奥氏体不锈钢讲义
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。
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢2.1、常见钢种的化学成份与性能1、1Cr17Ni7（1）化学成分1Cr17Ni7钢的化学成分列于表4-2表4-2 1Cr17Ni7钢的化学成分，%（2）力学性能1Cr17Ni7不锈钢的固溶态及不同程度冷轧态下的室温力学性能示于表4-3。
在固溶状态下，该钢种和其他奥氏体不锈钢一样，强度较低而塑性很好。
但经过冷变形加工，强度明显表4-3 1Cr17Ni7钢室温力学性能提高，塑性相应降低（图4-8）。
因此应用时要根据实际需要，合理选择材料供货态的冷加工变形量。
（3）耐蚀性1Cr17Ni7不锈钢在工业大气、城市大气条件下抗锈性良好，在中性的氧化性环境中有较好的耐蚀性。
但在海洋大气条件下或在还原性环境中耐蚀性较差。
另外，该钢种对于化工过程中常见的酸、碱、盐介质耐蚀性较差，因而不推荐在化工装置或设备中应用。
（4）工艺性能该钢种热加工工艺性能良好，锻轧热加工温度范围为1150-850℃。
用生产不锈钢的常规生产手段能顺利地生产出各种常用规格的棒、板、带和丝材。
进行冷变形加工时，由于冷作硬化倾向较强，要增加中间软化退火的次数。
该钢种适宜的固溶处理温度（以及中间软化退火温度）为1050-1100℃该钢种在固溶态下焊接无困难。
但冷轧态材料进行焊接会在焊缝附近形成低强度区而影响使用，因而不推荐在焊接状态下应用。
若不可避免焊接时，应尽量减少热输入或采用电阻焊（点焊、滚焊等）。
图4-8 冷变形对1Cr17Ni7不锈钢室温力学性能的影响（5）物理性能密试（20℃）：7.90g/cm3;弹性模量（20℃）1.93×105 MPa；线膨胀系数：0-100℃时，17.0×10-6 1/℃；0-300℃时，17.2×10-6 1/℃；0-500℃时，18.2×10-6 1/℃；导热系数：100℃时，16.2W/(m·℃)；500℃时，21.5W/(m·℃)。
比热（20℃）：500J（kg·℃）；电阻（20℃）：0.72μΩ·m；导磁率（20℃）：1.02；熔点：1400-1420℃。
奥氏体不锈钢的焊接性
☺ 采用低碳焊条 ☺ 降低焊接电流 ☺ 加快焊接速度
7l Systems, LLC.
2.2 焊接热裂纹
2.2.1 焊接热裂纹
焊接热裂纹：焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷 却到固相线附近的高温区时所产生的裂纹。
最常见的是焊缝凝固裂纹，又称结晶裂纹。
8l Systems, LLC.
当奥氏体不锈钢加热至450～850℃的敏化温度区时， 钢中的碳向奥氏体组织扩散沿晶界沉淀析出Cr23C6，致使晶 界边界层含Cr量低于12％，大大降低了不锈钢的耐腐蚀性和 焊缝强度。
6l Systems, LLC.
2.1 焊接接头晶间腐蚀
2.1.3 晶间腐蚀的危害
受腐蚀部位无尺寸上的变化，甚至仍旧保持金属泽， 不易察觉 受到应力作用时会沿晶界断裂，强度几乎完全消失 是一种最危险的破坏形式
奥氏体不锈钢的焊接性
2l Systems, LLC.
报告主要内容
• 奥氏体不锈钢 一．奥氏体不锈钢的焊接性
3l Systems, LLC.
