Ti奥氏体不锈钢
奥氏体系不锈钢及其热处理工艺
奥氏体系不锈钢及其热处理工艺目录奥氏体系不锈钢及其热处理工艺奥氏体系不锈钢及其热处理工艺1、奥氏体不锈钢(一)奥氏体不锈钢成分奥氏体不锈钢,是指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。
奥氏体不锈钢在不锈钢中一直扮演着最重要的角色,其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。
由于奥氏体不锈钢具有优良的性能和特点,使其越来越受到重视和应用,特别是在核电设备的制造生产中,更是被应用于制造重要、关键的零部件。
此类钢除耐氧化性酸介质侵蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的侵蚀。
此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,便可显著提高其耐晶间侵蚀机能。
高硅的奥氏体不锈钢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机能,在各行各业中获得了广泛的应用。
以上是奥氏体不锈钢新旧牌号化学成份比较表1奥氏体系不锈钢及其热处理工艺奥氏体不锈钢新旧牌号化学成份对照表1(二)奥氏体不锈钢合金化原理提高钢耐蚀性的方法很多,如表面涂一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。
但是利用合金化方法,提高材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一,其原理及方法如下:1.加入合金元素,提高钢基体的电极电位,从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。
一般钢中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其电极电位。
由于Ni较缺,Si的大量加入会使钢变脆,因此,只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。
2.插手合金元素使钢(不锈钢)的表面构成一层稳定的、完整的与钢的基奥氏体系不锈钢及其热处理工艺体结合牢固的钝化膜。
Ti元素在不锈钢中的作用
Ti元素在不锈钢中的作用
铬-镍奥氏体不锈钢在450~800℃温度区加热,常发生沿晶界的腐蚀破坏,称为晶间腐蚀。
一般认为,晶间腐蚀是碳从饱和的奥氏体以Cr23C6形态析出,造成晶界处奥氏体贫铬所致。
防止晶界贫铬是防止晶间腐蚀的有效方法。
如将各种元素按与碳的亲和力大小排列,顺序为:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。
钛与碳的亲和力比铬大,钛加入钢中后,碳优先与钛结合生成碳化钛(TiC),这样就避免了析出碳化铬而造成晶界贫铬,从而有效防止晶间腐蚀。
由于钛与氮可结合生成氮化钛,钛与氧可结合生成二氧化钛,所以钛的加入量有一定的限制,实际生产中为防止晶间腐蚀,钛加入量一般按下式计算:Ti=C×5~0.8%。
为了防止晶间腐蚀,含钛的钢固溶处理后还必须进行稳定化处理。
固溶处理后不锈钢得到单相奥氏体组织,这种组织处于不稳定状态,当温度升高到450℃以上时,固溶体中的碳逐步以碳化物形态析出,650℃是Cr23C6形成温度,900℃是TiC形成温度。
要防止晶间腐蚀就要减少Cr23C6含量,使碳化物全部以TiC形态存在。
由于钛的碳化物比铬的碳化物稳定,钢加热到700℃以上时,铬的碳化物就开始向钛的碳化物转化。
稳定化处理是将钢加热到850~930℃之间,保温1h,此时铬的碳化物全部分解,形成稳定的灰色或者黑色的TiC,钢的抗晶间腐蚀性能得到改善。
同时,不锈钢中加入钛,在一定条件下还可以弥散析出Fe2Ti 金属间化合物,使钢的高温强度有所提高。
奥氏体不锈钢
发展方向
发展方向
