奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢
2.1、常见钢种的化学成份与性能
1、1Cr17Ni7
（1）化学成分
1Cr17Ni7钢的化学成分列于表4-2
表4-2 1Cr17Ni7钢的化学成分，%
（2）力学性能
1Cr17Ni7不锈钢的固溶态及不同程度冷轧态下的室温力学性能示于表4-3。

在固溶状态下，该钢种和其他奥氏体不锈钢一样，强度较低而塑性很好。

但经过冷变形加工，强度明显
表4-3 1Cr17Ni7钢室温力学性能
提高，塑性相应降低（图4-8）。

因此应用时要根据实际需要，合理选择材料供货态的冷加工变形量。

（3）耐蚀性
1Cr17Ni7不锈钢在工业大气、城市大气条件下抗锈性良好，在中性的氧化性环境中有较好的耐蚀性。

但在海洋大气条件下或在还原性环境中耐蚀性较差。

另外，该钢种对于化工过程中常见的酸、碱、盐介质耐蚀性较差，因而不推荐在化工装置或设备中应用。

（4）工艺性能
该钢种热加工工艺性能良好，锻轧热加工温度范围为1150-850℃。

用生产不锈钢的常规生产手段能顺利地生产出各种常用规格的棒、板、带和丝材。

进行冷变形加工时，由于冷作硬化倾向较强，要增加中间软化退火的次数。

该钢种适宜的固溶处理温度（以及中间软化退火温度）为1050-1100℃
该钢种在固溶态下焊接无困难。

但冷轧态材料进行焊接会在焊缝附近形成低强度区而影响使用，因而不推荐在焊接状态下应用。

若不可避免焊接时，应尽量减少热输入或采用电阻焊（点焊、滚焊等）。

图4-8 冷变形对1Cr17Ni7不锈钢室温力学性能的影响
（5）物理性能
密试（20℃）：7.90g/cm3;
弹性模量（20℃）1.93×105 MPa；
线膨胀系数：0-100℃时，17.0×10-6 1/℃；
0-300℃时，17.2×10-6 1/℃；
0-500℃时，18.2×10-6 1/℃；
导热系数：100℃时，16.2W/(m·℃)；
500℃时，21.5W/(m·℃)。

比热（20℃）：500J（kg·℃）；
电阻（20℃）：0.72μΩ·m；
导磁率（20℃）：1.02；
熔点：1400-1420℃。

2、2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9
（1）化学成分
2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9钢的化学成分见表4-4。

表4-4 2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9钢的化学成分，%
（2）力学性能
2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9力学性能见表4-5。

表4-5 2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9钢的力学性能
①为GB1220标准中数据
这三种钢的冲击韧性都很好。

无论是U型还是V型缺口试样，室温冲击值均≥3.43MJ/m2，且随温度降低，韧性的变化并不显著。

为此，这三种钢常常被选作低温用钢。

（3）耐蚀性
1Cr18Ni9钢的耐腐蚀性能见表4-6。

它在几种酸的等腐蚀曲线列于图4-9。

表4-61Cr18Ni9钢的耐腐蚀性能
图4-9 1Cr18Ni9钢在不同溶液中的等腐蚀曲线
(a)HNO3;(b)CH3COOH;(c)H3PO4;(d)H2SO4
2Cr18Ni9钢在固溶态的耐全面腐蚀性能在1Cr18Ni9Ti基本相同，故可参阅1Cr18Ni9Ti的耐蚀性。

（4）工艺性能
2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9奥氏体不锈钢均有良好的冷、热加工性，适于通用的各种冷、热加工工艺，热加工温度以900-1180℃为宜。

冷轧、冷拔、冷冲、冷弯以及管材的扩口，压扁等均无困难。

由于此三种钢易冷作硬化，因而当冷变形量过大时，要进行中间退火处理。

热处理工艺：2Cr18Ni9和1Cr18Ni9系经1100 -1150℃加热，而0Cr18Ni9则系经1080-1100℃加热后水冷或空冷。

冷加工中间的退火温度多在850-970℃，加热后进行水冷。

三种钢的可焊性均好，可以采用通用的方法进行焊接。

手工电弧焊时，含碳0.04%-0.06%的薄截面尺寸的钢材，0Cr18Ni9采用奥002焊条，焊后可不出现刀状腐蚀和晶间腐烛倾向；1Cr18Ni9可采用奥102、奥107焊条，焊后可通过L法晶间腐蚀试验。

采用奥132、奥137焊条焊接且经敏化处理后，亦可通过L法晶间腐蚀试验；2Cr18Ni9焊后一般有晶间腐蚀倾向，但若采用奥102、奥107和奥112焊条，焊后的焊接接头也可通过L法晶间腐蚀检验。

