不锈钢的高温力学性能
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能不锈钢的物理性能不锈钢和碳钢的物理性能数据对比，碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢；电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增；线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小；碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化天生成氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点：1）高的电导率，约为碳钢的5倍。
2）大的线膨胀系数，比碳钢大40％，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地进步。
3）低的热导率，约为碳钢的1/3。
不锈钢的力学性能不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。
奥氏体型不锈钢同尽大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而进步；塑性则随着温度降低而减小。
其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。
更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。
所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。
不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下，既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性，同时在高温时双有足够的强度即热强性。
316和316L不锈钢316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。
317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。
316不锈钢还具有良好的而氯化物腐蚀的性能，所以通常用于海洋环境。
316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。
耐腐蚀性：耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。
不锈钢的力学性能
不锈钢的力学性能材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。
一、强度（抗拉强度、屈服强度）不锈钢的强度由各种因素来确定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学元素，主要是金属元素。
不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异，就有不同的强度特性。
（1）马氏体型不锈钢马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。
马氏体型不锈钢从大的方面来区分，属于铁—铬—碳系不锈钢.进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。
在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬镍系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。
马氏体铬系不锈钢在淬火—回火条件下，增加铬的含量可使铁素体含量增加，因而会降低硬度和抗拉强度。
低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下，当铬含量增加时硬度有所提高，而延伸率略有下降。
在铬含量一定的条件下，碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加，而塑性降低。
添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。
在进行低温淬火后，钼的添加效果十分明显。
含量通常少于1%。
在马氏体铬镍系不锈钢中，含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量，使钢得到最大硬度值。
马氏体型不锈钢的化学成分特征是，在0.1%----1.0%C，12%---27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒和铌等元素。
由于组织结构为体心立方结构，因而在高温下强度急剧下降。
而在600℃以下，高温强度在各类不锈钢中最高，蠕变强度也最高。
（2）铁素体型不锈钢据研究结果，当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成，因而随铬含量的增加其强度下降；高于25%时由于合金的固溶强化作用，强度略有提高。
钼含量的增加可使其更易获得铁素体组织，可促进α’相、σ相和χ相的析出，并经固溶强化后其强度提高。
