马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢的区别

马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢的区别
马氏体不锈钢与奥氏体不锈钢的区别

马氏体不锈钢:标准马氏体钢材的改良,含有类如镍、钼、钒等的添加元

素,主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K,当添加这些元素时,碳含量也增加,随着碳含量的增加,在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。

马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接,无论钢材的原先状态如何,经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区,热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量,当硬度增加时,则韧性减少,且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度,是避免龟裂的最有效方法,为得最佳的性质,需焊后热处理。

马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗地讲,是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在%以上。按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。

马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分,如Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏体铬不锈钢来说,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据Schaeffler图确定大致的组织。

马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类:

1.低碳及中碳13%Cr钢

2.高碳的18%Cr钢

3.低碳含镍(约2%)的17%Cr钢

马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性,可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片(1Cr13)、蒸汽装备的轴和拉杆(2Cr13),以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等(4Cr13)。碳含量较高的钢号(4Cr13、9Cr18)则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。

与铁素体不锈钢相似,在马氏体不锈钢中也可以加入其它合金元素来改进其他性能:1.加入%S或Se改善切削加工性能,例如1Cr13S或4Cr13Se;2.加入约1%Mo及% V,可以增加9Cr18钢的耐磨性及耐蚀性;3.加入约,可以提高1Cr13及2Cr13钢的热强性。

马氏体不锈钢与调制钢一样,可以使用淬火、回火及退火处理。其力学性质与调制钢也相似:当硬度升高时,抗拉强度及屈服强度升高,而伸长率、截面收缩率及冲击功则随着降低。

马氏体不锈钢的耐蚀性主要取决于铬含量,而钢中的碳由于与铬形成稳定的碳化铬,又间接的影响了钢的耐蚀性。因此在13%Cr钢中,碳含量越低,则耐蚀性越高。而在1Cr13、2Cr13、3Cr13及4Cr13四种钢中,其耐蚀性与强度的顺序恰好相反。

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%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%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。

奥氏体型钢

(1)1Cr17Mn6Ni15N;(2)1Cr18Mn8Ni5N;(3)1Cr18Ni9;(4)1Cr18Ni9Si3;(5)0Cr18Ni9;(6)00Cr19Ni10;(7)0Cr19Ni9N;(8)0Cr19Ni10NbN;(9)00Cr18Ni10N;

(10)1Cr18Ni12;(11) 0Cr23Ni13;(12)0Cr25Ni20;(13) 0Cr17Ni12Mo2;(14)

00Cr17Ni14Mo2;(15) 0Cr17Ni12Mo2N;(16) 00Cr17Ni13Mo2N;(17)

1Cr18Ni12Mo2Ti;(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti;(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti;(20)

0Cr18Ni12Mo3Ti;(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2;(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2;(23)

0Cr19Ni13Mo3;(24) 00Cr19Ni13Mo3;(25) 0Cr18Ni16Mo5;(26) 1Cr18Ni9Ti;(27) 0Cr18Ni10Ti;(28) 0Cr18Ni11Nb;(29) 0Cr18Ni13Si4

1.概述

奥氏体不锈钢1913年在德国问世,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%。钢号也最多,当今我国常用奥氏体不锈钢的牌号就有40多个,最常见的就是18-8型。

定义:常温下具有奥氏体组织的不锈钢。

分类:Fe-Cr-Ni (主体)

Fe-Cr-Mn

国内外牌号对比:

GB(中国)ASTM(美国) JIS(日本) DIN(德国)

1Cr17Ni7 301 SUS301 X12CrNi177

1Cr18Ni9 302 SUS302 X12CrNi188

1Cr18Ni10 303 SUS303 X12CrNiS188

0Cr18Ni9 304 SUS304 X5CrNi189

0Cr19i10 304L SUS304L X2CrNi189

0Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 X5CrNiMo1810

00Cr17Ni14Mo2 316L SUS316L X2CrNiMo1810

0Cr18Ni10Ti 321 SUS321 X10CrNiTi189

0Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 X2CrNiMo1816

2. 奥氏体不锈钢的成分

在18-8型不锈钢的成分基础上演变,主要有以下几方面的重要发展:

1) 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀

2) 降C或加Ti、Nb,减少晶间腐蚀倾向

3) 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度

4) 加Ni改善抗应力腐蚀性能.转自"我要不锈钢"

5) 加S、Se改善切削性和构件表面精度.

奥氏体不锈钢成分系统图

3. 奥氏体不锈钢的组织

铁素体相的形成

铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响

F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响:如使热加工产生裂纹的倾向性增大;钢的耐点蚀性下降,在诸多腐蚀环境(如尿素生产)中耐蚀性劣化;在高温下加长时间加热时,F相会转变为σ相使钢变脆等等。

铁素体相的形成与含量的粗略判定

含量的粗略判定:

Creq=%Cr+×%Si+%Mo,Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+×%Mn

铁素体相的消除

根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是首选的元素,但是从经济的角度出发,Mn和N也受到人们的重视。特别是N,其抑制铁素体形成的能力为Ni的30倍,同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用.