(5)物理性能
2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9三种钢的物理性能见
表4-7。

表4-7 2Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni9三种钢的物理性能
3、1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10
（1）化学成分
1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10三种钢的化学成分见表4-8
表4-8 1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10钢的化学成分，%
为了使00Cr18Ni10获得更好的耐蚀性，含碳量应≤0.02%，且杂质含量要尽量低，为了获得降碳且镍量仍控制在中、下限水平、钢中氮含量允许达到或稍高于0.06%的水平。

(2)力学性能
表4-9和表4-10分别列出了1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti及00Cr18Ni10钢的力学性能。

图4-9 1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti钢的力学性能
①摘自GB1220；②实际检验值；③GB1220-92
表4-10 00Cr18Ni10钢的力学性能
①摘自GB1220；②实际检验值
(3)耐蚀性
1Cr18Ni9Ti钢的耐腐蚀性能见表4-11.
1Cr18Ni9Ti钢焊后或敏化处理后能够通过Ｔ法、Ｌ法和Ｘ法进行晶间腐蚀检验。

0Cr18Ni9Ti的耐蚀性可参阅1Cr18Ni9Ti的数据，但较1Cr18Ni9Ti稍优。

00Cr18Ni10钢的耐蚀性能见表4-12及图4-10，除表中数据外亦可参阅1Cr18Ni9Ti的耐蚀性数据。

其它介质中耐蚀性可参考1Cr18Ni9Ni的耐蚀性数据。

表4-11 1Cr18Ni9Ti钢的耐腐蚀性能
硝酸氧化吸收塔挂片，40℃，1944h，≤0.01mm/a；硝酸第一、四、五吸收塔挂片，28-40℃，6920h，≤0.01mm/a；硝酸中和器挂片，120℃，6290h，0.3700mm/a；
表4-12 00Cr18Ni10钢的耐腐蚀性能
图4-10 00Cr18Ni10钢在硝酸中的等腐蚀曲线
（4）工艺性能
1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10钢的冷、热加工性能优良，适宜热加工温度为900-1150℃。

但是，不含Ti的00Cr18Ni10钢，其热塑性要较含Ti钢好，过热敏感性也低，即高温热加工效果很好。

这三种钢均可承受任何形式的冷加工而无特殊困难。

热处理工艺通常采用固溶处理。

加热温度分别为950-1150℃（1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti）和1050-1100℃（00Cr18Ni10）。

冷加工中间退火温度为850-970℃。

加热后快冷。

这三种钢均有优异的可焊性，可采取通用的方法进行焊接。

焊接时电流不宜过大（一般控制在比焊接低碳钢时低20%左右），且电弧不应过长。

手工电弧焊时可采用奥102、奥107、奥132、奥177等焊条焊接1Cr18Ni9Ti；可采用奥002焊接0Cr18Ni9Ti和00Cr18Ni10。

（5）物理性能
1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10钢的物理性能见表4-13。

表4-13 1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10钢的物理性能
4、0Cr18Ni11Nb
（1）化学成分
0Cr18Ni11Nb钢的化学成分见表4-14
表4-14 0Cr18Ni11Nb钢的化学成分，%
（2）力学性能
0Cr18Ni11Nb钢的力学性能见表4-15
表4-15 0Cr18Ni11Nb钢的力学性能
①摘自GB1220-92；②实际检验值
（3）耐蚀性
0Cr18Ni11Nb钢的耐腐蚀性能见表4-16
对晶间腐蚀，该钢可通过T法和X法检验。

表4-16 0Cr18Ni11Nb钢的耐蚀性能
（4）工艺性能
0Cr18Ni11Nb钢的冷加工性能与18-8型钢相同。

可冷轧、冷拔、弯曲、卷边、折叠、深冲。

其极限拉伸系数为2.08，工作拉伸系数为1.8-1.9。

此钢随铌量增加，热变形抗力增大。

适宜热加工温度为950-1150℃。

此钢采用1000-1100℃固溶处理。

0Cr10Ni11Nb钢可焊接性能良好，可采用各种方法焊接。

焊条可用奥102、奥107、奥132及奥137。

（5）物理性能
0Cr18Ni11Nb钢的物理性能见表4-17
表4-17 0Cr18Ni11Nb钢的物理性能
5、1Cr18Ni12Mo2Ti,0Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr17Ni14Mo2
（1）化学成分
三种钢的化学成分见表4-18
表4-18 Cr18Ni12Mo2Ti,0Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr17Ni14Mo2钢的化学成分，%
（2）力学性能
三种钢的力学性能见表4-19和表4-20。

表4-19 1Cr18Ni12Mo2Ti和0Cr18Ni12Mo2Ti钢的力学性能
①摘自GB1220-92；0Cr18Ni12Mo2Ti和1Cr18Ni12Mo2Ti钢的力学性能指标相同；②实际检验值。