(1)钢种极低碳化(碳≤0.02%)和高纯化(作为杂质元素硫、磷、硅、锰等含量极低)。 (2)特殊用途钢种开发。如热海水用高钼钢、高耐蚀高强度的高氮钢(氮含量达到0.4%~0.6%甚至0.8%~ 1.0%),不锈钢功能材料(记忆材料、储氢材料等)等。 (3)新工艺开发。不锈钢复合材料、非晶不锈钢等。
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。
化学分类
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。
奥氏体不锈钢层错能的理论研究讲解
学号:1205101032计算机在材料中的应用奥氏体不锈钢层错能的理论研究姓名:徐敏专业:材料科学与工程二〇-六年-月摘要层错能是材料塑性变形中的重要本征参数,对材料的脆性-韧性转变有着重要影响。
常温下材料最常见的两种塑性变形方式是位错滑移和孪生,位错的滑移和孪生导致了滑移带和孪晶的产生。
虽然滑移带和孪晶引起晶格的畸变量较小,但是层错能的高低,尤其是本征层错能(γisf)和非稳定层错能(γus),却影响着位错的形核、运动、束集、交滑移和分解。
降低材料的层错能有利于进-步激发位错的滑移和孪生,从而改善材料的力学性能。
N和Ni是奥氏体不锈钢中主要的合金化元素,对不锈钢的组织、性能有着重要影响。
尽管实验上己有不锈钢γisf的值,但是测量过程对实验设备要求很高,并且只能获得γisf,且实验测得的γisf偏差较大。
而计算材料科学的发展刚好弥补了实验上的不足,目前已经成功应用于A1、Fe、Cu、Ni等材料的层错能的研究。
本论文采用基于密度泛函理论的第-性原理,从原子层次上研究了Ni对奥氏体不锈钢层错能的影响。
主要研究内容如下:(1)研究了Ni对奥氏体不锈钢稳定性的影响。
结果表明Ni固溶后都能够提高奥氏体不锈钢的稳定性,Ni的占位对于奥氏体不锈钢的稳定性影响不明显。
(2)从电子层次上探索了Ni对于奥氏体不锈钢的影响:Ni固溶于奥氏体不锈钢后改善了Fe和Cr原子周围的电荷分布,加强了Cr原子和Fe原子之间的成键能力(3)研究了Ni对奥氏体不锈钢γus、γisf的影响:Ni含量的增加,提高了位错滑移所需克服的势垒,增加了位错滑移的难度关键词:奥氏体不锈钢,层错能,镍,第-性原理1.Cr在奥氏体不锈钢中的作用Cr是奥氏体不锈钢中最主要的合金元素,奥氏体不锈钢耐蚀性的获得主要是由于Cr促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态的结果,但是不锈钢中的Cr含量高于12%时其耐腐蚀能力才比较优越,因此不锈钢中的Cr含量都大于12%。
不锈钢
不锈钢材质不锈钢材质,有着接近镜面的光亮度,触感硬朗冰冷,属于比较前卫的装饰材料,符合金属时代的酷感审美。
不锈钢材质通常按基体组织分为:1、铁素体不锈钢。
含铬12%~30%。
其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
2、奥氏体不锈钢。
含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。
综合性能好,可耐多种介质腐蚀。
3、奥氏体- 铁素体双相不锈钢。
兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。
4、马氏体不锈钢。
强度高,但塑性和可焊性较差。
概述通俗地说,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、相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。
不锈钢的金相学
不锈钢的金相学
不锈钢的金相学主要研究不锈钢在金相组织、相变、微观结构和性能之间的关系。
金相学是研究金属和合金的微观组织、相变和性能的科学。
不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能和较高稳定性的高合金钢,其金相学研究对于了解和改善不锈钢的性能具有重要意义。
根据金相学的分类,不锈钢可以分为以下几类:
1. 奥氏体不锈钢:
在常温下具有奥氏体组织的不锈钢,主要含有Cr、Ni、C等元素。
奥氏体不锈钢具有良好的韧性和塑性,但强度较低。
2. 铁素体不锈钢:
以铁素体组织为主的不锈钢,主要含有Cr、Mo、Ti、Nb等元素。
铁素体不锈钢具有较高的强度和耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等性能。
3. 马氏体不锈钢:
以马氏体组织为主的不锈钢,主要含有Cr、Mo、C等元素。
马氏体不锈钢具有较高的强度和硬度,但韧性较差。
4. 双相不锈钢:
具有奥氏体和铁素体双相组织的不锈钢,主要含有Cr、Ni、Mo 等元素。
双相不锈钢兼具奥氏体和铁素体不锈钢的优点,具有良好的耐腐蚀性能和力学性能。
5. 沉淀硬化不锈钢:
通过沉淀硬化过程获得高强度的不锈钢,主要含有Cr、Ni、Mo、Ti、Nb等元素。
不锈钢的金相学研究不仅包括组织结构和相变的分析,还包括性能评估和改善措施的研究。
例如,通过调整不锈钢的化学成分和热处理工艺,可以改善其金相组织,从而提高不锈钢的耐腐蚀性能、力学性能和其他性能。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止
奥氏体不锈钢晶间腐蚀及防止1前言不锈钢按组织可分为铁素体不锈钢:如Crl7、 Cr17Ti、Cr28等,马氏体不锈钢:如2Cr13、3Crl3、 4Cr13等,奥氏体不锈钢:如0Crl8Ni9Ti、1Crl8Ni9Ti、 Crl8Nil2Mo2Ti三种。
由于奥氏体不锈钢含有较高的铬和镍.可形成致密的氧化膜且热强性高,故奥氏体不锈钢比其它不锈钢具有更优良的耐蚀性、塑性、高温性能和焊接性,因此奥氏体不锈钢在航空、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用。
但在生产过程是如果焊条选用或焊接工艺不正确时,会产生晶间腐蚀及焊接热裂纹。
2 晶间腐蚀的概念晶间腐蚀是产生在晶粒之间的一种腐蚀形式。
产生晶间腐蚀的不锈钢,受到应力作用时,晶间腐蚀由表面开始而逐渐向内部发展。
这种腐蚀对于承受重载零件危害很大,因为它不引起零件外形的任何变化而使品粒之间结合遭到破坏,严重降低其机械性能,强度几乎完令损失,往往使机械设备发生突然破坏,是不锈钢最危险的一种破坏形式。
晶间腐蚀可以分别产生在热影响区、焊缝或熔合线上。
在熔合线上产生的晶间腐蚀又叫刃状腐蚀。
3晶间腐蚀产生的原因现以18—8型奥氏体钢(例如1CrI8NI9)来说明晶问腐蚀产生的过程。
室温下碳元素在奥氏体的溶解度很小,约0.02-0.03% (质量分数),而一般奥氏体钢中含碳量均超过0.02-0.03%,因此只能在淬火状态下使碳固溶在奥氏体中,以保证钢材具有较高的化学稳定性。
但是这种淬火状态的奥氏体钢当加热到450~850~(2或在该温度下长期使用时,碳在奥氏体中的扩散速度大于铬在奥氏体中的扩散速图1晶间腐蚀度。
当奥氏体中含碳量超过它在窀温的溶解度(0.02-0.03%)后。
碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散,并和铬化合,析出碳化铬Gr23C6。
但收稿日期:2o03一o6一o4 是铬的原子半径较大,扩散速度较小,来不及向边界扩散,品界附近大量的铬和碳化合形成碳化铬,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自品界附近。
奥氏体不锈钢材料牌号性能和应用场合
奥氏体不锈钢钟有很多,也是我们不锈钢法兰常用生产材料。
每一种奥氏体通过添加其它元素使之具有不同的性能,应用于不同的场合。
下面给大家一一介绍40多种常用奥氏体型不锈钢的特性和使用范围S353501Cr18Mn6Ni5N属于节镍不锈钢,冷加工后有磁性,焊后有晶间腐蚀倾向。
常用于制造铁道车辆及零部件。
S354501Cr18Mn8NiN室温强度高于18-8型不锈钢,在800度以下有较好的抗氧化和中温强度。
用于制造较低温度稀硝酸的化工设备、稀硝酸地下贮槽、硝铵真空蒸发器等。