一.奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。 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、N、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。；
焊缝脆化产生原因和防止方法
焊缝脆化：焊缝接头在工作时，其韧性和塑性没有达 到要求，导致发生脆断的现象。低温状态下尤为明显。
焊接时过大残余应力，使得奥氏体 焊缝产生“自生硬化”现象，降低了焊缝 的塑性和韧性 焊缝中铁素体的存在 采用限制热输入的办法，可以有效 防止焊缝脆化 采用纯奥氏体焊条
奥氏体不锈钢于1913年在德国问世，在各行各业中应 用非常广泛，占不锈钢总使用量的70%；
《奥氏体的形成》课件
锰的影响：锰可以扩大奥氏体的相区，促进奥氏体的形成 单击此处输入你的项正文，文字是您思想的提炼，言简意赅的阐述观点。
硅的影响：硅可以提高奥氏体的耐热性，但会缩小奥氏体的相区 单击此处输入你的项正文，文字是您思想的提炼，言简意赅的阐述观点。
良好的焊接性能
具有良好的耐腐蚀性 较高的耐热性 良好的塑性和韧性 良好的加工性能
奥氏体钢的加工硬化：通过冷加工变形提高强度和硬度
奥氏体不锈钢的应用：具有优良的耐腐蚀性和耐热性，广泛应用于化工、石油等领域
奥氏体耐热钢的应用：在高温环境下保持优良的性能，用于制造锅炉、热交换器等设备
奥氏体合金钢的应用：通过添加合金元素改善性能，用于制造刀具、模具等耐磨材料
碳的扩散：碳原子在奥氏体中的扩 散速度较慢，需要一定的时间才能 形成完整的奥氏体
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温度：奥氏体的形成需要一定的温 度，通常在727℃以下
合金元素：某些合金元素可以促进 奥氏体的形成，如镍、锰等
铁素体和渗碳体的分解 碳的扩散和溶解 奥氏体的形核和长大 奥氏体晶粒的长大和相变
形貌差异：奥氏体呈面心立方结构，其它相呈体心立方或简单立方结构 结构差异：奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，其它相是碳在α-Fe中的间隙固溶体 形成条件差异：奥氏体在高温下形成，其它相在室温下形成 物理性质差异：奥氏体塑性好，其它相硬度高
PART FIVE
良好的塑性和韧性
良好的耐腐蚀性
良好的导热性
实验过程：加热、 保温、冷却等
实验结果：观察奥 氏体的形貌、分析 奥氏体相变动力学 等
奥氏体不锈钢管基本知识
奥氏体不锈钢管基本知识
奥氏体不锈钢管含Cr（17%-25%），含Ni（8%-25%）。
其基本组织为奥氏体，特点是无磁；缺点是不能进行热处理。
美国、日本钢种牌号为300系列。
典型的不锈钢管钢号为304不锈钢。
常称为18-8不锈钢管。
这个系列也包括节镍型200系不锈钢管钢种。
由于具有良好的加工性能、力学性能、耐腐蚀性能以及焊接性能等，奥氏体不锈钢管是不锈钢管中最重要的钢类，其生产量和使用量约占不锈钢管生产总量及用量的70%，钢号也多。
但因其具有冷加工硬化和局部腐蚀非常敏感的特点，因而限制了其使用范围。
今年来对该钢种的开发做了许多研究工作，发展了形形色色的300系不锈钢管钢种。
1976年，瑞典阿维斯塔钢铁公司研制出254SMO不锈钢管，它是一种6Mo超奥氏体不锈钢管，具有非常好的抗点腐蚀和缝隙腐蚀能力，广泛应用于近海海水处理和脱盐工业、漂白工业的二氧化氯（Cl○2）阶段和烟气脱硫设备中。
20世纪80年代以后，在高合金化不锈钢管中添加N的研究取得了较大的发展，如Cr和Mo含量进一步增加，通过添加较少量的Mo就可以获得较高的N含量。
如Avesta Aheffield今年来研制的含3%Mn、0.05%N的654AMO （UNSS32654）钢是目前合金含量最高的超奥氏体不锈钢管之一，它与Ni基合金一样是有最好的耐腐蚀性能吗，被称为第二代耐海水腐蚀超奥氏体不锈钢管。