表4-20 00Cr17Ni14Mo2钢的室温力学性能
①摘自GB1220-92；②实际检验值。

（3）耐蚀性
1Cr18Ni12Mo2Ti,0Cr18Ni12Mo2Ti钢的耐蚀性能见表4-21。

00Cr17Ni14Mo2钢的耐蚀性较1Cr18Ni12Mo2Ti 和0Cr18Ni12Mo2Ti为优。

表4-21 1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr18Ni12Mo2Ti钢的耐腐蚀性能
（4）工艺性能
1Cr18Ni12Mo2Ti,0Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr17Ni14Mo2钢均有良好的冷、热加工性能，超低碳钢00Cr17Ni14Mo2较含Ti钢1Cr18Ni12Mo2Ti和0Cr18Ni12Mo2Ti热塑性好，过热敏感性低，因而更易热加工。

这三种钢的热加工适宜温度为900-1200℃。

这三种钢均可进行冷轧、冷拔、深冲、弯曲、卷边、折叠等冷加工成型而无特殊困难。

三种钢的固溶处理温度，含Ti者为1000-1100℃，超低碳不含Ti者为1050-1100℃，加热后均需快冷（水冷或空冷）。

此三种钢的焊接性能均佳，可采用通用的方法进行焊接。

但钨极氩弧焊、金属极氩弧焊和手工电弧焊最为常用，焊后均无晶间腐蚀倾向。

不含Ti的超低碳不锈钢00Cr18Ni14Mo2亦无刀状腐蚀，含Ti钢一般采用奥202、奥207、奥212焊条；不含Ti的超低碳钢可采用奥022焊条。

（5）物理性能
这三种钢的物理性能见表4-22
表4-22 1Cr18Ni12Mo2Ti,0Cr18Ni12Mo2Ti和00Cr17Ni14Mo2钢的物理性能
6、1Cr18Ni12Mo3Ti,0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3
（1）化学成分
三种钢的化学成分见表4-23。

（2）力学性能
三种钢的室温力学性能见表4-24。

表4-23 1Cr18Ni12Mo3Ti,0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3
钢的化学成分，%
表4-24 1Cr18Ni12Mo3Ti,0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3
钢的室温力学性能
①摘自GB1220-92；②实际检验值；
（3）耐蚀性
一般说来，在H2SO4,HAC,H3PO4,甲酸等介质中，含Mo-3.5%的这三种不锈钢优于前述含Mo-3.5%的三种不锈钢。

表4-25列入了部分耐蚀性实验结果。

表4-25 含Mo-3.5%的00Cr19Ni13Mo3或00Cr18Ni12Mo3
不锈钢的耐腐蚀性能
（4）工艺性能
这三种Cr-Ni奥氏体不锈钢的冷、热加工性能良好。

可以承受任何常用形式的冷加工，如冷轧、冷拔、深冲、弯曲、卷边、胀管等；00Cr19Ni13Mo3钢热塑性极大值较含稳定化元素的1Cr18Ni12Mo3Ti，
0Cr18Ni12Mo3Ti有显著提高，过热敏感性低，因而更易加工。

为了降低钢中α相数量，提高钢的热塑性，热加工时适当地延长它们的加热时间是有效的，三种钢最佳热加工温度范围为950-1150℃。

三种钢均系采用固溶处理。

含碳较高且含Ti的钢系经1000-1100℃加热后快冷，而超低碳不锈钢则系1010-1150℃加热后急冷。

对于含Ti钢，为防止由于铬贫化而引起的晶间腐蚀，870℃左右稳定化处理是有效的。

1Cr18Ni12Mo3Ti，0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3可焊性均良好，通常采用电弧焊和氩弧焊焊接，焊丝可与母材相当；而焊条，含Ti钢系用奥022和奥243，超低碳钢则用奥022，焊前、焊后均不需热处理。

（5）物理性能
三种钢的物理性能见表4-26
表4-26 1Cr18Ni12Mo3Ti，0Cr18Ni12Mo3Ti和00Cr19Ni13Mo3
钢的物理性能
7.0Cr19Ni9N,00Cr18Ni10N,0Cr17Ni12Mo2N和00Cr17Ni13Mo2N
（1）化学成分
这四种含氮奥氏体不锈钢的化学成分示于表4-27
（2）力学性能
这四种钢的固溶态室温力学性能列于表4-28。

部分高温拉伸性能列于表4-29。

0Cr19Ni9N和0Cr19Ni9钢的冷加工硬化倾向对比示于图4-11，可看出氮的加入对提高强度及加工硬化能力的显著作用。

表4-27 含氮奥氏体不锈钢的化学成分，%
注：当00Cr17Ni13Mo2N钢用于尿素生产的高压设备时，主要元素含量有更严格要求。

表4-28 室温力学性能（GB1220-92）
表4-29 部分高温拉伸性能
图4-11 冷加工对0Cr19Ni9N和0Cr19Ni9钢室温力学性能的影响
（3）耐蚀性
总的来说，这四种含氮不锈钢的耐蚀性是与其相应的不含氮钢种相类似的。