S355501Cr18Mo10NI5Mo3N以Mn、N代Ni型不锈钢,经固溶处理后在有机酸等介质中有良好的耐蚀性。
由于其有良好的力学及工艺性能,可用于自然循环法制造尿素、生产维尼纶和丙烯腈等设备。
S301101Cr17Ni7(301)在弱介质中具有良好的耐蚀性,经冷加工后具有高强度也用于制造铁道车辆及零部件S302101Cr18Ni9(302)在≤65%的硝酸中具有良好耐蚀性,加工性能良好,焊后有晶间腐蚀倾向。
常在建筑上做装饰部件,也可用于要求有一定耐蚀性的结构件和低磁性部件S30314Y1Cr18Ni9奥氏体型易切销不锈钢,在钢中提高硫,磷含量,从而提高切削性能,常用于制造螺栓螺母,适用于在自动车床加工耐蚀性标准件。
S30315Y1Cr18Ni9Se在1Cr18Ni9钢的基础上添加0.15%以上的硒,并提搞硫磷含量,适用于自动车床加工的标准件,如螺栓,螺母等。
S304080Cr18Ni9(304)优良的耐蚀性及冷加工冲压性,低温性能好,在-180度的条件下力学性能仍佳。
是奥氏体型不锈钢生产和用量最多的牌号之一,如输酸管道、容器以及非磁性部件。
S3040300Cr19Ni10(304L)奥氏体型超低碳不锈钢,耐晶间腐蚀,焊接工艺广泛,焊后可以不作热处理。
常用于石油、化工、化肥设备中的容器、管道和各种零部件以及焊后不作热处理的设备。
S304580Cr19Ni9N加入氮可提高强度,塑性不下降,可减少零件厚度,改善耐蚀性。
奥氏体不锈钢的焊接工艺及焊接材料
1、奥氏体不锈钢的焊接特点(1)容易出现热裂纹防止措施:(a)尽量使焊缝金属呈双相组织,铁素体的含量控制在3-5%以下。
因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
(b)尽量选用碱性药皮的优质焊条,以限制焊缝金属中S、P、C等的含量。
(2)晶间腐蚀根据贫铭理论,焊缝和热影响区在加热到450-850℃敏化温度区时在晶界上析出碳化络,造成贫铭的晶界,不足以抵抗腐蚀的程度。
防止措施:(a)采用低碳或超低碳的焊材,如A002等;采用含钛、铝等稳定化元素的焊条,如AI37、A132等。
(b)由焊丝或焊条向焊缝熔入一定量的铁素体形成元素,使焊缝金属成为奥氏体+铁素体的双相组织(铁素体一般控制在4~12%)o(C)减少焊接熔池过热,选用较小的焊接电流和较快的焊接速度,加快冷却速度。
(d)对耐晶间腐蚀性能要求很高的焊件进行焊后稳定化退火处理。
(3)应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。
奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式,表现为无塑性变形的脆性破坏。
防止措施:(a)合理制定成形加工和组装工艺,尽可能减小冷作变形度,避免强制组装,防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕都会成为SCC的裂源,易造成腐蚀坑)。
(b)合理选择焊材:焊缝与母材应有良好的匹配,不产生任何不良组织,如晶粒粗化及硬脆马氏体等。
(O采取合适的焊接工艺:保证焊缝成形良好,不产生任何应力集中或点蚀的缺陷,如咬边等;采取合理的焊接顺序,降低焊接残余应力水平。
(d)消除应力处理:焊后热处理,如焊后完全退火或退火;在难以实施热处理时采用焊后锤击或喷丸等。
(e)生产管理措施:介质中杂质的控制,如液氨介质中的。
2、N2、等;液化石油气中的H2S;氯化物溶液中的。
2、Fe3÷,CM+等;防蚀处理:如涂层、衬里或阴极保护等;添加缓蚀剂。
(4)焊缝金属的低温脆化对于奥氏体不锈钢焊接接头,在低温使用时,焊缝金属的塑韧性是关键问题。
1cr18ni9ti材质标准
1cr18ni9ti材质标准
1cr18ni9ti是一种不锈钢材料,也称为国标0Cr18Ni12Mo2Ti、日标SUS321、美标TP321、德标X6CrNiTi18-10等,是一种属于奥氏体不锈钢的钢种。
1cr18ni9ti由于含有钛元素,所以具有优异的耐腐蚀性和高温强度,在海洋化工、核电站、锅炉等领域得到广泛应用。