标准的马氏体不锈钢是:403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B 和440C型,这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”,其范围是从至18%,铬含量愈高的钢材需碳含量愈高,以确保在热处理期间马氏体的形成,上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用,且440型成份的熔填金属不易取得。

1.4021钢种简介1.4021为马氏体不锈钢

1.4021钢种简介:DIN 1.4021为马氏体不锈钢,又可称为420,有较好的耐蚀性能及较高的 力学性能。 特性:耐蚀性佳、较高的力学性能。 (1.4021)元素性能一览表: ¥(C)碳:钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳 量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷 脆性和时效敏感性。 ¥(Si)硅:在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉 强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。 硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低 碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能. ¥(Mn)锰:在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在 碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强 度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11 -14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀 能力,降低焊接性能。 ¥(P)磷:在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低 塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。 ¥(S)硫:硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在 锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于 0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常 称易切削钢。 ¥(Ni) 镍:镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍 铬钢。 ¥(Cr)铬:在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和 韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。 1.4021用途: 瓶胚用钢:1.4021 螺杆用钢:1.4021 手术刀用钢:1.4021 塑胶模用钢:1.4021 阀门配件用钢:1.4021 汽车零配件用钢:1.4021 食品器械配件用钢:1.4021 热处理参考条件:使用硬度:/;已为预硬棒。

304钢材简介

304钢材简介 编辑 304不锈钢材是一种通用性的不锈钢材料,防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好,能高到1000-1200度。304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸,在实验中得出:浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中,304不锈钢具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。 2 钢材基本信息 编辑 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,18-8铬镍钢等高合金钢。 不锈钢防锈的机理是合金元素形成致密氧化膜,隔绝氧接触,阻止继续氧化。所以不锈钢并不是“不锈”。304材料出现生锈现象,可能有以下几个原因:1.使用环境中存在氯离子。氯离子广泛存在,比如食盐、汗迹、海水、海风、土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中,腐蚀很快,甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求,而且需要经常擦拭,除去灰尘,保持清洁干燥。(这样就可以给他定个“使用不当”。)美国有一个例子:某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液,该容器已使用近百余年,上个世纪九十年代计划更换,因橡木材料不够现代,采用不锈钢更换后16天容器因腐蚀泄漏。2.没有经过固溶处理。合金元素没有溶入基体,致使基体组织合金含量低,抗蚀性能差。3.这种不含钛和铌的材料有天生的晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌,再配以稳定处理,可以减少晶间腐蚀。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。304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。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。304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不锈钢。304含铬19%,含镍9%。 304是得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、普通化工设备、核能等. 304不锈钢化学成份

马氏体不锈钢性能介绍

马氏体不锈钢 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。 马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗地讲,是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。 马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分,如Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏体铬不锈钢来说,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据Schaeffler图确定大致的组织。 铬是马氏体铬不锈钢最重要的合金元素。铬是铁素体形成元素,足够的铬可使钢变成单一的铁素体不锈钢,铬和碳的相互作用使钢在高温时具有稳定的γ 或γ+α相区,铬可以降低奥氏体向铁素体和碳化物的转变速度,从而提高淬透性;在大气H2S及氧化性酸介质中。它能提高钢的耐蚀性能,这与铬能促使生成一层铬的氧化物保护膜有关,但在还原介质中,随着铬含量的提高,钢的耐蚀性下降;铬含量的提高,钢的抗氧化性能也明显提高。 碳是马氏体铬不锈钢另一重要的合金元素。为了产生马氏体相变,碳含量要视钢中的铬含量而定,一般充分考虑碳、铬两者相互关系及碳的溶解极限(见图1-5)。在给定的铬量下,碳含理提高,强度、硬度提高,塑性降低,耐蚀性下降。

(新)马氏体不锈钢

4.4 马氏体不锈钢 4.4.1、常用马氏体不锈钢的钢号、化学成分和性能特点。 1、Cr13型 (1)此类钢的化学成分见表2-8 表2-8 1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13钢的化学成分,%① ①GB1220-92 (2)力学性能 1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13 钢的力学性能分别见表2-9至表2-16。 表2-9 1Cr13钢的室温力学性能 ①摘自GB1220,硬度为退火或高温回火后的数值②实际生产检验值,钢材截面尺寸≤60mm 表2-10 1Cr13钢的高温力学性能

表2-11 2Cr13钢的室温力学性能 ①摘自GB1220,硬度为退火或高温回火后的数值; ②实际生产检验值,钢材截面尺寸≤60mm,硬度为退火后硬度值。 表2-12 2Cr13钢的高温力学性能