也就是说，虽然氮的加入提高了钢度，但其耐蚀性仍维持无氮钢的水平，甚至在某些方面还得到了改善。

以0Cr19Ni9N钢为例，与0Cr19Ni9钢一样，不仅耐锈性优良，而且对多数有机化学介质（如染料等）和很多无机化学介质都耐蚀，对于强酸类，耐硝酸性良好，在较小程度上的硫酸，而不耐卤族酸的腐蚀。

和无氮钢相比，含氮钢耐晶间腐蚀性获得改善，并且耐点腐蚀和缝隙腐蚀性提高。

0Cr19Ni9N和0Cr19Ni9钢在室温10%FeCl3溶液中10天实验的结果是：点腐蚀速度分别为0.005和7.12mm/a，缝隙腐蚀程度前者仅为后者的1/2。

作为尿素用钢的
00Cr17Ni13Mo2N，在尿素生产实际介质中的耐均匀腐蚀和晶间腐蚀性能均优，休氏法腐蚀实验(65%HNO3，沸腾，48h×5)的腐蚀率满足小于3.3μm/48h的要求。

00Cr17Ni12Mo2N钢的耐点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能均优于00Cr17Ni14Mo2钢。

需要指出,0Cr19Ni9N和0Cr17Ni12Mo2N钢由于碳含量较高，在经过焊接或在450-900℃温度范围内加热之后，铬的碳化物会沿晶界沉淀，从而耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性将明显下降。

因此，对于经受敏化的材料应再度固溶处理以恢复其良好耐蚀性。

对于焊接设备或构件，则推荐采用超低碳的00Cr18Ni10N和
00Cr17Ni13Mo2N钢。

（4）工艺性能
这四种含氮奥氏体不锈钢热加工性均良好，与各自相应的不含氮钢相近。

锻造、热轧等热加工操作均无困难。

加热温度为1120-1200℃，停锻（轧）温度为900℃。

与不含氮钢相比，变形抗力稍大。

各种冷成形加工也很容易进行，除变形抗力稍大外，冷加工性能与不含氮钢基本相同。

适宜的热处理制度为1010-1120℃加热后水冷，细、薄件也可以空冷。

以冷加工态供应的产品，消除应力退火制度为250-450℃加热，保温2-4h空冷。

焊接性能和相应的不含氮钢一样良好，采用焊接不锈钢的常规方法进行焊接无困难。

为了保证焊接接头具有与母材相当的耐蚀性和力学性能，焊接材料亦应选用相匹配的含氮不锈钢焊条或填丝。

00Cr18Ni10N,00Cr17Ni13Mo2N钢焊后无需进行热处理，但焊缝区域应进行酸洗和钝化。

对于强腐蚀环境下使用的焊接件，不推荐采用0Cr19Ni9N和0Cr17Ni12Mo2N。

（5）物理性能
这四种含氮奥氏体不锈钢的部分物理常数综合列于表4-30。

表4-30 含氮不锈钢的物理常数
8、00Cr18Ni14Mo2Cu2
（1）化学成分
00Cr18Ni14Mo2Cu2钢的化学成分见表4-31。

表4-31 00Cr18Ni14Mo2Cu2钢的化学成分，%
当此钢中含有微量（～0.1%）Sb，As和Sn时，其耐5%沸腾硫酸的性能有显著提高。

（2）力学性能
00Cr18Ni14Mo2Cu2钢的力学性能见表4-32。

表4-32 00Cr18Ni14Mo2Cu2钢的室温力学性能
①摘自GB1220-92
（3）耐蚀性
00Cr18Ni14Mo2Cu2钢的耐腐蚀性能见表4-33
此钢焊后无晶间腐蚀倾向。

可通过T法、F法的检验。

（4）工艺性能
00Cr18Ni14Mo2Cu2钢冷、热加工性能良好。

但由于含Cu，其热加工温度应较一般含Mo不锈钢为低，适宜温度为1070-1090℃。

此钢可进行任何冷加工、冷成型而不会遇到困难。

此钢的固溶处理温度为
1050-1100℃。

此钢可焊性良好，可采用常规方法焊接，焊后有良好的耐蚀性。

手工电弧焊时，可采用奥032焊条。

其焊接工艺同于一般Cr-Ni奥氏体不锈钢。

表4-33 00Cr18Ni14Mo2Cu2钢的耐腐蚀性能
挂片试验结果
(1)在H2SO4225g/L+HCHO25g/L 70℃条件下经3838h挂片试验，腐蚀率为0.00209g/(m2.h)，经7074h挂片腐蚀率为0.0005g/(m2.h);
(2)在Na2SO4368g/L 90℃条件下经7920h挂片试验，腐蚀率为0.0004g/(m2.h)
（5）物理性能
00Cr18Ni14Mo2Cu2钢的物理性能为：
密度ρ：8030kg/m3;
比热容c：500 J/(kg.K);
线膨胀系数α：20-100℃时，16.0×10-6K-1;
20-650℃时，18.6×10-6K-1；
热导率λ：100℃时，16W/(m·K);
500℃时，21W/(m·K)。