下面介绍1cr18ni9ti材质标准:
1. 化学成分(%):
碳C ≤0.08,硅Si ≤1.00,锰Mn ≤2.00,磷P ≤0.045,硫S
≤0.030,镍Ni 8.00~11.00,铬Cr 17.00~19.00,钛Ti 5C~0.70。
2. 机械性能:
1cr18ni9ti的抗拉强度为≥520MPa,屈服强度为≥205MPa,延伸率为≥40%。
3. 热处理:
1cr18ni9ti不锈钢材料可以采用固溶退火、快速冷却的方式进行热处
理。
4. 特性:
1cr18ni9ti具有极强的耐腐蚀性、耐高温性、塑性好、强度高的特点,在海洋化工、核电站、锅炉等领域得到广泛应用。
总的来说,1cr18ni9ti是一种优质的不锈钢材料,具有优异的耐腐蚀
性和高温强度,在多个行业应用广泛。
需要注意的是,在使用
1cr18ni9ti材料时,需要注意其机械性能、热处理等细节,以确保其
质量和使用效果。
奥氏体不锈钢固溶处理
奥氏体不锈钢固溶处理奥氏体不锈钢腐蚀的机理:碳元素在奥氏体的溶解度很小,约0.02%~0.03%(质量分数),一般奥氏体钢中含碳量均超过0.02%~0.03%,当不锈钢从固溶处理温度冷却下来时,碳处于过饱和,经过敏化区时,碳和铬形成碳化物(主要是Cr23C6,Fe23C6)在晶界析出。
由于Cr23C6、Fe23C6含Cr量很高,而Cr 在奥氏体中扩散速率很低,这样就在晶界两侧形成了贫Cr区,因而钝化性能与晶粒不同,即晶界区和晶粒本体有了明显的差异,晶粒与晶界构成活态-钝态的微电偶结构,造成晶界腐蚀。
影响晶间腐蚀的因素:1.成分的影响(1)C元素的影响:大量实验可以知道,碳含量是影响奥氏体不锈钢晶间腐蚀最主要的因素,随着碳含量的降低,奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能得到提高。
(2)Cr元素的影响:在奥氏体不锈钢中,Cr含量的增加使其在低的敏化温度区加速晶间腐蚀,在高的敏化温度区则会延长产生晶间腐蚀的时间。
一般来说,奥氏体不锈钢中Cr的含量应超过13%,如果更低,则会严重降低抗晶间腐蚀的能力。
(3)Ni元素的影响:在不锈钢中加入Ni,使钢获得完全奥氏体组织,奥氏体不锈钢中,随着Ni含量的增加,残余的铁素体可完全消除。
但Ni含量的增加降低了碳在奥氏体中的溶解度,并促进了碳化物的析出和长大,所以Ni的含量会增加晶间腐蚀敏感性。
(4) Ti、Nb元素的影响:在不锈钢中的加入Ti、Nb等与C的结合能力比Cr更强的元素,能够与C结合合成稳定的碳化物,可以避免在奥氏体中形成贫铬区。
Ti是强碳化物形成元素,可形成稳定的TiC,其作用可降低基体的含C量,稳定Cr 含量,还可细化晶粒,最主要的作用是使钢中的C优先与Ti形成稳定TiC合金碳化物,而无法形成Cr的碳化物,避免出现晶界贫铬,增强晶间抗蚀能力。
这种稳定性元素的加入,能够部分抑制碳化物的形成,减轻贫Cr,从而提高抗晶间腐蚀的能力。
2.工艺因素(1)腐蚀介质的影响:腐蚀介质的种类及成分决定了晶间腐蚀的产生与否,以及腐蚀程度。
06cr18ni11ti奥氏体不锈钢 加工工艺 粗炼 精炼
06cr18ni11ti奥氏体不锈钢加工工艺粗炼精炼06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢是一种广泛应用于航空、航天、化工、石油、食品等领域的高性能不锈钢材料。
它具有优异的耐腐蚀性、抗氧化性、高温强度和良好的加工性能,是许多高端产品的理想选择。
然而,要充分发挥这种材料的潜力,需要对其进行精细的加工工艺,包括粗炼和精炼。
本文将对06Cr18Ni11Ti 奥氏体不锈钢的加工工艺进行详细介绍。
一、粗炼工艺粗炼工艺主要包括熔炼、铸造和锻造等过程。
1. 熔炼:熔炼是制造不锈钢的第一步,其目的是将原料加热至一定温度,使其熔化并混合均匀。
对于06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢,常用的原料有铬铁、镍铁、钛铁等合金元素,以及废钢、生铁等钢铁原料。