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能不锈钢的物理性能不锈钢和碳钢的物理性能数据对比，碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢；电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增；线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小；碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化天生成氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点：1）高的电导率，约为碳钢的5倍。
2）大的线膨胀系数，比碳钢大40％，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地进步。
3）低的热导率，约为碳钢的1/3。
不锈钢的力学性能不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。
奥氏体型不锈钢同尽大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而进步；塑性则随着温度降低而减小。
其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。
更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。
所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。
不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下，既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性，同时在高温时双有足够的强度即热强性。
316和316L不锈钢316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。
317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。
316不锈钢还具有良好的而氯化物腐蚀的性能，所以通常用于海洋环境。
316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。
耐腐蚀性：耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。
SUS304不锈钢高温力学性能的物理模拟
304 不锈钢高温力学性能的物理模拟关小霞田建军杨健指导教师：杨庆祥胡宏彦博士燕山大学材料科学与工程学院摘要：采用Gleeble-3500热模拟试验机对304 不锈钢的高温力学性能进行了物理模拟。
对模拟结果中应力-应变曲线进行分析，并结合断口附近组织形貌的观察，得出结论：金属的极限应力随温度升高呈下降趋势；在δ-Fe向γ-Fe转变的某一温度，金属塑性急剧下降；对断口附近金相组织及SEM分析，推测晶界处可能存在着元素偏聚或析出相现象。
关键词：304不锈钢；力学性能；物理模拟1.前言：双辊铸轧不锈钢薄带技术是目前冶金及材料领域的前沿技术之一[1]，是直接用钢水制成2-5mm厚薄带的工艺过程。
该技术可以大大简化薄带钢的生产流程，降低生产成本，并形成低偏析、超细化的凝固组织，从而使带材具有良好的性能，被公认为钢铁工业的革命性技术[2、3]。
但是，不锈钢经铸轧后，薄带表面会形成宏观的裂纹，从而降低不锈钢薄带的力学性能，影响其质量[4-6]。
国内外在双辊铸轧不锈钢薄带技术上已经开展了一些研究工作。
文献[7]对比了铸轧铁素体和奥氏体不锈钢薄带；文献[8、9]对铸轧304不锈钢薄带过程中高温铁素体的溶解动力学进行了研究；文献[10]对不锈钢薄带铸轧过程中凝固热参数和组织进行了研究；文献[11-14]对不锈钢薄带铸轧过程中的流场和温度场进行了数值模拟；文献[15]对铸轧304不锈钢薄带的力学性能进行了研究。
文献[16]对304不锈钢在加热过程中的高温铁素体形核与长大和夹杂物在固－液界面的聚集进行了原位观察；文献[17]对薄带铸轧溶池液面进行了物理模拟；文献[18]对铸轧不锈钢薄带过程的凝固组织、流场、温度场及热应力场进行了数值模拟。
但是，缺少对铸轧不锈钢薄带表面与内部裂纹的生成机理、演变规律以及预防措施方面的研究。
在高温性能物理模拟方面，国内外也有不少研究。
文献[19]应用THERMECMASTOR-Z热加工模拟机对奥氏体不锈钢的高温热变形进行了模拟试验；文献[20]利用Gleeble-1500试验机对铸态奥氏体不锈钢在1000-1200℃温度区间进行了热压缩试验；文献[21]从位错理论角度出发，对高钼不锈钢热加工特征与综合流变应力模型进行了研究。
TSZ410铁素体不锈钢的高温力学性能试验