9、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti
（1）化学成分
00Cr18Ni14Mo2Cu2Ti钢的化学成分见表4-34
表4-34 00Cr18Ni14Mo2Cu2Ti钢的化学成分，%
（2）力学性能
0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti钢的力学性能见表4-35
表4-35 0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti钢的力学性能
①摘自GB1220；②实际检验值。

（3）耐蚀性
0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti的耐腐蚀性能见表4-36。

采用T法、L法和F法检查，无晶间腐蚀倾向。

表4-36 0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti钢的耐腐蚀性能
（4）工艺性能
热加工温度以900-1180℃为宜。

冷加工性能良好，与其它Cr-Ni奥氏体不锈钢无显著差别。

此钢的固溶处理温度为1080-1100℃，中间软化退火温度为1050-1080℃。

固溶和软化退火加热后均需急冷。

此钢可焊性良好，可采用各种通用方法焊接。

手工电弧焊可采用奥032焊条。

（5）物理性能
0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti的物理性能为：
密度ρ：7900kg/m3;
比热容c：20℃时，500 J/(kg.K);
线膨胀系数α：20-100℃时，16.5×10-6K-1;
20-300℃时，12.5×10-6K-1；
20-500℃时，18.5×10-6K-1
热导率λ：20℃时，17W/(m.K);
比阻ρ：20℃时，0.85μΩ·m。

10、0Cr18Mn13Ni3N
（1）化学成分
0Cr18Mn13Ni3N的化学成分见表4-37。

表4-37 0Cr18M n13Ni3N的化学成分，%
2）力学性能
固溶试样室温和高温力学性能列于表4-38，冷变形对室温力学性能的影响示于表4-39。

表4-38 室温和高温力学性能（固溶态）
表4-39 冷变形后室温力学性能
低温力学性能（与室温性能相对比）列于表4-40
表4-40 低温力学性能
（3）耐蚀性
0Cr18Mn13Ni3N钢对不同大气环境中的耐锈性良好，只是在海洋大气中会有轻微的表面腐蚀。

在弱酸和点腐蚀环境中耐蚀性与0Cr19Ni9钢相当，但在强腐蚀性条件下比0Cr19Ni9钢稍差。

以低应力水平下耐应力腐蚀破裂性能优于0Cr19Ni9，在高应力水平下与0Cr19Ni9钢相同。

对于硝酸法（65%HNO3，沸腾）和硫酸铜法晶间腐蚀检验，非焊及焊接试样均能通过。

（4）工艺性能
0Cr18Mn13Ni3N钢的工艺性能良好，用生产常规奥氏体不锈钢的通用装备和技术可容易地生产出各种热加工材和冷加工材。

与常用的铬镍奥氏体不锈钢相比，由于强度较高，变形抗力稍大。

热加工的温度范围是1150-900℃，正确的热处理制度为1010-1100℃加热后水冷。

该钢种可用各种常用焊接方法焊接。

薄板和带材的熔焊不必用填丝，焊后无需热处理，接头强度与母材相同。

如采用焊接材料时，可选用00Cr20Ni11钢或镍基合金焊条（或焊丝）。

（5）物理性能
0Cr18Mn13Ni3N钢的物理性能为：
比重（20℃）：7.75kg/cm3;
比热（20℃）：500 J/(kg.℃);
导热系数（20℃）：16.0W/(m.℃)
其线膨胀系数及导磁率见表4-41。

表4-41 0Cr18Mn13Ni3N钢的线膨胀系数及导磁率
11、1Cr18Mn8Ni5N
（1）化学成分
1Cr18Mn8Ni5N钢的化学成分见表4-42
表4-42 1Cr18Mn8Ni5N钢的化学成分，%
（2）力学性能
1Cr18Mn8Ni5N钢的力学性能见表4-43
（3）耐蚀性
1Cr18Mn8Ni5N钢的耐腐蚀性能见表4-44
敏化态有晶间腐蚀倾向；固溶态可通过L法检验。

此钢在腐蚀环境中用作焊接部件要注意有无晶间腐蚀产生。

（4）工艺性能
1Cr18Mn8Ni5N钢的冷加工性能良好，冷作硬件化倾向与18-8铬镍不锈钢相近，冷变形量与力学性能的关系见表4-45。

1Cr18Mn8Ni5N钢的冷冲压性能较18-8钢为差。

表4-43 1Cr18Mn8Ni5N钢的力学性能
①摘自GB1220-92；②板材，厂标；③棒材试验室数据；
④厚2.5mm的板材生产数据；⑤大生产检验结果；⑥自棒材上取样。

