奥氏体不锈钢系列及其加工性能

200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢

300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢

301—延展性好，用于成型产品。也可通过机速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。

302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。

303—通过添加少量的硫、磷使其较削加工。

304—即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。

309—较之304有更好的耐温性。

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。

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。

奥氏体型不锈钢，无磁不锈钢0Cr21Ni6Mn9N

钢材标准：AISI、ASTM

型号：Nitronic40(21-6-9)(XM-10) UNS编号：S21900

特性及应用：

铬-镍-锰-氮奥氏体不锈钢0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)的奥氏体非常稳定，即使经过60％的冷加工，仍然能够保持无磁的特性。它具有良好的强韧性和耐腐蚀性能，室温强度是一般奥氏体不锈钢304、321、347等的2倍。该钢在具有良好的强韧性的同时，还具有很好的工艺性、耐蚀性和抗高温氧化能力，在253℃低温具有高的强度和良好的韧性，同时也具有很好的高温性能。此钢种广泛的应用在航空和低温领域。虽然强度高，但是仍然可以用生产普通奥氏体不锈钢的方法生产。

化学成分：碳C：≤0.08锰Mn：8.0~10.0硅Si：≤1.00铬Cr：18.0~20.0镍Ni：5.0~7.0磷P：≤0.06硫S：≤0.03氮N：0.15~0.40

0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)的耐腐蚀性能：此钢种具有良好的耐腐蚀性能，在医药，化工，海洋环境中耐蚀性在304和316中间，其抗高温氧化能力大于304。由于只含有0.04％的碳，对晶间腐蚀不敏感，焊接材料可不经过热处理直接使用。不过，与304L一样，当长时间在538～871℃温度区间内加热时，有晶间腐蚀倾向。在热的氯化盐溶液中，此钢耐晶间腐蚀能力与304和304L相当。固溶态和敏化态试样在海洋大气环境下暴露3年半也无应力腐蚀倾向。

0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)的工艺性能：

0Cr21Ni6Mn9N(Nitronic40)很容易锻造成型，对于尺寸大于10cm的坯子要求在871℃以下装炉，然后加热到1204℃，最终热加工温度不低于927℃。除了由于变形抗力较普通奥氏体不锈钢大之外，其他加工与普通奥氏体不锈钢一样。a焊接此钢种的各种型材都很容易焊接，为了得到与基体材料相匹配的力学性能和耐蚀性能，可以选用0Cr21Ni6Mn9NW焊丝。如果要求不是特别的严格，也可以选用其他焊丝来代替。对于低温用途，小于0.64cm的材料可以用0Cr21Ni6Mn9NW焊接，对于大于0.64cm的材料，要求选用镍基合金来做焊丝。b热处理在1066～1211℃温度区间内保温，然后快冷。

奥氏体不锈钢的力学性能

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。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度

15~80℃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。

奥氏体不锈钢的工艺性能

1. 焊接性能

奥氏体不锈钢与其它各类不锈钢相比，有着较好的焊接性能，对氢脆也不敏感，可用各种焊接方法顺利地对工件进行焊接或补焊。工件在焊前无需预热，若无特殊要求，焊后也可不进行热处理。奥氏体不锈钢在焊接工艺上应注意焊缝金属的热裂纹。在焊接热影响区的晶界上析出铬的碳化物以及焊接残余应力。对于热裂纹，可采用含适量铁素体的不锈钢焊条焊接，能取得良好的效果。对于要接触易产生局部腐蚀的介质的工件，焊后应尽可能地进行热处理，以防发生晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和其它局部腐蚀。

2. 铸造性能

奥氏体不锈钢的铸造性能比马氏体和铁素体不锈钢好。这类钢中的1828 型钢的铸造收缩率一般为2 %～2. 5 %;18212Mo 型钢的铸造收缩率一般约为2.8 %左右。在这类钢中，含钛的奥氏体不锈钢，其铸造性能比不含钛者要差，易使铸件产生夹杂，冷隔等铸造缺陷。含氮的奥氏体不锈钢(如ZGCr18Mn8Ni4N)铸造时气孔敏感性较大，在冶炼、铸造工艺上都必须采取防护措施，严格烘烤炉料，采用干型，并严格控制出钢温度和浇注温度等。

合金元素(如铬、镍、钼、铜等)含量高的奥氏体不锈钢(如

ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3)在铸造时，铸件(特别是形状较复杂的厚大铸件，以及长管状铸件)易产生裂纹，严重者甚至出现开裂。因此，必须在铸造工艺、冶炼工艺上采取特别的措施。

3. 锻造性能

奥氏体不锈钢的锻造工艺比较复杂，尤其是合金元素(特别是钼或硅元素)含量高的奥氏体不锈钢更为复杂。因其热导率低、膨胀系数大，锻造加热需缓慢进行，否则工件内外温差大，会产生裂纹。

这类钢的加工硬化效应很大，锻造时形变阻力很大，使锻造困难。这种阻力随温度的升高而降低。所以，在不致同时引起对塑性有害的铁素体(α相)析出的情况下，应适当的提高加热温度。

通常，奥氏体不锈钢所采用的锻造工艺是:始锻温度1150～1200 ℃，终锻温度为825～950 ℃。对含钼和硅较高的1828 型钢，其锻造的最高温度不应超过1150 ℃，终锻温度不能低于925 ℃。

奥氏体不锈钢中，即使存在少量铁素体，也将给锻造带来困难，铁素体