最高合金含量的超奥氏体不锈钢管654AMO具有与合金C-276一样的硬度，甚至更硬，且已经在6Mo钢不能有效耐腐蚀的领域使用，而且已经加紧了同Ni基合金和钛合金的竞争，如用于板状换热器和较高温度的海水中用的法兰盘、D段漂白装置以及冷凝管等。
奥氏体不锈钢的焊接.ppt(改)
（2）焊接参数应在保证焊缝质量的前提下， 采用小的焊接电流、最快的焊接速度； （3）在操作上尽量采用窄焊缝，多道多层焊， 焊条或焊丝不摆动；并注意每焊完一道焊 缝后，要等焊接处冷却至室温再进行下一 道焊缝的焊接。
（4）强制焊接区的快速冷却； （5）焊后进行固溶处理或稳定化处。
（3）点腐蚀 又称点蚀。它是指不锈钢表面产生的尺 寸约小于1.0mm的穿孔性或蚀坑性的宏观腐 蚀。 主要是由材料表面钝化膜的局部破坏所引 起的，经试验研究表明，材料的阳极电位 值越高，抗点蚀能力越好。其中，超低碳 高铬镍含钼奥氏体不锈钢和超高纯度含钼 高铬铁素体不锈钢均有较高的耐点蚀性能。
（2）消除残余应力 （3）对材料进行防腐措施 （4）改进部件结构及接头设计
二、奥氏体不锈钢的焊接性
奥氏体不锈钢焊接时存在的主要问题是：
（1）焊缝及热影响区热裂纹敏感性大； （2）接头产生碳化铬沉淀析出，耐蚀性下降； （3）接头中铁素体含量高时，可能出现 475℃脆化或σ 相脆化。
（一）焊接接头的抗腐蚀性 奥氏体不锈钢焊接容易造成降低焊接接 头抗晶间腐蚀和应力腐蚀能力。 1.晶间腐蚀 （1）焊缝的晶间腐蚀 多层多道焊时，前面已焊焊缝处于敏化 温度区时，会产生贫铬。使用时接触腐蚀 介质，就会发生晶间腐蚀。防止焊缝晶间 腐蚀，可选用含钛或铌稳定剂的奥氏体不 锈钢焊接材料，也可选用超低碳焊接材料
（4）缝隙腐蚀 缝隙腐蚀是金属构件缝隙处发生的斑点状 或溃疡形宏观蚀坑，常发生在垫圈、铆接、 螺钉连接缝、搭接的焊接接头等部位。主 要是由介质的电化学不均匀性引起的。 适当加入铬、钼含量可以改善抗缝隙腐蚀 的能力。实际上只有采用钛、高钼镍基合 金和铜合金等才能有效地防止缝隙腐蚀的 发生。
（5）应力腐蚀 它是指在静拉伸应力和电化学腐蚀介质 共同作用下，因阳极溶解过程引起的腐蚀 断裂。产生应力腐蚀开裂的影响因素： （1）应力性质、大小及结构特点。 （2）钢的成分和组织状态。 （3）腐蚀介质的种类、温度、浓度等。 防止应力腐蚀的措施： （1）正确的选用材料
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。
奥氏体不锈钢不锈原理
奥氏体不锈钢不锈原理
奥氏体不锈钢是一种不锈钢材料，其不锈原理是在其晶格中含有足够的铬元素，并且还有适量的镍元素。
这些元素的存在可以让奥氏体不锈钢在大气中或在一些特定环境下形成一层坚固且致密的铬氧化物膜，即钝化膜。
这层膜能够有效地隔离内部金属与外界环境之间的接触，从而防止氧、水和其他氧化剂的侵蚀。
奥氏体不锈钢中的铬元素是非常重要的，因为铬元素可以与氧结合形成氧化铬，这是一种非常稳定的氧化物。
当铬含量达到10.5%以上时，奥氏体不锈钢才能具备良好的抗腐蚀性能。
此外，适量的镍元素可以使奥氏体不锈钢具备更好的耐酸性和耐碱性。
当奥氏体不锈钢表面破损或受到机械划伤时，新鲜的金属表面会立即与氧气发生反应形成氧化铬膜。
这层膜可以防止进一步的氧化反应发生，并通过自修复能力修复表面的损伤，从而保护金属免受进一步腐蚀的侵害。
总的来说，奥氏体不锈钢能够保持其不锈的原因是其内部含有适量的铬和镍元素，形成了一层稳定而致密的钝化膜，它能够抵御氧、水和其他氧化剂的侵蚀，同时具备自修复能力，使得奥氏体不锈钢具备了出色的耐腐蚀性能。
奥氏体不锈钢的发展与性能介绍
奥氏体不锈钢的发展与性能介绍奥氏体不锈钢是含有高含量铬和镍以及低含量碳的非磁性不锈钢。
以其成型性和耐腐蚀性而闻名，奥氏体不锈钢是最广泛使用的不锈钢等级。
铁素体不锈钢具有体心立方（BCC）晶粒结构，但是奥氏体不锈钢则由它们的面心立方（FCC）晶体结构定义，其在立方体的每个角上具有一个原子。
当在标准的18%铬合金中向合金中加入足够数量的镍时，形成这种晶粒结构（8%-10%）。