表4-44 1Cr18Mn8Ni5N钢的耐蚀性能
表4-45 1Cr18Mn8Ni5N钢的冷变形量与力学性能的关系
此钢适宜的热加工温度为850-1200℃。

固溶处理温度为1050-1100℃，加热后急冷。

此钢可焊性良好。

一般用电弧焊、氩弧焊等方法焊接。

焊后塑、韧性较Cr-Ni钢稍低。

手工电弧焊可用奥707、奥302、奥402焊条，焊后焊接接头不经固溶处理便可通过L法晶间腐蚀检验，但不能通过T法检验。

（5）物理性能
1Cr18Mn8Ni5N钢的物理性能为：
密度ρ：7800kg/m3;
线膨胀系数α：20-100℃时，183×10-6K-1;
20-300℃时，17.75×10-6K-1；
20-500℃时，18.70×10-6K-1;
热导率λ：100℃时,14W/(m.K);
300℃时,17W/(m.K);
500℃时，19W/(m.K)。

12、00Cr22Ni13Mn5Mo2N
（1）化学成分
00Cr22Ni13Mn5Mo2N钢化学成分见表4-46
表4-46 00Cr22Ni13Mn5M02N钢的化学成分，%
（2）力学性能
表4-47给出了该钢种（固溶态）室温和低温下的力学性能。

可以看出，该钢种室温下的屈服强度约为
00Cr17Ni14Mo2钢的2倍；即使在非常低的温度下，仍维持相当高的塑性和韧性。

表4-47 00Cr22Ni13Mn5Mo2N钢的室温与低温力学性能
该钢种的高温拉伸性能示于图4-12，冷加工对室温拉伸性能的影响示于图4-13。

图4-12 高温拉伸性能（固溶试样）
图4-13 冷加工对室温拉伸性能的影响
（3）耐蚀性
00Cr22Ni13Mn5M02N钢在很多氧化性及还原性酸，氯化物介质及点腐蚀环境中耐蚀性都很好，均优于
00Cr17Ni14Mo2钢。

这两种钢在盐水喷雾、点腐蚀、晶间腐蚀及一些酸溶液中的均匀腐蚀实验结果示于表4-48和图4-14。

尤其要指出的是，该钢种耐海水的点腐蚀及缝隙腐蚀性能极好，在静止海水中浸泡9个月的试样竟完好如初。

该钢种耐晶间腐蚀性能亦佳，无论是固溶态还是敏化态试样，在65%HNO3法和
H2SO4-Fe2(SO4)3法实验中均表现良好。

在耐应力腐蚀方面，虽然在高温氯化物环境中不可避免会产生应力腐蚀破裂，但对于硫化物应力腐蚀破裂（如模拟酸气井环境5%NaCl+1%HAC,饱和H2S）耐蚀性非常出色。

表4-48 盐水喷雾和点腐蚀实验结果
（4）工艺性能
00Cr22Ni13Mn5Mo2N钢热加工工艺性能良好，可进行锻造、热轧、热顶锻和镦粗，加热温度为1150-1200℃。

与00Cr17Ni14Mo2钢相比，变形抗力稍大，热裂纹敏感性也稍高，这一点在热加工中需多注意。

冷加工可用常规设备和技术进行冷拔、冷弯和镦冲等冷成形，但比00Cr17Ni14Mo2钢等变形抗力稍大，冷作硬化倾向也强，因而在加工中应注意及时中间软化退火。

为了保证材料优良的耐蚀性，热加工后应进行固溶处理，正确的处理制度为1050-1200℃加热后水冷（薄细件也可空冷）。

（a）晶间腐蚀
（b）均匀腐蚀
图4-14 两种不锈钢耐蚀性对比
该钢种可用常规方法进行焊接，获得与母材性能相当的焊接接头。

为了保证接头的高强度，焊接材料亦应采用00Cr22Ni13Mn5Mo2N；若接头不要求高强度，则可采用00Cr17Ni14Mo2钢。

（5）物理性能：
比重（20℃）：7.89g/cm3;
线膨胀系数：1/℃×10-6；
20-100℃：16.2
20-400℃:17.8
20-850℃:20.0
导热系数：W/(m·℃)
150℃:15.6
480℃:20.3
800℃:25.2
电阻率（20℃）：82μΩ·cm
导磁率(20℃，16kA/m)：固溶态及冷变形25%之后，均为1.004。

13、00Cr18Ni15Si4(Nb)
（1）化学成分
00Cr18Ni15Si4(Nb)的化学成分见表4-49。

表4-49 00Cr18Ni15Si4(Nb)的化学成分，%
注：当钢中加入0.40%-0.80%铌时，碳含量允许放宽到≤0.030%
（2）力学性能
00Cr18Ni15Si4钢固溶态下室温和高温力学性能列于表4-50。