modulus，nominal yield strength，tensile strength，and elongation were obtained. The Rasmussen model and Gardner model were compared and analyzed. Based on the Rasmussen model，the calculation formula for the high-temperature stainless steel material hardening index was proposed and the high temperature stress-strain constitutive relationship of TSZ410 stainless steel was established. Compared with Q235B， S30408 austenitic stainless steel and EN 1.4003 stainless steel，the law of the effect of temperature on its mechanical properties was revealed. The results indicate that the initial elastic modulus， the nominal yield strength， and the tensile strength of TSZ410 stainless steel decrease gradually with the increase of temperature，especially in the temperature segment of 400℃ to 700℃，and the rate of decline is most significant. When heating temperatures are equal to 700°C， the elastic modulus is reduced to 40% of the normal temperature elastic modulus， and the nominal yield strength and tensile strength are reduced to about 15% of the nominal yield strength and tensile strength at room temperature. At a high temperature，the strength loss of TSZ410 stainless steel is larger than that of Q235B，while the stiffness loss is obviously less than that of Q235B. At a temperature below 500 ℃，TSZ410 stainless steel strength loss is significantly less than S30408 austenitic stainless steel，but when the temperature is higher than 500 ℃，the opposite is true.
不锈钢的特性和用途
不锈钢的特性和用途不锈钢是一种具有耐腐蚀性、高强度和耐高温性的金属材料，由于其优异的性能，被广泛应用于各个领域。
下面将详细介绍不锈钢的特性和用途。
一、不锈钢的特性1.耐腐蚀性：不锈钢具有优异的耐腐蚀性，能够在酸、碱、盐等恶劣环境下长期使用，不易生锈和腐蚀，因此具有很好的耐久性。
2.高强度：不锈钢的抗拉强度较高，具有较好的力学性能，能够承受较大的外力，具有优越的机械性能。
3.耐高温性：不锈钢具有较高的耐高温性能，能够在高温环境下保持其原有的物理和化学性质，不易软化和脆化，能够应对高温工况的需求。
4.美观性：不锈钢具有光亮、金属质感的外观，在设计上具有很好的美观性，同时也能够适应多种风格和需求。
5.易加工性：不锈钢具有较好的可塑性和可焊性，可以通过加工、切割、焊接等方式进行加工，制作出各种形状和尺寸的产品。
6.卫生性：不锈钢具有良好的卫生性，不会对食品、药品等产生污染，因此广泛应用于食品加工、医疗设备等领域。
二、不锈钢的用途1.建筑和装饰：不锈钢具有优良的耐腐蚀性和美观性，被广泛应用于建筑和装饰领域，如不锈钢门窗、楼梯扶手、幕墙、家具等。
2.厨房用具：由于不锈钢具有良好的卫生性和耐腐蚀性，常被用于制作厨房用具，如锅具、餐具、水槽、炉灶等。
3.医疗设备：不锈钢在医疗设备领域应用广泛，如手术器械、医用针管、手术台等，能够满足高要求的卫生性和安全性。
4.化工设备：不锈钢由于具有良好的耐腐蚀性和耐高温性能，常被用于制作化工设备，如容器、管道、阀门等。
5.汽车零部件：汽车零部件对材料的强度和耐腐蚀性有较高要求，不锈钢的高强度和耐腐蚀性使其成为汽车零部件的理想选择。
6.船舶和海洋工程：不锈钢的耐腐蚀性使其成为船舶和海洋工程中常用的材料，如船壳、管道、锚链等。
7.电子和电气设备：不锈钢具有良好的导电性和耐蚀性，被广泛应用于电子和电气设备制造中，如导线、连接器、电梯等。
8.石油和天然气工业：不锈钢由于其耐腐蚀性和耐高温性能，在石油和天然气工业中被广泛用于管道、储罐等设备。
310s高温屈服强度曲线
310S耐高温不锈钢是一种具有优异力学性能的材料，其屈服强度曲线在不同温度下表现出不同的特性。
在常温下，310S耐高温不锈钢的屈服强度曲线呈现出典型的金属材料特征，即随着应力的增加，屈服强度逐渐增加。
但是，随着温度的升高，310S耐高温不锈钢的屈服强度曲线开始发生变化。
在一定温度下，屈服强度达到峰值，随着温度的继续升高，屈服强度开始下降。
这种温度相关的屈服强度变化与材料的微观结构和热力学性能密切相关。
在高温下，310S耐高温不锈钢的屈服强度曲线呈现出复杂的应力-应变行为，包括屈服平台的出现和应力松弛等现象。