在熔炼过程中,需要严格控制温度、时间和气氛等因素,以保证合金成分的准确性和纯度。
2. 铸造:熔炼后的钢水需要进行铸造成型。
铸造方法有多种,如连铸、模铸等。
对于06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢,通常采用连铸法进行生产。
连铸过程中,需要控制冷却速度,以防止晶粒过大或过小,影响材料的力学性能。
此外,还需要对铸件进行表面清理,去除氧化皮、夹杂物等杂质。
3. 锻造:为了提高06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢的力学性能和尺寸精度,通常需要对其进行锻造处理。
锻造过程中,可以通过多次镦粗、拔长等操作,使钢材内部的晶粒细化,从而提高其强度和韧性。
同时,锻造还可以消除铸造过程中产生的气孔、裂纹等缺陷,提高材料的可靠性。
二、精炼工艺精炼工艺主要包括热处理、焊接和切削加工等过程。
1. 热处理:热处理是改善06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢力学性能和加工性能的重要手段。
常见的热处理方法有固溶处理、时效处理、淬火和回火等。
通过调整热处理参数,可以改变钢材的组织结构,从而获得所需的性能。
例如,固溶处理可以使奥氏体中的合金元素充分溶解,提高材料的耐腐蚀性和抗氧化性;时效处理则可以使奥氏体分解为稳定的碳化物和氮化物,提高材料的高温强度和耐蚀性。
奥氏体不锈钢使用温度标准
奥氏体不锈钢使用温度标准
奥氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性能和机械性能的不锈钢
材料,通常用于高温高压环境下。
对于不同类型的奥氏体不锈钢,
其使用温度标准可能会有所不同。
一般来说,奥氏体不锈钢的使用
温度受到许多因素的影响,包括合金成分、热处理工艺和具体的应
用环境等。
在一般情况下,奥氏体不锈钢的使用温度范围通常在-196°C
至800°C之间。
然而,具体的使用温度标准还需要根据不同牌号和
规格的奥氏体不锈钢进行具体的分析和评估。
一般来说,含有较高铬、镍和钼等合金元素的奥氏体不锈钢,其耐高温性能会更好,可
以在较高温度下长时间稳定使用。
此外,对于奥氏体不锈钢在高温环境下的使用,还需要考虑其
在高温下的机械性能、热膨胀系数、抗氧化性能等因素。
因此,在
具体应用中,需要根据工程要求和材料特性来选择合适的奥氏体不
锈钢材料,并严格按照相关的温度标准和使用要求进行设计和应用。
总的来说,奥氏体不锈钢的使用温度标准是一个复杂的问题,
需要综合考虑材料特性、环境条件和工程要求等多个因素。
在实际
应用中,需要进行详尽的材料选择和工程设计,以确保奥氏体不锈钢能够在规定的温度范围内安全稳定地使用。
06cr18ni11ti不锈钢密度
06Cr18Ni11Ti不锈钢密度1. 介绍不锈钢是一种常见的金属材料,在工业和日常生活中都有广泛的应用。
06Cr18Ni11Ti是一种常见的不锈钢材料,其密度是指其单位体积的质量。
本文将就06Cr18Ni11Ti不锈钢的密度进行深入探讨,旨在帮助读者全面了解这一材料的性质和特点。
2. 06Cr18Ni11Ti不锈钢密度的定义密度是物质的质量和体积的比值,通常用公式ρ=m/V表示,其中ρ为密度,m为质量,V为体积。
对于06Cr18Ni11Ti不锈钢来说,其密度取决于其化学成分和微观结构,是其重要的物理性质之一。
3. 06Cr18Ni11Ti不锈钢的化学成分06Cr18Ni11Ti是奥氏体不锈钢的一种,其化学成分包括铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)等元素。
其中,Cr元素能够提高不锈钢的抗腐蚀性能,Ni元素能够提高不锈钢的塑性和韧性,Mo元素能够提高不锈钢的耐蚀性。
添加了适量的钛(Ti)元素,可以有效改善06Cr18Ni11Ti不锈钢的焊接性能。