与其他奥氏体不锈钢相同，强度较低，塑性、韧性良好。

但是，如果热加工后未进行固溶处理，或者固溶处理后又经受某种原因引起的敏化，该钢种会明显变脆。

这种情况在材料的生活、加工和应用中应给以足够的重视。

表4-50 室温及高温力学性能
（3）耐蚀性
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)。

图4-15 00Cr18Ni15Si4钢在浓硝酸中的耐蚀性（沸腾，与0Cr18Ni9钢相对比）
（4）工艺性能
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%。

（5）物理性能
比重（20℃）：7.8g/cm3；
熔点：1450℃；
比热（20℃）：500J/(kg.℃)；
线膨胀系数：1/℃×10-6
20-100℃:16.5
20-200℃:17.0
20-300℃:17.5
导热系数（20℃）：16.5 W/（m.℃）
电阻率（20℃）：75μΩ.cm
弹性模量（20℃）：2×105MPa。

14、1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3
（1）化学成分
1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3不锈钢的化学成分列于表4-51
表4-51 1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3钢的化学成分，%
（2）力学性能
这两种钢固溶态的室温力学性能示于表4-52。

可以看出，两种钢的力学性能特点相近。

都是强度较低，塑性很好。

随着冷加工变形量的增大，强度指标提高，塑性指标降低。

但两者相比，0Cr18Ni9Cu3钢比1Cr18Ni12钢强度更低，加工硬化倾向也更小（图4-16）。

表4-52 室温力学性能（固溶态）
①GB1220-92
图4-16 冷加工变形量对两种钢室温拉伸性能的影响
（a）1Cr18Ni12 (b)0Cr18Ni9Cu3
（3）耐蚀性
1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3两种不锈钢的耐蚀性很相近，在湿汽、盐雾及海洋大气中抗锈性均很好，在很多种有机和无机的化学介质、食品及消毒液中，其耐蚀性均良好，对硝酸耐蚀性较好，对硫酸只在较小程度上耐蚀，而不耐盐酸及其他卤化物酸的腐蚀。

在三种代表性的腐蚀环境中0Cr18Ni9钢和0Cr18Ni9Cu3钢耐蚀性的对比列于表4-53，可看出两者的耐蚀性基本相当。

表4-53 0Cr18Ni9和0Cr18Ni9Cu3钢的耐蚀性，mm/a
由于这两种不锈钢碳含量较高，故当其在450-900℃温度区间内加热或缓慢冷却通过该温度区间时，铬的碳化物就会沿晶界析出，导致耐晶间腐蚀性能下降。

因此在设备制造和应用中应尽力避免这种情况。

实在无法避免时，需视使用条件酌情再度固溶处理，以恢复材料良好的耐蚀性。

（4）工艺性能
1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3钢热加工性很好，锻造、轧制、镦粗和顶锻等无任何困难。

加热温度1Cr18Ni12钢为1150-1180℃为宜，而0Cr18Ni9Cu3钢应低些，以1100-1130℃为好。

停锻温度应不低于900℃。

冷成形性优良是这两种不锈钢的最大特点。

加工硬化指数和杯突深度值与0Cr18Ni9钢相对比示于表4-54。

由于加工硬化速率低，可完成变形条件更苛刻、形状更复杂制作的各种冷成形操作：拉深、冲压、挤压和旋压及弯曲等，0Cr18Ni9Cu3多比1Cr18Ni12钢冷成形性更优良。

这两种钢的固溶处理制度为1010-1150℃加热后水冷。

如果是对冷成形后的材料进行消除应力处理，可在300-400℃加热4-8h后空冷。

这两种钢很容易用焊接奥氏体不锈钢常用的方法进行焊接，焊接材料的合金元素含量应比母材稍高些。

为了保证焊后的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能，最好进行再度固溶处理。

表4-54 冷成形工艺性能参数
（5）物理性能
这两种钢的物理常数列于表4-55。

表4-55 1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3钢的物理常数
15、00Cr25Ni20(Nb)
（1）化学成分
00Cr25Ni20(Nb)钢的化学成分见表4-56
表4-56 00Cr25Ni20(Nb)钢的化学成分，%
当钢中不含铌时，敏化态腐蚀速度较固溶态稍高。

当钢中含铌时，00Cr25Ni20Nb钢中随铌量增加，焊接热裂倾向有所增加，这与低熔点铌化物共晶的形成有关。

（2）力学性能
00Cr25Ni20(Nb)钢的力学性能见表4-57。

表4-57 00Cr25Ni20(Nb)钢的力学性能
（3）耐蚀性
研究表明，在HNO3浓度≤70%时，不锈钢的耐蚀性主要由钢中铬量所决定，在更高浓度的硝酸中，钢中铬量虽然同样在起作用，但是钢中杂质（Si、P、S等）含量也具有重要影响。