表2-13 3Cr13钢的室温力学性能 ①摘自GB1220,括号内硬度系退火或高温回火后的布氏硬度;②实际生产检验值。 表2-14 3Cr13钢的高温力学性能 表2-15 4Cr13钢的室温力学性能

①摘自GB1220;②实际生产检验值。 表2-16 4Cr13钢的高温力学性能 (3)耐蚀性能 1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13 钢均具有不锈性。在室温的稀硝酸以及弱有机酸中也有一定耐蚀性。1Cr13和2Cr13钢在某些介质中的耐蚀性能见表2-17和表2-18 表2-17 1Cr13钢的耐蚀性能

表2-18 2Cr13钢的耐蚀性能

(4)工艺性能 包括冷、热加工性能、热处理性能及焊接性能。1Cr13钢的冷塑性及深冲性、抛光性和切削加工性能均良好,其板材厚度与深冲度的关系见图2-49。它的热加工温度以850-1200℃为宜,随后需灰冷或砂冷。它的焊接性能与0Cr13相近,焊后若焊缝需进行机加工时,应进行退火处理。1Cr13钢的热处理工艺见表2-19。 图2-49 表2-19 1Cr13钢的热处理工艺 2Cr13钢冷塑性变形性能、深拉和深冲性以及切削加工性均尚好,它的热加工温度以850-1200℃为宜,随后需砂冷或及时进行退火处理。它的热处理工艺见表2-20。此钢焊后硬化倾向大,易出现裂纹。若用Cr202,Cr207等焊条焊接时,焊前需经250-350℃预热,焊后需在700-730℃回火,若用奥107,奥207等焊条焊接,则可不进行焊后热处理。 表2-20 2Cr13钢的热处理工艺 3Cr13钢由于碳含量高,故冷变形性能较1Cr13,2Cr13钢为差,但其热加工并无困难,热变形适宜温度为850-1200℃,随后需缓冷并及时退火。3Cr13钢的软化退火与淬火工艺与1Cr13,2Cr13相同,但回火温度较低,一般为200-300℃。由于3Cr13钢可焊性差,一般情况下它不用于焊接。 4Cr13钢的热加工温度与1Cr13,2Cr13,3Cr13相同。但其冷加工性能较3Cr13更差。热处理时退火温度为750-800℃,随后炉冷;淬火温度为1050-1100℃,然后油冷;回火工艺与3Cr13钢相同。此钢的可焊性很差,一般不用于焊接。 (5)物理性能 Cr13型不锈钢的物理性能见表2-21,它们的临界温度(℃)为: 钢号 Ac 1 Ac 3 Ar 3 Ar 1 Ms 1Cr13 730 850 820 700 340 2Cr13 820 950 - 780 - 3Cr13 820 - - 780 240 4Cr13 820 - - - 270 表2-21 Cr13型不锈钢的物理性能

不锈钢简介

不锈钢简介 一、不锈钢的特性: 1、不锈钢定义:不锈钢通常指具有抵抗空气、水、酸、碱盐或其它介质腐蚀能力的钢根据合金成份的不同,分别侧重不锈性和耐酸性,有些钢虽然具有不锈性,但不一定耐酸,耐酸钢通常具有不锈性。所有的不锈钢没有一种能够应付所有的腐蚀环境,都可以不生锈。“不锈钢”是一种错误的名称,因为没有一种能够应付所有腐蚀环境,都可以不生锈的,不锈钢的真正含义只是“难生锈”而已。 2、不锈钢的分类: (1)按组织结构:马氏体不锈钢,铁表体不锈钢,奥氏体不锈钢,双相不锈钢; (2)按钢中主要化学成份:铬不锈钢镍不锈钢,铬镍钼不锈钢,超低碳不锈钢。(用于生产紧固件主要使用300系奥氏体不锈钢,此类不锈钢的主要化学成份是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8不锈钢,属铬镍不锈钢系列) (3)奥氏体不锈钢的特性:正常状态下无磁性,冷作加工后略有磁性;在各种温度,均可保持其奥斯田组织,不发生相变,所以不能用热处理使其硬化;但施予冷作加工,可使其硬化,并增加强度。主要有以下几种钢种:302HQ(0Cr18Ni9Cu3)、SUS304(0Cr18Ni9)、304M、304J3(302HC)、316(0Cr17Ni12Mo2)、316L(0Cr17Ni14Mo2)。 302HQ:低碳,低氮,低硫,极低之加工硬化率,极佳之冷间加工性,适用于形状复杂,成型难度高之用途。 304:加工硬化率适中,适于一般的冷加工及伸抽,冷加工性能较好。 304M:中等的加工硬化率,适于一般的冷间加工及伸抽。 304HC:添加铜取代镍,降低钢材之加工硬化率,且可维持较低之导磁性。 SUS316:加钼,更佳的耐蚀性及耐孔蚀性。 SUS316L:低碳,较316更佳的耐蚀性及更佳的冷加工性。 二、奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能