4. 06Cr18Ni11Ti不锈钢的微观结构06Cr18Ni11Ti不锈钢的微观结构主要是由奥氏体和少量的铁素体组成,奥氏体具有良好的塑性和韧性,铁素体则具有较高的硬度。
这种组织结构使得06Cr18Ni11Ti不锈钢同时具有了抗拉伸性和耐腐蚀性,适用于各种复杂的工作环境。
5. 06Cr18Ni11Ti不锈钢密度的测定方法06Cr18Ni11Ti不锈钢的密度可以通过实验室测定或计算方法进行确定。
实验室测定主要是通过称量法和容积法来测定其质量和体积,然后进行计算得到其密度值。
计算方法则是通过06Cr18Ni11Ti不锈钢的化学成分和微观结构进行理论推导,得出其密度的大致数值。
6. 06Cr18Ni11Ti不锈钢密度的应用06Cr18Ni11Ti不锈钢由于其良好的耐腐蚀性、高强度和优良的机械性能,在化工、机械制造、航空航天等领域得到了广泛的应用。
其密度作为一个重要的物理性质,对于材料的加工、设计和选用具有重要的指导意义。
Ti、Nb奥氏体不锈钢不需要去应力退火的原因分析
Ti、Nb奥氏体不锈钢不需要去应力退火的原因分析
一般的规范对不锈钢管道焊后热处理都没有要求,因为不锈钢焊后热处理的话,有一个敏化温度区,会降低不锈钢的耐腐蚀性能。
只有在工厂有条件的情况下,可对不锈钢设备进行固溶处理或者稳定化处理,消除应力,提高他的耐腐蚀性能。
A不锈钢和双相不锈钢焊后一般进行与其固溶工艺相同的焊后热处理,其目的是提高耐腐蚀性能;M不锈钢因淬透性好,空冷都能形成马氏体,所以焊后一般进行回火处理,其目的是提高焊接接头的韧性,降低硬度,消除应力。
不锈钢只能固溶处理,本身就做不了热处理,所以不锈钢在加工后一般都不需要消除应力热处理。
最好自己查相关资料,网上得来总是假,碰到不懂装懂的,随便应答的,根本就是假的或骗人的就直接误导你,甚至害惨你。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
防止晶间腐蚀,采用超低碳不锈钢
我们为什么要采用进口超低碳不锈钢制作筛管?看了下面这篇文章,就能明白。
晶间腐蚀是一种由于碳化物沉积与金属微观结构缺陷有关的比较快速和局部的一种腐蚀型式。
当奥氏体钢处在425-850°C的工况下一段时间,或当钢材加热到比较高的温度以后,以比较慢的速度冷却通过这个温度范围(例如焊接以后、退火以后在空气中冷却)在钢材中的铬和碳会结合成碳化铬粒子,沿着钢材晶粒的边缘分布,在晶粒边缘形成的碳化物颗粒销耗了金属晶格中铬的含量,降低了它的抗腐蚀能力,并在晶界处发生优先腐蚀。
这时的钢材被称谓“敏化”。
应该注意到,碳化物的沉积取决于碳的浓度、温度和在这个温度条件下的时间。
大部分奥氏体钢临界温度的范围在700°C左右,对于含碳量为0.06%的奥氏体钢,碳化物析出的时间大约为2分钟,而对于含碳量为0.02%的奥氏体钢,对于碳化物的析出具有“免疫力”。
对于已经形成碳化物沉淀的奥氏体钢恢复原状的办法是将它加热到1000°C 以上,紧接着用水淬火,保留碳和铬在金属固溶体中,防止碳化物的形成。
大部分被焊接和加热的结构不可能进行这样的热处理,因此设计出了一些特殊的钢种以避免这个问题。
这些钢种有321(用钛稳定),347(用铌稳定),钛和铌比铬对碳有更强的亲和力,因此碳化钛、碳化铌、碳化钽代替了碳化铬,在固溶体中留下了铬,保证了良好的抗腐蚀能力。
用于克服晶间腐蚀的另一种办法是采用超低碳不锈钢,例如316L和304L,这些钢材有着极底的碳含量(通常低于0.03%),因此具有非常强的抵御碳化物沉积的能力。
对于“敏化”的奥氏体钢,大部分环境不会引起晶间腐蚀,,例如在室温下的冰醋酸,碱性的盐溶液,例如碳酸钠,饮用水和大部分陆地上的淡水,在这些环境中,不需要考虑“敏化”的问题。
对于一些轻薄的材料,在焊接或经受高温以后,一般也不会有问题,因为通常冷却速度很快。
对于需要在高温下保持强度的不锈钢,晶粒边界碳化物的存在并不是有害的。
这种特殊应用的钢材有意识地提高了碳的含量,因为这可以增加钢材的高温强度和抗蠕变能力。
用“H”作为这种变化的代号,例如304H、316H、321H和347H,还有310。
所有这些钢材中碳的含量都可以引起碳化物沉淀的产生.