这些现象的发生与材料内部的微观结构演化密切相关，如位错的滑移、晶界的迁移等。
通过研究310S耐高温不锈钢在不同温度下的屈服强度曲线，可以深入了解材料的热力学性能和微观结构特征，为材料的优化设计和安全使用提供重要依据。
SUS304不锈钢高温力学性能的物理模拟.
304 不锈钢高温力学性能的物理模拟关小霞田建军杨健指导教师：杨庆祥胡宏彦博士燕山大学材料科学与工程学院摘要：采用Gleeble-3500热模拟试验机对304 不锈钢的高温力学性能进行了物理模拟。
对模拟结果中应力-应变曲线进行分析，并结合断口附近组织形貌的观察，得出结论：金属的极限应力随温度升高呈下降趋势；在δ-Fe向γ-Fe转变的某一温度，金属塑性急剧下降；对断口附近金相组织及SEM分析，推测晶界处可能存在着元素偏聚或析出相现象。
关键词：304不锈钢；力学性能；物理模拟1.前言：双辊铸轧不锈钢薄带技术是目前冶金及材料领域的前沿技术之一[1]，是直接用钢水制成2-5mm厚薄带的工艺过程。
该技术可以大大简化薄带钢的生产流程，降低生产成本，并形成低偏析、超细化的凝固组织，从而使带材具有良好的性能，被公认为钢铁工业的革命性技术[2、3]。
但是，不锈钢经铸轧后，薄带表面会形成宏观的裂纹，从而降低不锈钢薄带的力学性能，影响其质量[4-6]。
国内外在双辊铸轧不锈钢薄带技术上已经开展了一些研究工作。
文献[7]对比了铸轧铁素体和奥氏体不锈钢薄带；文献[8、9]对铸轧304不锈钢薄带过程中高温铁素体的溶解动力学进行了研究；文献[10]对不锈钢薄带铸轧过程中凝固热参数和组织进行了研究；文献[11-14]对不锈钢薄带铸轧过程中的流场和温度场进行了数值模拟；文献[15]对铸轧304不锈钢薄带的力学性能进行了研究。
文献[16]对304不锈钢在加热过程中的高温铁素体形核与长大和夹杂物在固－液界面的聚集进行了原位观察；文献[17]对薄带铸轧溶池液面进行了物理模拟；文献[18]对铸轧不锈钢薄带过程的凝固组织、流场、温度场及热应力场进行了数值模拟。
但是，缺少对铸轧不锈钢薄带表面与内部裂纹的生成机理、演变规律以及预防措施方面的研究。
在高温性能物理模拟方面，国内外也有不少研究。
文献[19]应用THERMECMASTOR-Z热加工模拟机对奥氏体不锈钢的高温热变形进行了模拟试验；文献[20]利用Gleeble-1500试验机对铸态奥氏体不锈钢在1000-1200℃温度区间进行了热压缩试验；文献[21]从位错理论角度出发，对高钼不锈钢热加工特征与综合流变应力模型进行了研究。
不锈钢物理性能与温度的相关性
比热容
随着温度的变化比热容会发生变化，但在温度变化的过程中金属组织中一旦发生相变或沉淀，那么比热容将发生最著的变化。
导热系数
在600℃以下，各种不锈钢的导热系数基本在10～30W/(m·℃)范围内，随着温度的提高导热系数有增加趋势。在100℃时，不锈钢导热系数山大军小的顺序为1Crl7、OCr12、2Cr25N、OCr18Ni11Ti、OCr18Ni9、Ocr17Ni12M02、2Cr25Ni20。500℃时导热系数由大至小的顺序为1Cr13、lCr17、2Cr25N、0Cr17N11 2M02、OCr18Ni9Ti和2Cr25Ni20。奥氏体型小锈钢的导热系数较其他不锈钢略低，与普通碳素钢相比100℃时奥氏体型不锈钢的导热系数约为其1/4。
对于奥氏体型不锈钢，在80K以下收缩率(相对于273K)的大小略有差异。镍的含量对收缩率有一定的影响。
电阻率
在极低温度下各牌号间电阻率大小的差异加大。合金元素对电阻率的大小有较大的影响。
磁性
在低温下，奥氏体型不锈钢随材质的不同其质量磁化率对负荷磁场的影响有差异。不同的合金元素含量也有差异。
不同牌号的磁导毕没有什么差异。弹性模量在低温下，有磁性转变的奥氏体型不锈钢其泊松比相应地产生极值。
不锈钢物理性能与温度的相关性
和其他材料一样，物理性能主要包括以下3个方面：熔点、比热容、导热系数和线膨胀系数等热力学性能，电阻率、电导率和磁导率等电磁学性能，以及杨氏弹性模量、刚性系数等力学性能。这些性能一般都被认为是不锈钢材料的蚓有特性，但是也会受到诸如温度、加工稃度和磁场强度等的影响。通常情况下不锈钢与纯铁相比导热系数低、电阻大，而线膨胀系数和导磁率等性能则依不锈钢本身的结晶结构而异。
不锈钢的力学性能
不锈钢的力学性能：（一）强度（抗拉强度、屈服强度）不锈钢的强度是由各种因素不确定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学因素，主要是金属元素。
不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异，就有不同的强度特性。
（1）马氏体型不锈钢马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。
马氏体型不锈钢从大的方面来区分，属于铁-铬-碳系不锈钢。
进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。
在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。
马氏体铬系不锈钢在淬火-回火条件下，增加铬的含量可使铁素体含量增加，因而会降低硬度和抗拉强度。
低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下，当铬含量增加时硬度有所提高，而延伸率略有下降。
在铬含量一定的条件下，碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加，而塑性降低。