奥氏体不锈钢除了是非磁性之外，还不能进行热处理。
然而，它们可以通过冷加工以改善硬度、强度和抗应力。
一种溶液退火加热到1045℃，然后淬火或快速冷却将恢复合金的原始状态，包括去除合金分离并在冷加工后重新建立延展性。
镍基奥氏体不锈钢被称为300系不锈钢。
其中最常见的是304级，通常含有18%的铬和8%的镍。
8%是可以添加到含有18%铬的不锈钢中的最小量的镍，以便将所有铁素体组织完全转化为奥氏体不锈钢。
对于316不锈钢，钼也可以添加到约2%的水平以提高耐腐蚀性。
虽然镍是最常用于生产奥氏体不锈钢的合金元素，但氮提供了另一种可能性。
低镍和高氮含量的不锈钢分为200系不锈钢。
然而，因为它是一种气体，所以在有害影响产生之前只能加入有限量的氮气，包括形成氮化物和削弱合金的气体孔隙率。
加入锰（也是奥氏体形成剂）与氮的混合使得可以加入更多量的气体。
结果，这两个元素以及铜（也具有奥氏体形成性质）通常用于替代200系不锈钢中的镍。
20世纪40年代和50年代，当镍供应不足，价格偏高时，200系列也被称为铬锰（CrMn）不锈钢。
现在被认为是300系不锈钢的经济高效替代品，可以提供增加屈服强度的附加优点。
奥氏体不锈钢的直线等级的最大碳含量为0.08%。
低碳等级或“L”等级含有0.03％的最大碳含量以避免碳化物析出。
奥氏体不锈钢在退火条件下是非磁性的，尽管在冷加工时它们可能变得微小磁性。
它们具有良好的成形性和可焊性，以及优异的韧性，特别是在低温或低温下。
奥氏体级别也具有低屈服应力和相对较高的拉伸强度。
高性能奥氏体不锈钢指南--机械性能和物理性能?
高性能奥氏体不锈钢指南--机械性能和物理性能奥氏体不锈钢强度高、韧性好。
奥氏体不锈钢的强度来自于置换型合金元素和填隙原子氮和碳的固溶强化。
奥氏体不锈钢不能通过热处理将其硬化或强化，如果需要提高强度，只能通过冷加工实现。
奥氏体不锈钢的加工硬化系数较高，而且加工硬化速率高，因此冷加工可以大大提高其强度。
奥氏体不锈钢具有很好的成型性，在断裂前可吸收大量的能量。
这类不锈钢在低温和高温情况下都具有良好的机械性能。
1、强度表1汇总了标准奥氏体和高性能奥氏体不锈钢的常温机械性能。
与300系标准奥氏体不锈钢相比，200系和高性能奥氏体不锈钢具有更高的屈服强度和抗拉强度，这在很大程度上是由于氮和碳的固溶强化作用所致，还跟钼、镍和铬等置换型元素合金化程度高有直接关系。
图1说明了氮合金化如何提高这些钢的强度。
例如，当含氮量从常规的0.05%增加到0.20%时，屈服强度从270Mpa 提高到了340Mpa 。
这对材料规范中强度的最低限值影响很大。
例如，ASTM A240要求304L (约0.05%N) 屈服强度的最低限值为170Mpa，304N (0.15%N)屈服强度的最低限值为240Mpa。
高性能奥氏体不锈钢的强度更高，例如S31254 (0.20%N) 屈服强度的最低限值为310Mpa，S31266 (0.50% N) 屈服强度的最低限值为420Mpa。
表1 标准300系和200系奥氏体不锈钢和高性能奥氏体不锈钢机械性能的最低限值说明：这些机械性能对应的是按照UNS生产的ASTM牌号。
第二列中的欧标牌号与之类似，但可能不完全相同。
满足一种规范(如ASTM)要求的材料，不一定满足其它规范(如EN或JIS)对类似材料的要求。
图1 氮对奥氏体不锈钢强度的影响因为奥氏体不锈钢不能通过热处理进行硬化，所以通常的处理方式是固溶退火。
如果需要更高的强度，有些钢厂可提供冷压延产品。
成型、旋压、型锻、冷拔等冷加工工艺可以大幅提高强度。
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢：性能、应用与发展摘要：奥氏体不锈钢是一种具有优异抗腐蚀性、优良可塑性和高强度的金属材料。
其在航空航天、汽车制造、石油化工等领域得到广泛应用。
本文将介绍奥氏体不锈钢的组织特点、性能表征和应用领域，并探讨其未来的发展趋势。