马氏体不锈钢简介

马氏体不锈钢 1、什么是不锈钢 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;而将耐化学介质腐蚀(酸、碱、盐等化学浸蚀)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。 2、分类 不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体(双相)不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。 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。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。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。 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。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,

钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷,以获得单相奥氏体组织。 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。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。 4、马氏体不锈钢:强度高,但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。 5、沉淀硬化不锈钢:基体为奥氏体或马氏体组织,沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化(又称

超马氏体不锈钢简介

超马氏体不锈钢简介 超马氏体不锈金刚亦称软马氏体不锈钢 ,有的也叫做可焊接马氏体不锈钢或13Cr 不锈钢。 传统的马氏体不锈钢通常是指410、420和431等牌号的不锈钢,含铬量分别为13%和17%左右。由于这类钢缺乏足够的延展性,而且在制造过程中墩应力裂纹下分敏感,可焊性差,因而,使用受到限制,成为不锈钢簇中不太受关注的一类材料。 为了克服上述不足,50年代末,瑞士人引入软马氏体的概念。最初的目的是为了改善水轮发电机叶轮的焊接性能。通过降低含碳量(最高碳含量为0.07%),增加镍含量(3.5%-4.5%),开发出了一系列新的合金。这类合金抗拉强度高,延展性又好,焊接性能也得到了改善。 随着冶炼技术进步,AOD/VOD 精炼技术广泛地应用于不锈钢的精炼,这类合金的最高碳含量从0.07%降低到0.05%和0.03%。经过人们不懈的努力,碳含量进一步降低,同时合金成分经过进一步优化,不锈钢的综合力学性能得到提高,耐腐蚀性良好,特别是焊接性能得到显著改善,形成了新的超马氏体不锈钢系列,成为不锈钢族中耀眼的一个系列,受到人们广泛的关注。近年来,采用加压冶金技术开发的含氮马氏体不锈钢也属于马氏体不锈钢范围。 超马氏体不锈钢的典型化学成分见下表。 典型超级马氏体不锈钢的化学成分,% 超马氏体不锈钢的力学性能

超马氏体不锈钢不仅具有较好的耐腐蚀性、可焊接性,而且具有强度高和低温韧性好的特点。典型的力学性能如下: 屈服应力:σ0.2为550-850MPa 抗拉强度:σb为780-1000MPa 冲击强度大于50J 延伸率大于12% 超马氏体不锈钢在加工制造过程中又采取了特殊的工艺措施,使得新的超马氏体不锈钢的焊接性能大大超过了传统的马氏体不锈钢。超马氏体不锈钢由于含碳量低,相当于提高了基体金属中含铬量的比例,所以耐腐蚀性好。 超级马氏体不锈钢的应用前景 超马氏体不锈钢除具有传统马氏体不锈钢的特点,可以应用于泵、压缩机、阀门及其它机加工用途外,超马氏体海洋用管已经开发成功,满足了海上石油天然气公司对工艺用无缝管输送管道的要求,成为海洋用钢的新成员。 荷兰的NAM石油天然气公司已经决定对他们位于荷兰北部格罗宁根的天然气田的湿天然气处理设施进行现代化改造,包括对30个球罐进行大修和对所有输送管道的更换,新选用的材料全部是超马氏体13Cr不锈钢。 阿曼国的液态天然气工程需要铺设几十公里长的输送管线,也采用的是超马氏体不锈钢。埃及和尼日利亚也在研究类似的工程。 此外,如水力发电、采矿设备、化工设备、食品工业、交通运输及高温纸浆生产设备也是极具潜力的应用领域。 超马氏体不锈钢的经济性 在超马氏体不锈钢取得成功之前,对许多应用不锈钢的领域,特别是含二氧化碳,或者含二

奥氏体、马氏体、铁素体、双相不锈钢的区别简介

奥氏体、马氏体、铁素体、双相不锈钢的区别简介

不锈钢通俗地说,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、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。

200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢 300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢 型号301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 型号302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。 型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。 型号304—通用型号;即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 型号309—较之304有更好的耐温性。 型号316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 型号321—除了因为添加了钛元素降低了材

奥氏体马氏体铁素体双相不锈钢的区别简介

不锈钢简介: 不锈钢通俗地说,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、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。 不锈钢牌号分组 200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢 300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢 型号301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 型号302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。 型号303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。 型号304—通用型号;即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 型号309—较之304有更好的耐温性。 型号316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1] 型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢 型号408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。 型号409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。 型号410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。 型号416—添加了硫改善了材料的加工性能。 型号420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。 型号430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。