添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。
在进行低温淬火后，钼的添加效果十分明显。
含量通常少于1%。
在马氏体铬镍系不锈钢中，含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量，使钢得到最大硬度值。
马氏体型不锈钢的化学成分特征是，在0.1%-1.0%C，12%-27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒、和铌等元素。
由于组织结构为体心立方结构，因而在高温下强度急剧下降。
而在600℃以下，高温强度在各类不锈钢中最高，蠕变强度也最高。
(2)铁素体型不锈钢据研究结果，当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成，因而随铬含量的增加其强度下降；高于25%时由于合金的固溶强化作用，强度略有提高。
钼含量的增加可使其更易获得铁素体组织，可促进α’相、б相和x相的析出，并经固溶强化后其强度提高。
但同时也提高了缺口敏感性，从而使韧性降低。
钼提高铁素体型不锈钢强度的作用大于铬的作用。
铁素体型不锈钢的化学成分的特征是含11%-30%Cr，其中添加铌和钛。
不锈钢的高温力学性能
—
600
430
—
37
—
—
750
250
—
60.5
—
—
1Cr18Ni9
1150C水冷
650
380
98
33
40
—
760
210
98
17
18
—
870
135
69
19
27
—
900
82
—
34
61
—
1000
43
—
38.3
66.8
—
1100
28
—
57.5
74
—
0Cr19Ni9
1050C水冷
400
410
108
45
69
—
—
21.8
—
—
600
540
—
42.6
—
—
650
360
—
69.0
—
—
31.0
2
49.0
—
1100
52
—
67.2
61.7
—
1150
48
—
65.2
58.5
—
1200
36
—
67.0
71.2
—
00Cr19Ni13Mo3
1050〜1100C
水冷
800
277
—
43.5
86.1
—
900
130
—
94.1
88.5
—
1000
79
—
68.5
76.0
不锈钢的力学性能
不锈钢得力学性能（一)一、强度(抗拉强度、屈服强度)不锈钢得强度由各种因素来确定,但最重要得与最基本得因素就是其中添加得不同化学元素，主要就是金属元素。
不同类型得不锈钢由于其化学成分得差异,就有不同得强度特性。
(1)马氏体型不锈钢马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化得特性,因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围得不同得力学性能。
马氏体型不锈钢从大得方面来区分,属于铁—铬—碳系不锈钢、进而可分为马氏体铬系不锈钢与马氏体铬镍系不锈钢。
在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳与钼等元素时强度得变化趋势与在马氏体铬镍系不锈钢中添加镍得强度特性如下所述。
马氏体铬系不锈钢在淬火—回火条件下,增加铬得含量可使铁素体含量增加，因而会降低硬度与抗拉强度。
低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下,当铬含量增加时硬度有所提高,而延伸率略有下降。
在铬含量一定得条件下,碳含量得增加使钢在淬火后得硬度也随之增加，而塑性降低。
添加钼得主要目得就是提高钢得强度、硬度及二次硬化效果。
在进行低温淬火后，钼得添加效果十分明显。
含量通常少于1％。
在马氏体铬镍系不锈钢中,含一定量得镍可降低钢中得δ铁素体含量，使钢得到最大硬度值。
马氏体型不锈钢得化学成分特征就是,在0、1%－－--1、0%C,1２%-－-2７%Cr得不同成分组合基础上添加钼、钨、钒与铌等元素。
由于组织结构为体心立方结构,因而在高温下强度急剧下降。
而在600℃以下,高温强度在各类不锈钢中最高,蠕变强度也最高。
(２）铁素体型不锈钢据研究结果,当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织得形成,因而随铬含量得增加其强度下降;高于25％时由于合金得固溶强化作用,强度略有提高。
钼含量得增加可使其更易获得铁素体组织,可促进α’相、σ相与χ相得析出,并经固溶强化后其强度提高。
但同时也提高了缺口敏感性，从而使韧性降低。
钼提高铁素体型不锈钢强度得作用大于铬得作用。
铁素体型不锈钢得化学成分特征就是含11％—3０%Cr，其中添加铌与钛。
430、444不锈钢连铸坯的高温力学性能研究
能热水器&
热
交
换
,(-
器
等
方
面%
目前国内外对
于这两种铁素体不锈钢的高温力学性能研究较 少,. 0!!- % 本文 主 要 通 过 -REE\RE9!.''_热 e力 模 拟试验机来测试两个钢种的高温力学性能" 研究 两种不锈钢在高温下的力学性能变化% 研究结果
对分析两种不锈钢在连铸生产时不同温度下产生 裂纹的机理& 确定冷却制度和矫直温度具有重要 的意义%
#%,77ET5M78MR6>476VETW6UNMSAQ6E7QEd+EQB7MRM8N" L>MUM; '!('!'" OB67># (%K67>7 +BETY>RbM[ET-TM;X OM%" <UI%" K67>7 ".'''"" OB67>$
