速度较慢（特别是当温度较低时），要注意及时回炉加热。 冷加工成形也容易进行，但由于加工硬化较快及变形量较大时容易变脆，要及时进行中间软化退火。冷弯时弯曲半径不宜太小。 该钢种正确的热处理制度为1100-1140℃加热后水冷（固溶处理），加热炉气氛应为弱氧化性。热加工、冷加工和焊后都要进行固溶处理。要注意固溶处理温度不能过低，否则耐蚀性和力学性能（塑性和韧性）都会受影响。在敏化温度区间（500-950℃）不宜较长时间受热或缓慢冷却通过。 该钢种可使用包剂焊条进行手工电弧焊或惰性气体保护焊。但应采用和低热输入、低电流和小直径焊条，层间温度也应较低。焊接材料成分应与母材基本相同，焊缝中的δ-铁素体量不得超过10%。

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。 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1Cr132Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多的。

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