1. 引言奥氏体不锈钢是二十世纪初期发展起来的一种重要的不锈钢种类。
与其他不锈钢相比，其具有更高的抗腐蚀性、可塑性和强度。
奥氏体不锈钢的优异性能使其广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工等高端领域。
2. 奥氏体不锈钢的组织特点奥氏体不锈钢的主要组织特点是奥氏体相的存在。
奥氏体相是一种稳定的结构，具有良好的韧性和可塑性。
奥氏体不锈钢中的奥氏体相的含量影响着其性能。
在一些特殊环境下，奥氏体不锈钢中的奥氏体相可能会发生相变，影响其抗腐蚀性能。
3. 奥氏体不锈钢的性能表征奥氏体不锈钢的性能表征主要包括抗腐蚀性、可塑性和强度等方面。
抗腐蚀性是奥氏体不锈钢的主要特点之一，其在各种腐蚀介质中具有良好的稳定性。
可塑性是奥氏体不锈钢的另一个关键性能，其具有良好的塑性和可加工性，可以满足各种复杂形状的加工要求。
奥氏体不锈钢的强度较高，可以满足高强度结构的要求。
4. 奥氏体不锈钢的应用领域奥氏体不锈钢由于其优异的性能，在各个领域得到了广泛应用。
在航空航天领域，奥氏体不锈钢被用于制造飞机结构、发动机零件等；在汽车制造领域，奥氏体不锈钢被用于制造汽车底盘、排气系统等；在石油化工领域，奥氏体不锈钢被用于制造储罐、管道等。
5. 奥氏体不锈钢的发展趋势随着科技的进步和工业的发展，奥氏体不锈钢的应用前景仍然十分广阔。
未来，人们对奥氏体不锈钢材料的性能和应用领域提出了更高的要求，例如提高奥氏体不锈钢的高温抗腐蚀性能、开发新的合金元素等。
此外，奥氏体不锈钢的再生利用和环保问题也是未来发展的关键。
6. 结论奥氏体不锈钢作为一种重要的金属材料，在各个领域具有广泛的应用。
其优异的抗腐蚀性、可塑性和强度，使其成为高端领域中不可或缺的材料。
焊工职业资格培训-奥氏体不锈钢焊接
4)不锈钢焊后热处理。奥氏体不锈钢制压力容器焊 接时，
焊接残余应力的焊后热处理。
5)采用适当的焊后处理。为增加奥氏体不锈钢 的耐蚀性．
处理。处理的方法有抛光和钝化。一般不进行消除 焊后应进行表面
钝化处理的流程为：表面清理和修补——酸洗— —水洗和中和——钝化——水洗和吹干。
知识点8、奥氏体不锈钢焊条 电弧焊焊接电流选择
2)选用双相组织的焊条，使焊缝形成奥氏体和少 量铁素体的双相组织，以细化晶粒，打乱柱状晶方 向，减少偏析严重程度。
3)选用碱性焊条和焊剂，以降低焊缝中的杂质含 量，改善偏析程度。
4)控制焊接电流和电弧电压大小，适当提高焊缝成 形系数；采用多层多道焊，避免中心线偏析，可防 止中心线裂纹。
5)采用小热输入，小电流快速不摆动焊，可减少 焊接应力。
重点内容：奥氏体不锈钢焊接时容易热裂纹，产 生热裂纹的原因之一是：单相奥氏体焊缝易形成 方向性的柱状晶组织知识点5、奥氏体不锈钢焊 接时防止热裂纹的措施
重点内容：奥氏体不锈钢焊接时容易热裂纹，防止 热裂纹的措施为：
1)严格限制焊缝中硫、磷等杂质元素的质量分数， 以减少低熔点共晶杂质。
重点内容：奥氏体不锈钢塑性和韧性很好，具有 良好的焊接性，焊接时一般不需要采取特殊的焊 接工艺措施。如果焊接材料选用不当或焊接工艺 不合理时，会降低焊接接头抗晶问腐蚀能力和产 生热裂纹等。
1)焊接接头的抗腐蚀性：奥氏体不锈钢焊接容 易造成降低焊接接头抗晶问腐蚀和应力腐蚀能力。
2)热裂纹。
3)焊接接头的脆化。常见的脆化包括475％脆化、 盯相脆化和熔合线脆化。
锈钢焊缝金属双相组织中铁素体的质量分数 控制在3％。8％(5％左右)。
知识点7、奥氏体不锈钢焊 接工艺特点
奥氏体不锈钢知识
常用不锈钢牌号及性能
1、304不锈钢。是应用量较大、使用范围 最广的奥氏体不锈钢之一，适用于制造深 冲成型部件和输酸管道、容器、结构件、 各类仪表本体等，也可以制造无磁、低温 设备和部件。
2、304L不锈钢。为解决因Cr23C6析出致使 304不锈钢在一些条件下存在严重的晶间腐 蚀倾向而发展的超低碳奥氏体不锈钢，其 敏化态耐晶间腐蚀能力显著优于304不锈钢。
