概述
0Cr18Ni9不銹鋼在最新標(biāo)準(zhǔn)中稱為S30408號(hào)鋼。 0Cr18Ni9作為不銹鋼耐熱鋼使用最廣泛,用于食品用設(shè)備,一般化工設(shè)備,原子能用工業(yè)設(shè)備。通俗的講0Cr18Ni9就是304不銹鋼板,0Cr18Ni9Ti就是321,一個(gè)是國(guó)標(biāo),一個(gè)是美標(biāo),321是因?yàn)樵瓉硪睙捈夹g(shù)不好,無法降低碳含量才研制的,現(xiàn)在因冶煉技術(shù)的提高,超低碳鋼冶煉已經(jīng)很平常,所以321有被淘汰的趨勢(shì)。目前321的產(chǎn)量已經(jīng)很少了。只有一些軍工還在使用。0Cr18Ni9鋼(AISI304)是奧氏體不銹鋼,是在最初發(fā)明的18-8型奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展演變的鋼種,該鋼是不銹鋼的主體鋼種,其產(chǎn)量約占不銹鋼總產(chǎn)量曲30%以上。由于此鋼具有奧氏體結(jié)構(gòu),它不可能通過熱處理手段予以強(qiáng)化,只能采用冷變形方式達(dá)到提高強(qiáng)度的目的。鋼的奧氏體結(jié)構(gòu)賦予了它的良好冷、熱加工性能、無磁性和好的低溫性能。0Cr18Ni9鋼薄截面尺寸的焊接件具有足夠的耐晶間腐蝕能力,在氧化性酸(HNO3)中具有優(yōu)良的耐蝕性,在堿溶液和大部分有機(jī)酸和無機(jī)酸中以及大氣、水、蒸汽中耐蝕性亦佳。 0Cr18Ni9鋼的良好性能,使其成為應(yīng)用量最大、使用范圍最廣的不銹鋼牌號(hào),此鋼適于制造深沖成型的部件以及輸送腐蝕介質(zhì)管道、容器,結(jié)構(gòu)件等,0Cr18Ni9亦可用子制造無磁、低溫設(shè)備和部件。 0Cr19Ni10(AISI304L)是在0Cr18Ni9基礎(chǔ)上,通過降低碳和稍許提高含鎳量的超低碳型奧氏體不銹鋼。此鋼是為了解決因Cr23C6析出致使0Cr18Ni9鋼在一些條件下存在嚴(yán)重的晶間腐蝕傾向而發(fā)展的。在開發(fā)初期,因冶金生產(chǎn)降碳較難,一度曾妨礙了它的廣泛應(yīng)用,在20世紀(jì)70年代新的二次精煉方法AOD和VOD工藝成功用于生產(chǎn)后,此鋼才真正得到廣泛應(yīng)用。與0Cr18Ni9比較,此鋼強(qiáng)度稍低,但其敏化態(tài)耐晶間腐蝕能力顯著優(yōu)于0Cr18Ni9。除強(qiáng)度外,此鋼的其他性能同于0Cr18Ni9。它主要用于需焊接且焊后又不能進(jìn)行面溶處理的耐蝕設(shè)備和部件。上述兩個(gè)鋼種,在易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕環(huán)境和產(chǎn)生點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的條件下,在選用時(shí)應(yīng)慎重。
特性
具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度和機(jī)械性能,沖壓彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象,無磁性。
用途
家庭用品、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器、鍋爐、浴缸、汽車配件、醫(yī)療器具、建材、化學(xué)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、船舶部件。
化學(xué)成份
碳 C :≤0.07 硅 Si:≤1.00 錳 Mn:≤2.00 硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.035 鉻 Cr:17.00~19.00 鎳 Ni:8.00~11.00
力學(xué)性能
抗拉強(qiáng)度 σb (MPa):≥520
條件屈服強(qiáng)度 σ0.2 (MPa):≥205
伸長(zhǎng)率 δ5 (%):≥40
斷面收縮率 ψ (%):≥60
硬度 :≤187HBS;≤90HRB;≤200HV
熱處理工藝
熱處理規(guī)范:固溶1010~1150℃快冷。
金相組織:組織特征為奧氏體型。
由于含有較高的鎳且在室溫下呈奧氏體單相組織,所以它與Cr13不銹鋼相比具有高的耐蝕性,在低溫、室溫及高溫下均有較高的塑歸和韌性,以及較好的冷作成型和焊接性。但室溫下的強(qiáng)度較低,晶間腐蝕及應(yīng)力腐蝕傾向較大,切削加工性較差。 奧氏體在加熱時(shí)無相變,因此不能通過熱處理強(qiáng)化。只能以提高鋼的耐腐蝕性能進(jìn)行熱處理:
1)固溶處理;其目的是使碳化物充分溶解并在常溫下保留在奧氏體中,從而在常溫下獲單相奧氏體組織,使鋼具有最高的耐腐蝕性能。固溶處理的加熱溫度一般均較高,在1050-1100C之間,并按含碳量的高低作適當(dāng)調(diào)整。
由于18-8不銹鋼導(dǎo)熱性很差,不僅要通過預(yù)熱后再進(jìn)行淬火加熱,而且在固溶處理(淬火加熱)時(shí)的保溫時(shí)間要長(zhǎng)。固溶處理時(shí),要特別注意防止增碳。因?yàn)樵鎏紝?huì)增加18-8鋼的晶間腐蝕傾向。冷卻介質(zhì),一般采用清水。固溶處理后的組織一般是單相奧氏體,但對(duì)含有鈦、鈮、鉬的不銹鋼,尤其當(dāng)是鑄件時(shí),還含有少量的鐵素體。固溶處理后的硬度一般在135HBS左右。
2)除應(yīng)力退火;為了消除冷加工后的殘余應(yīng)力,處理在較低的溫度下進(jìn)行。一般加熱至250-425C,經(jīng)常采用的是300-350C。對(duì)于不含鈦或鈮的鋼不應(yīng)超過450C,以免析出碳化鉻而引起晶間腐蝕。
為了消除焊接后的殘余應(yīng)力,消除鋼對(duì)應(yīng)力腐蝕的敏感性,處理一般在較高的溫度下進(jìn)行。加熱溫度一般不低于850C。冷卻方式,對(duì)于含有鈦或鈮的鋼可直接在空氣中冷卻;對(duì)于不含有鈦或鈮的鋼應(yīng)水冷至500C以后再在空氣中冷卻。 3)穩(wěn)定化處理;為了防止鈦和鈮的奧氏體不銹鋼在焊接或固溶處理時(shí),由于TiC和NbC減少而引起耐晶間腐蝕性能降低,需將這種不銹鋼加熱到一定溫度后 (該溫度使鉻的碳化物完全溶于奧氏體,而TiC和NbC只部分溶解)再緩冷。在冷卻過程中,使鋼中的碳充分地與鈦和鈮化合,析出穩(wěn)定的TiC和NbC,而不析出鉻的碳化物,從而消除18-8奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕傾向,這種處理過程稱之為穩(wěn)定化處理。
交貨狀態(tài)
一般以熱處理狀態(tài)交貨,其熱處理種類在合同中注明;未注明者,按不熱處理狀態(tài)交貨。 0Cr18Ni9Ti含有抵抗晶間腐蝕的鈦,0Cr18Ni9沒有。
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