宿州不锈钢钢种很多,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,如宿州铬不锈钢、宿州铬镍不锈钢、宿州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,把目前的宿州不锈钢分为: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。
现已研究确定,导致铁素体不锈钢475℃脆性的原因是αˊ相的析出。αˊ相是一种富铬相,含铬量可高达61%-83%,含铁量为37%-17.5% 。尺寸为10-20nm左右。此相具有体心立方结构且无磁性,晶格常数为0.2877nm,介于铁与铬的晶格常数之间。
б相:铁素体不锈钢在500-925℃温度范围内加热或停留时,同样会使钢产生严重脆化。研究表明,此种脆化的原因是由于б相的析出。从图3-1的Fe-Cr二元相图中可以看出,Fe-Cr合金中有б相的存在,而且б相的铬量范围在42%-50%;α+б相区的铬量≥20% ,其存在温度为500-800℃。由于б相是一种无磁且具有高硬度的脆性相。因而常常引起钢的韧性下降。由于б相富铬,它们的析出又常常引起铬变化而使钢的耐蚀性下降。连续成网状的б相较岛状者更为有害。
除前苏联、东欧和我国外,世界不锈钢产量已达1100万吨,而1950年的世界不锈钢产量还不到100万吨,40年间产量增加了10多倍。自1970年开始,日本的不锈钢产量已超过美国,处于领先地位且一直在持续增长。不锈钢产量中,Cr13型马氏体钢和Cr17型铁素体钢约占30%—40%,而18-8型Cr-Ni奥氏体钢等约占60%—70%。世界上工业先进 的不锈钢产量一般分别占本国钢总量的2.5%-3.5% 。在不锈钢生产中,超高功率电炉、炉外精炼、连续铸锭(包括薄板坯连铸)、热连轧或新型炉卷轧机、冷连轧、连续酸洗热处理和连续保护气氛光亮热处理,以及各种质量检测手段等新工艺、新装备、新技术已日益广泛采用。大型化、高速化、连续化、自动化是不锈钢生产工艺、装备的主要发展方向,国外已能大量生产和供应的不锈钢材有:宽度达2m的冷轧薄板,包括镜面板、彩色板、花纹板、涂层板等;宽度达3m以上的热轧中板;厚度可达300mm以上的热轧厚板;直径大到1m以上、小到0.1mm的无缝管以及各种规格的焊管( 直径可达2m);厚度约0.05mm,宽度可达1m的不锈钢箔。美、日等国所生产的不锈钢材中,冷轧薄板和带材约占60% 。(板、带材共约占70%);管材约占4%-5%(其中焊管在日本已占不锈钢管产量的60%左右);线材约占8%-9%;棒、型材约占10%-11% 。
γˊ相不是奥氏体不锈钢中的常见相。但是当其在钢中细小而弥散地在晶内沉淀时,会显著提高钢的强度及硬度。很多奥氏体、半奥氏体及马氏体沉淀硬化不锈钢,就是利用γˊ相的这种沉淀强化效应来进一步获得高强度。钢中生成的γˊ相取决于采用的沉淀强化元素(铝、钛和铌等)的不同,常常为Ni3AlNi3TiNi3Nb及Ni3(AlTi)等。γˊ相具有面心立方结构,其点阵常数与奥氏体基体很相近,因而该相开始生成时总是与奥氏体基体保持固定位向的共格关系。奥氏体不锈钢中的γˊ相沉淀主要发生在500-900℃的温度区间内,超过1000℃的加热导致γˊ相溶解到奥氏体基体中。
4.2.3、奥氏体不锈钢的适用环境与基本用途
1Cr17Ni7是一种亚稳定奥氏体不锈钢,在固溶状态下具有完全的奥氏体组织。但是,经过冷变形加工,取决于变形量的大小,会有一部分乃至大部分奥氏体变成马氏体,从而钢的强度和硬度显著提高,同时该钢种在大气条件下也有较好的耐锈性。因而此钢主要以冷加工状态应用于承受较高负荷、又希望减轻设备重量和不生锈的设备或构件,比如铁道车辆的装饰板、传送带和紧固件等。