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309l标准范围
309l标准范围309L是一种不锈钢材料，具有优异的耐腐蚀性能和高温性能，常用于制造各种高温和腐蚀环境下的零部件。
以下是关于309L标准的详细介绍。
一、309L的化学成分309L不锈钢是一种含有铬、镍、钼等元素的合金，其中铬的含量在19.5%-23.5%之间，镍的含量在8.0%-11.0%之间，钼的含量在2.0%-3.0%之间。
此外，还可能含有一定量的钛、氮等元素，以提高材料的耐腐蚀性能和高温性能。
二、309L的力学性能309L不锈钢具有良好的力学性能，其抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度等指标均满足ASTM标准。
具体力学性能如下：抗拉强度（MPa）：≥520屈服强度（MPa）：≥205延伸率（%）：≥40硬度（HB）：≤187三、309L的耐腐蚀性能309L不锈钢在各种腐蚀介质中具有优异的耐腐蚀性能，如氧化性酸、有机酸、碱溶液等。
在高温环境下，309L不锈钢的耐腐蚀性能更加优异，可承受温度高达1200℃的高温。
四、309L的应用领域由于309L不锈钢具有优异的耐腐蚀性能和高温性能，被广泛应用于制造各种高温和腐蚀环境下的零部件，如化工设备、航空航天器、核能设备、石油钻采设备等。
此外，还可用于制造医疗器械、食品工业等领域。
五、309L的生产加工309L不锈钢可以采用熔炼、铸造、挤压、轧制等方法进行生产加工。
在生产过程中，应严格控制化学成分、力学性能等指标，确保产品的质量稳定。
此外，还可以进行热处理、表面处理等工艺操作，以进一步优化材料的性能和外观质量。
六、309L的质量控制为了确保309L不锈钢产品的质量稳定可靠，需要进行严格的质量控制。
质量控制环节包括原材料检验、熔炼质量检验、化学成分检验、力学性能检验、耐腐蚀性能检验等。
同时，还应制定相应的质量标准和检验规程，对每个生产环节进行严格的把关和控制。
七、309L的未来发展趋势随着科技的不断进步和工业领域的快速发展，309L不锈钢作为一种优异的耐腐蚀和高温材料，未来仍将具有广阔的发展前景。
高温合金不锈钢棒 标准
高温合金不锈钢棒标准一、化学成分高温合金不锈钢棒的化学成分应符合相关国家标准的规定。
通常，这种合金包含铬、镍、钼、铌等元素，以及少量的铝、钛、氮等元素。
具体的化学成分要求因不同的合金类型和用途而异。
二、力学性能高温合金不锈钢棒的力学性能应满足以下要求：1. 抗拉强度：合金的抗拉强度应不低于某一特定值，通常在800-1100 MPa之间。
2. 屈服强度：合金的屈服强度应不低于某一特定值，通常在400-700 MPa之间。
3. 延伸率：合金的延伸率应不低于某一特定值，通常在20%-30%之间。
4. 硬度：合金的硬度应不低于某一特定值，通常在140-210HB 之间。
三、耐腐蚀性能高温合金不锈钢棒具有良好的耐腐蚀性能，尤其是对氧化性介质和酸性介质的抵抗力较强。
在不同环境下，其耐腐蚀性能的表现也有所差异。
四、工艺性能高温合金不锈钢棒具有良好的工艺性能，可以进行多种加工工艺，如热加工、冷加工、焊接等。
在加工过程中，合金的组织结构和性能不会发生明显的变化。
五、组织结构高温合金不锈钢棒的组织结构通常包括面心立方晶格结构、密排六方晶格结构等。
在不同温度和环境下，其组织结构也会发生变化。
六、尺寸精度高温合金不锈钢棒的尺寸精度应符合相关国家标准的规定。
对于不同用途的棒材，其尺寸精度要求也有所不同。
七、表面质量高温合金不锈钢棒的表面质量应满足以下要求：1. 表面光滑度：棒材的表面应光滑，无明显的划痕、凹陷、气孔等缺陷。
2. 表面氧化层：棒材的表面应有一层均匀的氧化层，以防止进一步的氧化。
氧化层的厚度应控制在一定范围内。
不锈钢的高温力学性能
200
—
≥410(43)
—
—
—
300
—
≥375(38)
—
—
—
0Cr18Ni11Si4AlTi
950~1050℃水冷
(棒材)
300
630
σ0.2390
δ1028
57
—
400
610
σ0.2345
δ1026
56
—
冷轧态
(板材)
300
735
σ0.2635
δ1011
—
—
350
725
σ0.2630
δ1011
—
—
1200
29
—
59.2
—
—
1Cr18Ni9Ti
1050℃水冷
300
450
σ0.2195
31
65
—
400
440
σ0.2175
31
65
—
500
440
σ0.2175
29
65
—
600
390
σ0.2175
25
61
—
700
275
σ0.2155
26
59
—
800
175
σ0.298
35
69
—
0Cr18Ni11Nb
1050℃水冷
700
245~305
—
31~42
44~60
245~295
奥氏体-铁素体型钢
牌号
热处理制度
试验温度
/℃
抗拉强度
σb/MPa
屈服点
σs/MPa
不锈钢屈服强度及抗拉强度
不锈钢屈服强度及抗拉强度
不锈钢是一种常用的金属材料，具有优良的耐腐蚀性能和高强度特点。
在工程领域中，不锈钢的屈服强度和抗拉强度是评估其力学性能的重要指标。
不锈钢的屈服强度是指在材料受到外力作用下，开始发生塑性变形的临界点。
也就是说，当外力超过了不锈钢材料的屈服强度时，材料会发生可见的塑性变形。
屈服强度通常以屈服强度标记为表示，单位为兆帕（MPa）。
不锈钢的抗拉强度是指在材料受到拉伸力作用下，材料能够承受的最大应力。
抗拉强度是衡量不锈钢材料抵抗拉伸破坏的能力，也是评估其耐久性和可靠性的重要指标。