超级13Cr马氏体不锈钢在CO_2及H_2S_CO_2环境中的腐蚀行为

第32卷第2期 2010年2月 北京科技大学学报Journa l of Un i versity of Sc i ence and Technology Be iji n g Vol .32No .2Feb .2010 超级13Cr 马氏体不锈钢在CO 2及H 2S /CO 2环境中的 腐蚀行为 吕祥鸿1)  赵国仙1)  张建兵2)  谢凯意 3) 1)西安石油大学材料科学与工程学院,西安710065 2)西安石油大学机械工程学院,西安710065 3)衡阳华菱钢管有限公司,衡阳421001 摘 要 在模拟油田腐蚀环境中,通过高温、高压、C O 2和H 2S/CO 2腐蚀实验及电化学测试,研究超级13Cr 马氏体不锈钢的腐蚀行为.结果表明:在C O 2腐蚀环境中,随着温度的升高,超级13Cr 的均匀腐蚀速率呈稍微上升的趋势,点蚀轻微;在H 2S 、 CO 2共存条件下,超级13Cr 的均匀腐蚀速率变化不大,点蚀严重,当Cl -的质量浓度为160g ?L -1 时,其最大点蚀深度可达 28μm.超级13Cr 的点蚀电位明显高于普通13Cr 的点蚀电位,温度升高、Cl -的质量浓度增大和H 2S 气体的存在降低了超级 13Cr 的点蚀电位,而C O 2对超级13Cr 的点蚀电位影响不大;在N 2、CO 2环境中,超级13Cr 的回复电位都在钝化区间,且回复 电位较高,具有良好的再钝化能力.H 2S 气体的存在同样使超级13Cr 的回复电位和点蚀电位显著降低.关键词 马氏体不锈钢;气体腐蚀;均匀腐蚀;点蚀分类号 TG17218 Corrosi on behav i ors of super 13Cr marten siti c st a i n less steel under CO 2and H 2S /CO 2env i ronm en t L ΒX iang 2hong 1) ,ZHAO Guo 2xian 1) ,ZHAN G J ian 2bing 2) ,X IE Kai 2yi 3) 1)School ofMaterial Science and Engineering,Xi πan Shiyou University,Xi πan 710065,China 2)School ofMechanical Engineering,Xi πan Shiyou University,Xi πan 710065,China 3)Hengyang Valin MP M Co .L td .,Hengyang 421001,China ABSTRACT The corr osi on behavi ors of super 13Cr martensitic stainless steel were studied with high te mperature and high p ressure CO 2and H 2S/CO 2test as well as electr oche m ical measure ment at the si m ulated oilfield corr osi on envir on ment .The results show that with increasing te mperature the unifor m corr osi on rate of super 13Cr martensitic stainless steel increases subsequently under CO 2corr o 2si on envir on ment,and the p itting is very slight .Under H 2S/CO 2corr osi on envir on ment,the unifor m corr osi on rate of super 13Cr mar 2tensitic stainless steel changes little,but the p itting becomes severe .W hen the Cl -mass concentrati on is 160g ?L -1 ,the max p itting dep th comes t o 28μm.The p itting potential of super 13Cr martensitic stainless steel is bigger than that of common 13Cr,and it decrea 2ses with increasing te mperature and Cl -mass concentrati on as well as the p resence of H 2S,while it changes slightly in C O 2corr osi on envir on ment .The recovery potential of super 13Cr martensitic stainless steel is in the passivati on zone under N 2and C O 2corr osi on envi 2r on ment,and the higher recovery potential indicates that super 13Cr martensitic stainless steel possesses the superi or re 2passivati on ability .A t the sa me ti m e,the p resence of H 2S makes the recovery potential and p itting potential decrease re markably .KE Y WO RD S martensitic stainless steel;gas corr osi on;unifor m corr osi on;p itting 收稿日期:20092 2062229基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(No .NCET 2 207220686);国家自然科学基金资助项目(No .50704026);西安石油大学科技基金研究项目(No .YS29030407) 作者简介:吕祥鸿(1971—),男,副教授,博士,E 2mail:lxhong71@sina https://www.360docs.net/doc/1210260606.html, 随着CO 2腐蚀日益成为阻碍油田继续开发的主要障碍,耐蚀性能良好的13Cr 马氏体不锈钢在油 田的应用逐渐广泛.塔里木、胜利、文昌和东方等油 田已经在一些含CO 2的油气井中使用了13Cr 材料

含镍马氏体不锈钢介绍(一)