一般来说，除合金外，奥氏体不锈钢的耐 腐蚀性是比较优异的，在腐蚀性较低的环 境中，可以采用铁素体不锈钢，在轻度腐 蚀性环境中，若要求材料具有高强度或高 硬度，可以采用马氏体不锈钢和沉淀硬化 不锈钢。
特性和用途
表面工艺
厚度区分
1、因为钢厂机械在轧制过程中，轧辊受热 出现细微变形，导致轧出来的板子厚度出 现偏差，一般中间厚两边薄。在测量板子 厚度时国家规定应测量板头中间部位。
通常，按照金相组织，把普通的不锈钢分 为三类：奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈 钢、马氏体型不锈钢。在这三类基本金相 组织基础上，为了特定需求与目的，又衍 生出了双相钢、沉淀硬化型不锈钢和含铁 量低于50%的高合金钢。
按金相组织分为：01奥氏体型不锈钢。基 体以面心立方晶体结构的奥氏体组织（CY 相）为主，无磁性，主要通过冷加工使其 强化（并可能导致一定的磁性）的不锈钢。 美国钢铁协会以200和300系列的数字标示，
3、处于气候干燥通风好的条件下不易生锈。 空气湿度大，连续阴雨天气或空气中含酸 碱度大的环境地区就易生锈。如果周边环 境太差，304材质不锈钢也是会生锈的。
不锈钢生锈斑该怎样处理？
1、化学方法
用酸洗膏或喷雾辅助其锈蚀部位重新钝化 形成氧化铬薄膜使其重新恢复耐腐蚀能力， 酸洗之后，为了去除所有的污染物和酸残 留物，用清水进行适当的冲洗非常重要。 一切处理后用抛光设备重新抛光，用抛光 腊封闭即可。对局部有轻微锈斑的也可用1： 1的汽油、机油混合液用干净抹布擦去锈斑 即可。
(新)奥氏体不锈钢
4.2、奥氏体不锈钢4.2.1、常见钢种的化学成份与性能1、1Cr17Ni7（1）化学成分1Cr17Ni7钢的化学成分列于表4-2表4-2 1Cr17Ni7钢的化学成分，%（2）力学性能1Cr17Ni7不锈钢的固溶态及不同程度冷轧态下的室温力学性能示于表4-3。
在固溶状态下，该钢种和其他奥氏体不锈钢一样，强度较低而塑性很好。
但经过冷变形加工，强度明显表4-3 1Cr17Ni7钢室温力学性能提高，塑性相应降低（图4-8）。
因此应用时要根据实际需要，合理选择材料供货态的冷加工变形量。
（3）耐蚀性1Cr17Ni7不锈钢在工业大气、城市大气条件下抗锈性良好，在中性的氧化性环境中有较好的耐蚀性。
但在海洋大气条件下或在还原性环境中耐蚀性较差。
另外，该钢种对于化工过程中常见的酸、碱、盐介质耐蚀性较差，因而不推荐在化工装置或设备中应用。
（4）工艺性能该钢种热加工工艺性能良好，锻轧热加工温度范围为1150-850℃。
用生产不锈钢的常规生产手段能顺利地生产出各种常用规格的棒、板、带和丝材。
进行冷变形加工时，由于冷作硬化倾向较强，要增加中间软化退火的次数。
该钢种适宜的固溶处理温度（以及中间软化退火温度）为1050-1100℃该钢种在固溶态下焊接无困难。
但冷轧态材料进行焊接会在焊缝附近形成低强度区而影响使用，因而不推荐在焊接状态下应用。
若不可避免焊接时，应尽量减少热输入或采用电阻焊（点焊、滚焊等）。
图4-8 冷变形对1Cr17Ni7不锈钢室温力学性能的影响（5）物理性能密试（20℃）：7.90g/cm3;弹性模量（20℃）1.93×105 MPa；线膨胀系数：0-100℃时，17.0×10-6 1/℃；0-300℃时，17.2×10-6 1/℃；0-500℃时，18.2×10-6 1/℃；导热系数：100℃时，16.2W/(m·℃)；500℃时，21.5W/(m·℃)。
奥氏体不锈钢专题介绍
技术人员培训第四讲：奥氏体不锈钢专题1. 概述2. 奥氏体不锈钢的成分3. 奥氏体不锈钢的组织3.1铁素体相的形成3.2马氏体转变3.3碳化物（氮化物）的沉淀析出3.4金属间相4. 奥氏体不锈钢的性能4.1奥氏体不锈钢的物理性能4.2奥氏体不锈钢的力学性能4.3.奥氏体不锈钢的焊接性能4.4.奥氏体不锈钢的耐蚀性能5.奥氏体不锈钢的应用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：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3.1铁素体相的形成3.1.1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ζ相使钢变脆等等。