抗拉强度通常以抗拉强度标记为表示，单位为兆帕（MPa）。
不锈钢的屈服强度和抗拉强度与其化学成分、热处理状态和晶体结构等因素密切相关。
一般来说，不锈钢中含有较高的铬、镍等合金元素，其屈服强度和抗拉强度会相对较高。
同时，通过热处理可以改变不锈钢的晶体结构，进而影响其力学性能。
在实际应用中，不锈钢的屈服强度和抗拉强度对于设计和选择合适的材料至关重要。
例如，在建筑领域中，需要选择具有足够强度的不锈钢材料来承受建筑结构的荷载。
而在制造业中，
需要根据产品的使用环境和要求选择合适的不锈钢材料，以确保产品的质量和可靠性。
此外，不锈钢的屈服强度和抗拉强度还与温度有关。
一般来说，随着温度的升高，不锈钢的屈服强度和抗拉强度会下降。
因此，在高温环境下使用不锈钢材料时，需要考虑其在高温下的力学性能。
总之，不锈钢的屈服强度和抗拉强度是评估其力学性能的重要指标。
通过了解不锈钢材料的屈服强度和抗拉强度，可以更好地选择和应用不锈钢材料，满足各种工程领域的需求。
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1200
29
—
59.2
—
—
1Cr18Ni9Ti
1050℃水冷
300
450
σ0.2195
31
65
—
400
440
σ0.2175
31
65
—
500
440
σ0.2175
29
65
—
600
390
σ0.2175
25
61
—
700
275
σ0.2155
26
59
—
800
175
σ0.298
35
69
—
0Cr18Ni11Nb
1050℃水冷
520
397
16.5
58.5
201
450
485
375
17.5
57
235
470
485
410
22.5
71
—
500
430
353
32.5
75
245
550
345
280
36.5
83.5
220
3Cr13
1000℃空冷
650℃回火
20
940
695
16
52
49
200
805
655
14
57
128
400
705
570
12
52
不锈钢的高温力学性能
奥氏体型钢
牌号
热处理制度
试验温度
/℃
抗拉强度
σb/MPa
屈服点
σs/MPa
伸长率
δs(%)
断面收缩率
ψ(%)
冲击韧性
σku/J·cm-2
1Cr18Mn8Ni5
(2.5m厚板材)
1075℃空冷
200
560
—
49
—
—
300
560
—
49
—
—
400
530
—
47
—
—
500
480
—
45.5
—
—
200
—
≥410(43)
—
—
—
300
—
≥375(38)
—
—
—
0Cr18Ni11Si4AlTi
950~1050℃水冷
(棒材)
300
630
σ0.2390
δ1028
57
—
400
610
σ0.2345
δ1026
56
—
冷轧态
(板材)
300
735
σ0.2635
δ1011
—
—
350
725
σ0.2630
δ1011
—
—
600
430
—
37
—
—
750
250
—
60.5
—
—
1Cr18Ni9
1150℃水冷
650
380
98
33
40
—
760
210
98
17
18
—
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135
69
19
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—
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—
34
61
—
1000
43
—
38.3
66.8
—
1100
28
—
57.5
74
—
0Cr19Ni9
1050℃水冷
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410
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69
—
480
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σ0.2175
38
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—
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450
σ0.2175
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500
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σ0.2128
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σ0.2118
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47
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1100℃20分钟
水冷
800
225
—
22.0
24.2
—
900
138
—
27.5
31.0
700
245~305
—
31~42
44~60
245~295
奥氏体-铁素体型钢
牌号
热处理制度
试验温度
/℃
抗拉强度
σb/MPa
屈服点
σs/MPa
伸长率
δs(%)
断面收缩率
ψ(%)
冲击韧性
σku/J·cm-2
0Cr26Ni5Mo2
950~1000℃水冷
50
—