含镍马氏体不锈钢介绍(一) 在铬马氏体不锈钢的基础上加人镍而形成铬镍马氏体不锈钢。由于镍的加人可使低碳 的铁一铬合金具有淬火能力,同时由于镍的存在可使低碳(<0.15%)马氏体铬不锈钢的铬 含量向更高的水平推移,提高了钢的耐蚀性,从而解决了马氏体铬不锈钢为提高其耐蚀性以损失钢的硬度为代价的难题。此外镍的加入也改善了钢的耐还原性介质的能力和提高了钢的塑韧性。 <一>1Cr17Ni2(AISI431) 1CrI7Ni2是一种经典的马氏体不锈钢,是马氏体不锈钢中强度与韧性匹配较好的钢种 之一。它对氧化性酸、大多数有机酸及有机盐类的水溶液有良好的耐蚀性。一般用于硝酸、醋酸生产和轻工、纺织、食品工业中的既要求强韧性又需耐腐蚀的轴类、活塞杆、泵、阀等零部件以及弹簧和紧固件。 化学成分: C Si Mn P S Cr Ni 0.11~0.17 ≤0.80≤0.80≤0.035≤0.03016.00~18.0 1.50~ 2.50 机械性能: 标准状态σb/MPa δ5/% 硬度HB GB1220 680~700℃回火,空冷 950~1050℃油冷 275~350℃回火 ≥1080 ≥10≤285 a.热加工,该钢的导热性较差,低于850℃加热时应缓慢。适宜的热加工温度为1130~1180℃,终加工温度应大于850 ℃,热加工后需缓冷或及时进行退火。 b.冷加工,该钢的冷加工硬化程度较大,冷加工微裂纹敏感性大,冷拉时,变形量应控制在11%~18%,冷拉后应在8h内退火。 c.焊接,不适于焊接,如若焊接,焊前需经500~600℃预热,焊后必须热处理。 (5)9Cr18。它是马氏体不锈钢.经淬火、回火后具有较高的硬度和耐磨性。在大气、水、海水以及某些酸类和盐类的水溶液中.具有良好的耐蚀性;经退火后,有很好的切削性能;但是焊接性差,在焊后的玲却过程中,不锈钢易因硬化而导致开裂。其主要用于制造耐腐蚀的零件.如不锈钢滚珠轴承、衬套及刀具等。 (6)ZG1Crl3。它是马氏体型不锈耐酸铸钢.铸造性能较好,具有良好的机械性能。在弱腐蚀介质中和在温度不高的情况下,均有良好的耐酸性。其可用于制造承受冲击负荷、要求韧性高的铸件,如泵壳、阀、叶轮和叶片等。 (7)ZG2Crl3。它是马氏体型不锈耐酸铸钢。其性能与ZG1Crl3相似,有更高的硬度.耐腐蚀性较低,焊接性能较差。其用途与ZG1Cr13相近,可用于耐腐蚀的高硬度铸件。 (8)ZG3Crl3。它是马氏体不锈耐酸铸钢。它的铸造性能较差、韧性较低,在氧化性酸中有良

超马氏体不锈钢

超马氏体不锈金刚亦称软马氏体不锈钢,有的也叫做可焊接马氏体不锈钢或13Cr不锈钢。 传统的马氏体不锈钢通常是指410、420和431等牌号的不锈钢,含铬量分别为13%和17%左右。由于这类钢缺乏足够的延展性,而且在制造过程中墩应力裂纹下分敏感,可焊性差,因而,使用受到限制,成为不锈钢簇中不太受关注的一类材料。 为了克服上述不足,50年代末,瑞士人引入软马氏体的概念。最初的目的是为了改善水轮发电机叶轮的焊接性能。通过降低含碳量(最高碳含量为0.07%),增加镍含量(3.5%-4.5%),开发出了一系列新的合金。这类合金抗拉强度高,延展性又好,焊接性能也得到了改善。 随着冶炼技术进步,AOD/VOD精炼技术广泛地应用于不锈钢的精炼,这类合金的最高碳含量从0.07%降低到0.05%和0.03%。经过人们不懈的努力,碳含量进一步降低,同时合金成分经过进一步优化,不锈钢的综合力学性能得到提高,耐腐蚀性良好,特别是焊接性能得到显著改善,形成了新的超马氏体不锈钢系列,成为不锈钢族中耀眼的一个系列,受到人们广泛的关注。近年来,采用加压冶金技术开发的含氮马氏体不锈钢也属于马氏体不锈钢范围。 超马氏体不锈钢的力学性能 超马氏体不锈钢不仅具有较好的耐腐蚀性、可焊接性,而且具有强度高和低温韧性好的特点。典型的力学性能如下: 屈服应力:σ0.2为550-850MPa 抗拉强度:σb为780-1000MPa 冲击强度大于50J 延伸率大于12% 超马氏体不锈钢在加工制造过程中又采取了特殊的工艺措施,使得新的超马氏体不锈钢的焊接性能大大超过了传统的马氏体不锈钢。超马氏体不锈钢由于含碳量低,相当于提高了基体金属中含铬量的比例,所以耐腐蚀性好。 超级马氏体不锈钢的应用前景 超马氏体不锈钢除具有传统马氏体不锈钢的特点,可以应用于泵、压缩机、阀门及其它机加工用途外,超马氏体海洋用管已经开发成功,满足了海上石油天然气公司对工艺用无缝管输送管道的要求,成为海洋用钢的新成员。