奥氏体不锈钢中的碳化物和氮化物
常用奥氏体不锈钢的碳含量在0.05%~0.15%,在高温下全部溶解于奥氏体中,当冷却到室温时,碳以过饱和状态存在于基体中,当再加热到适宜温度,并保温足够时间,碳将会以碳化物形式沉淀出来,常见的碳化物类型有M23C6、MC、M6C,而M7C3少见。
钢中存在的碳化物类型与钢的成分、受热条件有关。
M23C6型碳化物是影响奥氏体不锈性能最主要的碳化物。
在不锈钢中,M23C6主要是铬的碳化物,常常称为Cr23C6,由于铁、钼等元素常常取代部分铬,也记作(Cr,Fe)23或C6(Cr,Fe,Mo)23。
M23C6是一种富铬碳化物,具有复杂的面心立方结构,每个晶胞中含有92个金属原子和24个碳原子,其点阵常数约为奥氏体的3倍。
M23C6的析出温度范围为482~950℃,最敏感的温度出现于650~750℃间,所需保温时间最短仅几秒钟,与钢的成分、加工历史条件和所处温度相关。
M23C6在奥氏体基体中析出遵循一定顺序,以0Cr18Ni9 为例,在满足M23C6析出的条件下,首先在铁素体_奥氏体相界析出,随后依次是晶界、非共格孪晶界、非金属夹杂物边界和共格孪晶界,最后是晶内。
富铬的M23C6沉淀,将引起其附近区域铬含量降低,由于铬的扩散极度缓慢,此区域铬得不到补充,形成贫铬区,使钢的耐蚀性降低,这就是引起晶间腐蚀的经典贫铬理论,在晶界M23C6连续网状的形成其危害尤其严重,此外M23C6的析出对耐点蚀,缝隙腐和SCC也将产生不利影响并降低钢的塑韧性。
为了避免有害的M23C6析出,通常采用加入强碳化物形成元素和降低钢中碳含量至0.03%以下来控制。
研究和实践表明,将基体中的碳降至平衡碳含量0.02%以下是十分有效的。
MC碳化物主要出现于钛或铌稳定的奥化体不锈钢中,在这类钢中的MC是TiC和NbC,如果有Ta存在(加Nb带入)也可能形成TaC。
MC碳化物具有面心立方结构,碳原子在晶体点阵中占据八面体的位置,奥氏体不锈钢中不可避免含有氮,也可生成TiN和NbN等MN 型氮化物。
MN和MC晶格类型相同,CN 原子经常相互取代;实际工业产品中多半是以M (CN)型碳氮化物形式存在。
在钛或铌稳定化奥氏体不锈钢中,经适宜的温度加热,MC优先析出,窃取了钢中的碳,因而减少或推迟了有害的M23C6的析出,提高钢抗敏化态晶间腐蚀能力。
MC的析出敏感温度为850~900℃,通常在此温度进行2~4h的热处理,使MC优先析出,此种处理称做稳定化热处理。
此种热处理一般是在固溶处理后再进行才能充分发挥作用。
MC的析出除减缓M23C6析出提高耐晶间腐蚀外,尚可提高钢的蠕变性能,对于高温应用部件可在较高温度进行固溶处理,使MC尽量溶解,然后在高温应用中,MC便可弥散地沉淀出来,从而达到提高其蠕变强度的目的。
M6C型碳化物是一种具有面心立方结构,点阵常数近于M23C6,每个晶胞中含有96个金属离子,但碳原子数不确定,不是一个严格遵守化学定量法的相,M6C中至少含有两种金属原子,因此亦可记成A2B2C或A4B2C。
M6C在含钼或铌的奥氏体不锈钢中曾观察到它的存在。
钢中的氮、镍、铜、铌促进M6C的形成。
在17Cr-13Ni-5Mo钢中仅在氮含量超过0.069%时才发现M6C,当镍含量在25%以上时,镍、钼、铌含量越高,M6C形成的越快。
M6C属于高温沉淀相,当成分适合时,最快的沉淀温度处于900~950℃,常常在1小时之内沉淀出来,主要分布于晶内,且与一种或几种金属间相同时生成。
在较低温度下,只有长时间时效才能生成,如17Cr-13Ni-5Mo钢,在650℃经过1500小时时效,先生成M23C6而后生成M6C,目前一种观点认为M6C是由!%,#"按下式方式分解的产物:
+Mo +Mo
M23C6(Fe,Cr)21Mo2C6 M6C
650℃
至目前为止,已观察到Fe3Mo3C, Fe3Mo3C等M6C 型碳化物,当温度超过1050℃,M6C 将会溶于奥化体基体中。
在奥氏体不锈钢中存在氮化物的可能性是存在的,在不含稳定化元素的奥氏体不锈钢,如18Cr—8Ni钢,当氮含量超过0.15%4时曾发现Cr2N型氮化物。
在含足够量的铝、钛、铌、钒的奥氏体钢中能够生成MN(TiN,NbN)。