3.1.2铁素体相的形成与含量的粗略判定含量的粗略判定：图4-2 不锈钢焊缝金属的组织 (a)Schaeffler 图 (b)Delong 图图4-3 室温下变形奥氏体不锈钢的组织Mn N C Ni Ni Mo Si Cr Cr eq eq %5.0)%(%30%%%5.1%⨯++⨯+=+⨯+=； Cr eq =%Cr+1.5×%Si+%Mo ，Ni eq =%Ni+30×(%C+%N)+0.5×%Mn3.1.3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。
奥氏体型及其它类型不锈钢
第四章合金钢第4节特殊性能钢第2讲奥氏体型及其它类型不锈钢应用领域制造硝酸、有机酸、盐、碱等工业中的机械零件及构件耐腐蚀性(比马氏体/铁素体不锈钢)更好塑性优良，低温韧性好加工硬化能力强，良好的焊接性不锈钢之三奥氏体型不锈钢优势：元素作用Ni 扩大奥氏体区，利于形成单相奥氏体Cr 提高电极电位，形成致密氧化膜奥氏体型不锈钢成分特点w C ＜0.12%，w Cr =17～25%，w Ni =8～29%性能优势奥氏体不锈钢的耐蚀性比马氏体不锈钢更优异06Cr19Ni10 12Cr18Ni9 07Cr19Ni11Ti ……奥氏体型不锈钢典型牌号主要成分w Cr ≥18%，w Ni ≥ 8%被称为：18-8 型奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢退火态的组织：奥氏体+碳化物碳化物：使钢的耐腐蚀性下降固溶处理将钢加热至1050~1150℃保温，使碳化物全部溶入到奥氏体晶粒内部，再将钢快冷(水冷)至室温，使碳(C) 来不及析出，而获得单相奥氏体组织的过程固溶处理后的组织：单相奥氏体奥氏体不锈钢热处理工艺奥氏体不锈钢的常见失效方式：产生晶间腐蚀晶间腐蚀主要原因贫铬理论－晶界析出Cr 23C 6 不锈钢的晶间贫铬示意图不锈钢的晶间腐蚀示意图晶界Cr 含量化学稳定的最小Cr 含量析出碳化物贫铬区晶内析出碳化物避免晶间腐蚀发生的方法(1) 降低钢中的碳含量(2) 添加强碳化物形成元素Ti, Nb(3) 固溶处理双相不锈钢，兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特性性能优势•良好的耐蚀性•较高的抗应力腐蚀能力•抗晶间腐蚀能力•良好的焊接性不锈钢之四奥氏体-铁素体型不锈钢•在18-8奥氏体不锈钢的基础上，调整Cr 、Ni 含量•加入适量的Mn 、Mo 、W 、Cu 、N 等，形成双相不锈钢奥氏体-铁素体型不锈钢成分特点12Cr21Ni5Ti 14Cr18Ni11Si4AlTi 022Cr19Ni5Mo3Si2N ( 含碳量~0.03%)…奥氏体-铁素体型不锈钢典型牌号热处理: 1000 ~1100℃ 淬火韧化组织：奥氏体+ 铁素体(体积分数~60%)奥氏体-铁素体型不锈钢热处理工艺应用领域适合于制作硝酸工业与尿素、尼龙生产的零件和设备对于形状复杂、截面比较大的零件，形变强化（加工硬化）手段很难施展开来想硬化/强化，怎么办？解决之道 发展沉淀硬化型不锈钢不锈钢之五沉淀硬化型不锈钢沉淀硬化型不锈钢成分特点在18-8型不锈钢基础上，降低Ni,加入适量的Al,Cu,Mo,Nb等元素作用在热处理中，析出金属间化合物（如Ni3Al），实现沉淀硬化沉淀硬化型不锈钢典型牌号07Cr17Ni7Al (含碳量~0.09%) 07Cr15Ni7Mo2Al (含碳量~0.09%)….第一步固溶处理(加热到1060 ℃后，空冷) 获得奥氏体(硬度：85HBW)第二步二次加热(750~760 ℃后，空冷)获得奥氏体+马氏体第三步加热、保温(560~570 ℃，时效)沉淀硬化，析出金属间化合物硬度：HRC43沉淀硬化型不锈钢热处理工艺沉淀硬化型不锈钢时效处理以后的组织：奥氏体+ 马氏体+ 金属间化合物应用领域高强度，高硬度，耐腐蚀的化工机械设备。