1RK91不锈钢简介讲解

1RK91 不锈钢 02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl(1RK91)是瑞典山特维克(Sandvik)公司20世纪90年代初研制的超高强度、高韧性超马氏体不锈钢。与传统的以合金碳化物或氮化物为主要的强化相使钢达到高强度的观念不同,该钢以Fe-Cr-Ni为基体,以Cu、Mo、Ti、Al作为强化元素,将C控制到≤0.02%的水平。首先通过固溶处理,使合金元素充分溶入基体中,然后快冷,获得合金元素过饱和的板条状马氏体组织;再进行时效处理,从马氏体基体中析出以金属间化合物为主的沉淀硬化相,同时使部分马氏体产生逆转变,形成逆转奥氏体。1RK91钢以金属间化合物作为强化相,以逆转奥氏体作为韧化相,使钢获得最佳的强韧性配合,而C作为对强韧性起有害作用的元素,被列入控制存在行列。无论从理论上,还是实践上,该钢种的研制被看成是超高强度钢的突破性的进展。 1RK91钢通过1 000℃左右固溶后,可冷加工制成棒材、板材、钢丝和钢带等冶金产品,再经450~475℃时效处理,在获得3 000 MPa的高强度条件下仍具有良好的塑性和优异的断裂韧性;同时还具有优良的冷加工性能和焊接性能,良好的耐腐蚀性能和抗过时效性能,用于制造在多种复杂条件下使用的零部件和器械。山特维克(Sandvik)的1RK91通过Vitro(细胞毒性)试验,验证钢不具有任何潜在的细胞毒性,因此能安全地与人类组织、体液或血液接触,符合所有相关过敏和皮肤刺激试验标准的要求。目前主要用于制造电动剃须刀网孔刀片,医用缝合针、手术刀片、钻孔器、剪刀、锉刀、夹钳、冲子、导向器等外科医疗器械。 1 瑞典山特维克(Sandvik)1RK91钢 1.1 1RK91钢的品种和主要技术参数1、2 山特维克(Sandvik)产品说明书给出的1RK91的化学成分见表1,钢的统一数字代号为UNS S46910,相应产品标准有:ASTM A959-2009(ASTM F899)和ISO 16061。 表1 (Sandvik)1RK91钢企标、实物及相应牌号的化学成分 牌号 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Ti Al 标准 1RK91 ≤ 0.02 ≤ 0.5 ≤ 0.5 ≤ 0.020 ≤ 0.005 12 9 4 2.0 0.9 0.4 Sandvik 企标 S46910 ≤ 0.03 ≤ 0.70 ≤ 1.00 ≤ 0.030 ≤ 0.015 11.0~ 13.0 8.0~ 10.0 3.5~ 5.0 1.5~ 3.5 0.50~ 1.20 0.15~ 0.50 ASTM A959-2009 S46910 ≤ 0.03 ≤ 0.70 ≤ 1.00 ≤ 0.030 ≤ 0.015 11.0~ 13.0 8.0~ 10.0 3.5~ 5.0 1.5~ 3.5 - 0.15~ 0.50 ASTM F899-2009 实物值0.01 0.40 0.30 0.010 0.003 12.3 8.9 4.2 2.2 1.0 0.35 钢的品种有棒材、板材、钢丝和钢带。钢丝交货表面状态有:表面涂层、冷拉光亮表面和圆截面直条,不同表面状态供货规格范围见表2,盘圈钢丝、直条钢丝和钢棒、钢带的尺寸及允许偏差见表3和表4。 表2 钢丝不同表面状态供货规格范围 表面状态规格范围,mm(in.) 表面涂层冷拉光亮表面圆截面直条0.30~10.00(0.012~0.4)0.10~1.50(0.004~0.059)0.60~10.00(0.024~0.4)

高氮超级马氏体不锈钢0Cr16Ni5Mo--0.12N的组织与性能研究

万方数据

东北大学硕士学位论文目录2.4显微组织观察及物相分析………………….童…………………………………….202.5力学性能测定………………………………………………………………………212.6电化学极化曲线测定………………………………………………………………22第3章工艺参数对实验钢显微组织的影响……………………………253.1实验钢的原始组织…………………………………………………………………253.2实验钢的Ms点测定………………………………………………………………263.3工艺参数对显微组织相组成的影响………………………………………………273.3.1QT对残余奥氏体含量及组织的影响………………………………………273.3.2PT和Pt对残余奥氏体含量及组织的影响…………………………………32第4章工艺参数对实验钢的力学性能和电化学腐蚀性能的影响………434.1力学性能……………………………………………………………………………434.1.1屈服强度…………………………………………………………………….434.1.2抗拉强度…………………………………………………………………….444.1.3延伸率……………………………………………………………………….464.1.4冲击韧性…………………………………………………………………….474.2电化学腐蚀性能……………………………………………………………………48第5章结论…………………………………………………………53参考文献……………………………………………………………….55致j射……………………………………………………………………………………..59 万方数据 ..VIII..