00Cr25Ni20Nb钢碳量低，铬量高，而且杂质含量严格控制。

因此，在浓度≤80%的硝酸中，其耐蚀性远远优于18-8（00Cr18Ni10）和高硅不锈钢（00Cr18Ni15Si4）。

只有当酸浓度≥85%后，高硅不锈钢才能显示其优越性。

00Cr25Ni20(Nb)在一些硝酸介质中的耐蚀性见图4-17和表4-58。

图4-17 00Cr25Ni20(Nb)钢在硝酸中的等腐蚀图，并与00Cr18Ni10和400Cr18Ni14Si4钢相比较曲线处腐蚀
速度为≤0.10mm/a
1-00Cr25Ni20Nb; 2-沸腾曲线;3-00Cr18Ni14Si4;4-00Cr18Ni10
表4-58 00Cr25Ni20Nb钢在HNO的耐蚀性
试验表明，00Cr25Ni20(Nb)由于碳量较低，有时还含有稳定化元素Nb，因此，焊后或敏化后其耐蚀性并不降低。

图4-18系在675℃敏化不同时间对00Cr25Ni20(Nb)钢耐蚀性的影响。

00Cr25Ni20(Nb)钢中铬量高，故耐孔蚀性能也优于00Cr18Ni10，结果见图4-19；同时00Cr25Ni20(Nb)钢含镍量也高，其耐应力腐蚀性能也较00Cr18Ni10为好（图4-20）。

图4-18 经675℃不同时间敏化，00Cr25Ni20钢耐65%沸腾HNO3性能变化
1、00Cr18Ni10；
2、00Cr25Ni20
图4-19 在3%NaCl溶液中（充氧），图4-20 在100℃40%CaCl2+
00Cr25Ni20钢的孔蚀电位lg/1CuCl2溶液中，
扫描速度：20mv/min 00Cr25Ni20钢的耐力腐蚀性能
1- 00Cr25Ni20;2- 00Cr18Ni10 1-00Cr25Ni20;2- 00Cr18Ni10
（4）工艺性能
00Cr25Ni20(Nb)钢的冷、热加工性能良好，适宜的热加工温度为900-1150℃。

适宜的冷加工工艺与18-8不锈钢相同。

冷加工的中间退火温度00Cr25Ni20(Nb)以1000-1150℃为宜，而不含铌的00Cr25Ni20则可在850-950℃进行。

00Cr25Ni20(Nb)易成型，切削性能与18-8不锈钢没有显著差别。

00Cr25Ni20(Nb)的固溶处理温度范围为1000-1150℃，钢中含铌时可选用此范围的上限，加热、保温后需快冷。

00Cr25Ni20(Nb)可焊性良好，可选用钨极氩弧焊，金属极氩弧焊和手工电弧焊，手工电弧焊更为合适。

焊件厚度≤6mm时用直径2.5mm的焊条，焊件厚度超过6mm时则用直径≤3.2mm的焊条。

由于00Cr25Ni20不仅碳量低且纯度高，因而焊接热裂倾向小。

但是含铌的00Cr25Ni20Nb则具有较高的焊接热裂倾向，这与焊接时钢中铌化物低熔点共晶的形成有关。

当进行00Cr25Ni20(Nb)管板堆焊时，可采用00Cr25Ni20MoMn 钢作为堆焊材料。

（5）物理性能
00Cr25Ni20(Nb)钢的物理性能为L：
密度ρ：7940kg/m3；
线膨胀系数α：20-100℃时，15.4×10-6K-1;
20-200℃时，16.1×10-6K-1;
20-300℃时，16.4×10-6K-1;
热导率λ：20℃时，13.8W/(m.K)；
100℃时，17W/(m.K);
300℃时，17.6W/(m.K)
弹性模量E：20℃时，167000MPa;
200℃时，118000MPa;
400℃时，108000MPa。

16、00Cr25Ni22Mo2N
（1）化学成分
00Cr25Ni22Mo2N钢的化学成分见表4-59。

表4-59 00Cr25Ni22Mo2N钢的化学成分，%
在化学成分中，要控制C,Cr,Ni,Mo,N等元素含量，以获得铁素体含量极低的纯奥氏体组织；要控制钢中Si,S,P 等杂质含量，以得到优良的耐蚀性和工艺性能。

（2）力学性能
由于钢中含氮，故其强度高于00Cr17Ni14Mo2。

此钢在尿素汽提塔中的使用温度约为200℃。

20℃时，该钢的бb≥580MPa,б0.2≥270MPa，δ5≥30%；
200℃时，б0.2≥200MPa。

（3）耐蚀性
00Cr25Ni22Mo2N钢最重要的耐蚀特性是具有远较00Cr17Ni14Mo2（316L）钢为高的钝化能力，甚至当处于苛刻的还原性条件下（当氨基甲酸铵溶液中需要维持钢在钝态的氧量很低时），其钝化膜也依然存在，从而保证此钢具有良好的耐蚀性。

试验指出，在200℃下，当氨基甲酸铵溶液中氧量仅3ppm时，。