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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、 热奥穿氏孔体和不挤锈压钢等生热产加工工艺，性钢能锭良加好热，温特度别为是1铬15镍0～奥1氏26体0℃不，锈变钢形，温 度采范用围生一产般特为殊9钢00的～常11规50手℃段，可含以铜顺、利氮地以生及产用出钛各、种铌常稳用定规化格的钢 种的偏板靠、低管温、，带而、高丝铬、、棒钼材钢以种及偏锻靠件高和温铸。件由。于由导于热合差金，元保素温(特时间 应别较是长铬。)含热量加高工而后碳工含件量空又冷低即，可多。采铬用锰电奥弧氏炉体加不氩锈氧钢脱热碳裂(纹AO敏D)感 性或较真强空，脱钢氧锭脱开碳坯(V时OD要)法小大变批形量、生多产道这次类，不锻锈件钢宜材堆，冷对。于可高以级进行 冷牌轧号、的冷小拔批和量旋产压品等可冷采加用工真工空艺或和非冲真压空、非弯感曲应、炉卷冶边炼与，折必叠要等成 形时操加作电。渣铬重镍熔奥。氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱，一次退火 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1050～110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。
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。
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。
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I'm Xiaofeng
See you !
第三小组
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 来不利根的本影的响办：法是提高钢中奥氏体形成元 如素使的热含加量工。产Ni生是裂首纹选的的倾元向素性，增但大是；从经济 的角钢度的出耐发点，蚀M性n和下N降也，受在到诸人多们腐的蚀重环视境。（特如 尿别素是生N产，）其中抑耐制蚀铁性素劣体化形；成的能力为Ni的30 倍，在同高时温又下有加改长善时耐间蚀加性热和时提，高F相强会度转的变作为 σ用相.使钢变脆等等。
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℃)。
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。
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。
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。 为无适磁合性用、于无食法品借的由加热工处、理储方存法和来运改输变。其金具相有组良 好织的结加构工的性不能锈和钢可。焊性。 板式换热器、波纹管、 家庭用0品4不（锈1钢、中2类最餐为具重、要橱的柜元、素室是内N管i、线C、r，热但水是器、 锅又炉不、仅浴限缸于）这，两汽个车元配素件。（常风见挡判雨定刷情、况消认声为器只、要模 制Ni品含）量，大医于疗8%器，具C，r含建量材大，于化1学8%，食就品可工以业认，为农是业， 船30舶4不部锈件钢等。此30类4不钢锈除钢耐为氧国化家性认酸可介的质食腐品蚀级外不，锈如 钢果。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。
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。