≥440(45)
—
—
—
100
—
≥420(43)
—
—
385
98
45
69
—
600
335
82
39
58
—
700
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74
35
36
—
800
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28
—
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1050℃水冷
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118
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48
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538
355
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—
0Cr18Ni12Mo2Ti
1040℃水冷
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590
σ0.2225
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75
255
200
—
400
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σ0.2630
δ1011
—
—
00Cr18Ni5Mo3Si2
950~1050℃水冷
100
—
355
—
—
—
200
—
295
—
—
—
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—
275
—
—
—
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—
255
—
—
—
铁素体型钢
牌号
热处理制度
试验温度
/℃
抗拉强度
σb/MPa
屈服点
σs/MPa
伸长率
δs(%)
断面收缩率
ψ(%)
冲击韧性
σku/J·cm-2
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500
610
530
14
54
155
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450
410
21
80
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20
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17
59
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—
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σ0.2355
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88
—
沉淀硬化型钢
—
—
600
540
—
42.6
—
—
650
360
—
69.0
—
—
牌号
热处理制度
试验温度
/℃
抗拉强度
σb/MPa
屈服点
σs/MPa
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δs(%)
断面收缩率
ψ(%)
冲击韧性
σku/J·cm-2
0Cr17Ni7Al
固溶后510℃时效
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—
—
—
0Cr15Ni7Mo2Al
固溶后510℃时效
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—
16
—
—
510
1028
—
15.8
—
—
540
870
—
21.8
1Cr17
982℃空冷
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432
—
34
69.8
—
288
407
—3166.9来自—472—
—
34.5
68.5
—
538
—
—
31.5
70.5
—
649
—
—
49.5
91.1
—
马氏体型钢
牌号
热处理制度
试验温度
/℃
抗拉强度
σb/MPa
屈服点
σs/MPa
伸长率
δs(%)
断面收缩率
ψ(%)
冲击韧性
σku/J·cm-2
1Cr13
1030~1050℃油淬
750℃回火
20
600
400
22
60
108
200
530
365
16
60
—
400
490
365
16
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365
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18
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235
600
225
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18
70
215
2Cr13
1000℃空冷
650℃回火
20
705
510
21
68