泰安奥氏体不锈钢的基本组织形态
铁、铬和镍是铬镍奥氏体泰安不锈钢的三大基础元素,通过主要合金元素和镍的合理搭配,铁-铬-镍三元系和在该三元系基础上加入其他元素构成的合金可以在室温下仍然维持奥氏体基体。另外,加入适量锰和氮,同时将镍含量降低乃至完全取消,也能保持合金基体在室温下呈完全奥氏体组织。但是,随着铬、镍和锰含量的变化和其他元素的加入,以及受热处理或冷变形的影响,在奥氏体基体上还会产生其他相,相应地合金的性能也会发生变化。在奥氏体泰安不锈钢中经常出现的有以下三类。
(1)奥氏体(γ相)的同素异性体:α相(铁素体)、α′相(体心立方的马氏体)和ε相(密集六方的马氏体);
(2)碳化物和氮化物:主要是M23C6,MC,M6C和M7C3型碳化物与Cr2N及Ti(CN)等;
(3)金属间相:也称金属间化合物,主要有б相、χ相和Laves相等。
常见泰安不锈钢的特性和用途
301 经加工有高的强度,用于铁道车辆、传送带螺栓、螺母,与304相比,Cr、Ni含量较少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁性,但冷加工后有磁性。 列车、航空器、传送带、车辆、弹簧、筛网。泰安
304 作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐腐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等加工性能好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃-800℃)。 家庭用品,汽车配件,医疗器具,建材、化学食品工业,农业,船舶部件。
304L 作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与泰安304钢相似,但在焊接后或者应力后,其抗晶间腐蚀能力;在未进行热处理情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196℃-800℃。 应用于抗晶间腐蚀性要求高的化学、煤碳、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。
321 在304钢中添加Ti元素来防止晶间腐蚀;适用于在430℃-900℃温度下使用。 使用广泛,适用于化工、原子能工业、汽车配件等。
316 因添加Mo,故其耐腐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用,加工硬化性优(无磁性)海水里使用设备、化学染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设备,绳索等
316L 作为316的低C系列,除与316钢相同的特性外,其抗晶间腐蚀性优。316钢的用途中,对抗晶间腐蚀性有特别的要求的产品
309S耐腐蚀性能要比304好的多,但实际上多作为耐热钢使用。
310S不锈钢板抗氧化性比309S好,但实际上多作为耐热钢使用。
泰安不锈钢的性能与组织及各元素的作用
不锈钢的性能与组织
目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的泰安钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响 的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。
实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此泰安不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
泰安不锈钢钢种很多,性能又各异,常见的分类方法有:
① 按钢的组织结构分类,如马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢等。
② 按钢中的主要化学成分或钢中一些特征元素来分类,如泰安铬不锈钢、泰安铬镍不锈钢、泰安铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。
③ 按钢的性能特点和用途来分类,如耐硝酸(硝酸级)不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢板、高强度不锈钢等。
④按钢的功能特点分类,如低温不锈钢,无磁不锈钢,易切削不锈钢,超塑性不锈钢等。
目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和按钢的化学成份特点以及两者相结合的方法来分类。例如,把目前的泰安不锈钢分为:马氏体钢,铁素体钢,奥氏体钢,双相钢和沉淀硬化型钢等五大类,或分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类。本书为了叙述方便并避免重复,则采用按化学成分与组织结构特点相结合的分类方法,即马氏体不锈钢(包括马氏体Cr不锈钢和马氏体Cr-Ni不锈钢),铁素体不锈钢,奥氏体不锈钢(包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni(-N)奥氏体不锈钢),α+γ双相不锈钢及超级不锈钢。