(新)超级不锈钢

4.6、超级不锈钢 在二十世纪末,国内外都着手于不锈钢品种的开发、对已有的四大不锈钢类都试制了“超级”的牌号,其共同特点是:从成分设计上保证更稳定的组织;在更苛刻环境下具有优良的耐蚀性能;更好的力学性能。钼不仅可满足上述要求,也是取代昂贵高合材料的重要合金元素由表3可见,四类“超级”牌号的不锈钢大都加入了合金元素钼。 表3 “超级”牌号不锈钢的化学成分,% 超级双相不锈钢型,含高钼和氮,标准牌号UNS S32750(25Cr-7Ni-3.7Mo-0. 3N),有的也含钨和铜,PREN 值大于40,可适用于苛刻的介质条件,具有良好的耐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相媲美。 1、超马氏体不锈钢的典型化学成分 这类新型的超马氏体不锈钢,为了适应不同的使用条件,比利时沙勒洛伊公司(FaEER)研究设计了三种不同化学成分的合金(见表1)[1]。 近年来,各国不锈钢生产厂在开发低碳、低氮超马氏体不锈钢方面,作出了巨大的努力,生产出了适用于不同用途的超马氏体不锈钢。不同生产厂家生产的超马氏体不锈钢典型化学成分见表2[2][3]。 表1 三种合金的目标化学成分/%

2、超马体不锈钢的显微组织 超马氏体不锈钢典型的基体金属显微组织为回火马氏体(见图1[2])。这种低碳回火马氏体组织具有很高的强度和韧性。根据含镍量的不同的热处理条件的差异,一些牌号的超马氏体不锈钢基体显微组织中可能会出现10%~40%的细小弥散状残留奥氏体。对于含铬16%等级的超马氏体不锈钢,显微组织中可能出现少量的δ铁素体。为了获得理想的细晶粒回火马氏体,在钢板交货之前一般都经过淬火加回火处理。 表2 超马氏体不锈钢典型化学成分/% 图1 3、超氏体不锈钢的机械性能 超马氏体不锈钢不仅具有较好的耐腐蚀性、可焊接性,而且具有强度高和低温韧性好的特点。典型的机械性如下: 屈服应力б0.2为550~850MPa 抗拉强度бb为780~1000MPa 冲击强度大于50焦耳 延伸率大于12% 阿维斯塔.谢菲尔德公司生产的248SV马氏体不锈钢的物理机械性能见表3[3]。 表3 248SV的物理机械性能

马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能

马氏体不锈钢的基本介绍与主要性能 马氏体不锈钢是指在室温下保持马氏体显微组织的一种铬不锈钢。通常情况下,马氏体不锈钢比奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢具有更高的强度,可通过热处理进行强化,具有良好的力学性能和高温抗氧化性。该钢种在大气、水和弱腐蚀介质如加盐水溶液、稀硝酸及某些浓度不高的有机酸,在温度不高的情况下均有良好的腐蚀介质。但该钢种不耐强酸,如硫酸、盐酸、浓硝酸等的腐蚀,常用于水、蒸汽、油品等弱腐蚀性介质。由于铬不锈钢可通过热处理强化,因此为了避免强度过高产生脆性,应采用正确的热处理工艺。 基本介绍 标准的马氏体不锈钢是:403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、440B和440C 型,这些钢材的耐腐蚀性来自“铬”,其范围是从11.5至18%,铬含量愈高的钢材需碳含量愈高,以确保在热处理期间马氏体的形成,上述三种440型不锈钢很少被考虑做为需要焊接的应用,且440型成份的熔填金属不易取得。 标准马氏体钢材的改良,含有类如镍、钼、钒等的添加元素,主要是用于将标准钢材受限的容许工作温度提升至高于1100K,当添加这些元素时,碳含量也增加,随着碳含量的增加,在焊接物的硬化热影响区中避免龟裂的问题变成更严重。 性能 马氏体不锈钢能在退火、硬化和硬化与回火的状态下焊接,无论钢材的原先状态如何,经过焊接后都会在邻近焊道处产生一硬化的马氏体区,热影响区的硬度主要是取决于母材金属的碳含量,当硬度增加时,则韧性减少,且此区域变成较易产生龟裂、预热和控制层间温度,是避免龟裂的最有效方法,为得最佳的性质,需焊后热处理。 马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗地讲,是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别,可分为马体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。 马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分,如Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏体铬不锈钢来说,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据SCHAEFFLER图确定大致的组织。 马氏体不锈钢主要为铬含量在12%-18%范围内的低碳或高碳钢。各国广泛应用的马氏体不锈钢钢种有如下3类: 1.低碳及中碳13%Cr钢 2.高碳的18%Cr钢

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