奥氏体不锈钢

1. 顺磁性
2. 比容最小 3. 线膨胀系数最大 4. 奥氏体的导热性能最差（除渗碳体外）
5. 奥氏体的塑性高，屈服强度低
简介
1.奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈 钢。 2.钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的 奥氏体组织。 3.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。 4.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等元素，则具有良好的易切削性。
奥氏体304不锈钢
奥氏体304不锈钢是一种很常见的不锈钢。 304不锈钢产品有耐蚀容器、餐具、家俱、栏 杆、医疗器材。标准成分是 18 % 铬加 8 % 镍。 为无磁性、无法借由热处理方法来改变其金相组 适合用于食品的加工、储存和运输。 具有良 织结构的不锈钢。 好的加工性能和可焊性。 板式换热器、波纹管、 04不锈钢中最为重要的元素是 Ni、Cr，但是 家庭用品（ 1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、 又不仅限于这两个元素。常见判定情况认为只要 锅炉、浴缸），汽车配件（风挡雨刷、消声器、模 Ni含量大于8%，Cr含量大于18%，就可以认为是 制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业， 304不锈钢。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如 船舶部件等。 304不锈钢为国家认可的食品级不锈 果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、 钢。 醋酸、尿素等的腐蚀。
奥氏体不锈钢生产铸件 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。正确的固溶 处理制度为1050～1150℃加热后水冷(细薄件也 可空冷)。固溶处理温度视钢的合金化程度而定： 无钼或低钼钢种应较低(≤1100℃)，而更高合金 化的牌号如00Cr20Ni18Mo-6CuN、 00Cr25Ni22Mo2N等宜较高(1080～1150℃)。
3) Cr18.4Mn5.98Ni4.62N0.42 不锈钢奥氏体稳定性 高于 304 不锈钢， 且随着固溶时间的增加，冷轧钢 板相对磁导率降低，其饱和相对磁导率可达1.00043。
高氮不锈钢的抗拉强度目前已能达到 3600MPa,预计不久的将来可超过4000MPa并同 时具有良好的韧性和较高的抗腐蚀性能。具 有良好性能的高氮不锈钢已经开始进入商业 化应用阶段,如大型火力发电机(300MW以上) 护环钢已在发达国家和我国得到广泛应用,而 且随着制造工艺技术的进步,制造成本将不断 降低,性能进一步提高,高氮不锈钢的应用范 围将不断扩大。 可以预见,高氮不锈钢在交通运输(汽车、 火车、轮船)、建筑(如超高强度钢筋)、宇航 空间工业、海洋工程、原子能和军事工业等 许多领域将得到广泛应用。
铁素体对奥氏体不锈钢的影响
铁素体相的消除 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： 根本的办法是提高钢中奥氏体形成元 如素的含量。 使热加工产生裂纹的倾向性增大； Ni是首选的元素，但是从经济 钢的耐点蚀性下降，在诸多腐蚀环境（如 的角度出发， Mn和N也受到人们的重视。特 尿素生产）中耐蚀性劣化； 别是N，其抑制铁素体形成的能力为Ni的30 在高温下加长时间加热时，F相会转变为 倍，同时又有改善耐蚀性和提高强度的作 σ相使钢变脆等等。 用.
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苑小峰 孟兰兰 孟庆瑞 姚笑言 徐生 徐宪超 陈学森 李福林 汪云鹏 苑小峰
1.奥氏体组织 A通常由多边形的等轴晶粒所组成，有时可观察到孪晶。 2.结构 a、具有面心立方结构。 （奥氏体是 C 溶于γ-Fe 中的固溶体。合金钢中的奥氏体是 C 及合金元素溶于γ-Fe中的固溶体。） b、C是处于γ-Fe八面体的中心空隙处，即面心立方晶胞的 中心或棱边的中点。 c、γ-Fe的点阵常数为0.364nm时，最大空隙的半径为 0.052nm，与C原子半径（0.077 nm）比较接近。C原子的存 在，使奥氏体点阵常数增大。 d、实际上奥氏体最大碳含量是2.11%（重量） ，大约2-3个 γ-Fe晶胞中才有一个C原子。
铬镍奥氏体不锈钢优良的热塑性使其易于施以锻造、轧制、 热穿孔和挤压等热加工，钢锭加热温度为 1150～1260℃，变形温 奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，特别是铬镍奥氏体不锈钢， 度范围一般为 900～1150℃，含铜、氮以及用钛、铌稳定化的钢 采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格 种偏靠低温，而高铬、钼钢种偏靠高温。由于导热差，保温时间 的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。由于合金元素(特 应较长。热加工后工件空冷即可。铬锰奥氏体不锈钢热裂纹敏感 别是铬)含量高而碳含量又低，多采用电弧炉加氩氧脱碳(AOD) 性较强，钢锭开坯时要小变形、多道次，锻件宜堆冷。可以进行 或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产这类不锈钢材，对于高级 冷轧、冷拔和旋压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边与折叠等成 牌号的小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼，必要 形操作。铬镍奥氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱，一次退火 时加电渣重熔。 后冷变形量可以达到70%～90%，但铬锰奥氏体不锈钢由于变形抗 力大，加工硬化倾向强，应增加中间软化退火次数。一般中间软 化退火处理为1050～1100℃水冷。
1) 开 发 新 型 节 镍 奥 氏 体 不 锈 钢 Cr18.4Mn5.98Ni4.62N0.42，其力学性能，耐腐蚀性 能均与 304 不锈钢相当。 2) Cr18.4Mn5.98Ni4.62N0.42 奥氏体不锈钢中温析 出鼻尖温度为 800℃，析出相为具有密排六方结构的 Cr2N 相。 且随着时效增加，析出相首先以颗粒状析 出于晶界，随后为片层状形貌以胞状方式向晶内生长。
氮是强烈的奥氏体稳定化元素,可以促使不 锈钢形成奥氏体组织。在Ni当量计算中,N当量是 Ni的30倍。因而可以用廉价的N、Mn来替换贵重 金属Ni,甚至全部取代Ni,以获得奥氏体不锈钢。 N与C相比,是更有效的固溶强化元素,并增加细晶 强化的效果,提高钢的强度又不显著损害钢的韧 性。有研究表明0.10%N可使Cr-Ni奥氏体不锈钢 的室温强度(σb,σ0.2)提高60～100MPa。氮可以 降低形成铁素体及发生形变诱导马氏体转变的趋 势,给定强度条件下可以降低沉淀析出,还可以提 高不锈钢耐局部腐蚀,像点蚀、缝隙腐蚀、晶间 腐蚀等。另外,氮对奥氏体不锈钢的抗蠕变性能 和抗疲劳磨损性能也有益处。
在一个大气压下1600 ℃时,氮在纯铁液中的溶解度仅 为0.045 %。所以 ,虽然高氮奥氏体不锈钢的优异性能毋 庸置疑,但它的制备还是有一定困难的。 现已研制出的制备方法有热等静压熔炼法(HIP)、 加压感应炉熔炼法、高压下等离子熔炼法、加压电渣重 熔法(PESR)、反压铸造法、粉末冶金法以及利用先进的 计算机合金设计方法进行的常压下高氮钢的熔炼等。用 以上方法成功试制出一些典型的高氮奥氏体不锈钢,化学 成分如表1所示。