奧氏體不銹鋼是克服馬氏體不銹鋼耐蝕性不足以及鐵素體脆性大而發展起來的鋼種。以鉻和鎳為主要合金元素的奧氏體不銹鋼耐蝕性高,而且塑性好,易于加工成形,具有良好的可焊性、低溫韌性和無磁性等性能,是最重要的也是目前應用最廣泛的不銹耐酸鋼,約占不銹鋼總產量2/3。鋼號也最多,當今我國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個,并已有33個牌號納入國家標準。


 這類鋼的(de)基(ji)本成分是18%~25%鉻,8%~20鎳,低碳(tan),也含有(you)少(shao)量的(de)銅、鈮、鈦等。由于鋼中(zhong)含有(you)較多的(de)鉻、鎳元(yuan)素(su),因而可使其(qi)在室(shi)溫下具有(you)奧氏體(ti)(ti)組織。當(dang)鋼中(zhong)碳(tan)含量極(ji)低時,在室(shi)溫呈單相奧氏體(ti)(ti)組織。


 按照維持合(he)金奧氏(shi)體(ti)基體(ti)所采取的合(he)金化方式(shi),奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可(ke)分為(wei)(wei)(wei)鉻鎳(nie)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和鉻錳不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)兩大系列(lie)。前者以鎳(nie)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)要奧氏(shi)體(ti)化元素(su),是奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的主(zhu)體(ti);后者的奧氏(shi)體(ti)化元素(su)除錳之外,還有(you)氮(dan),并常常含有(you)適量的鎳(nie),因此這一系列(lie)多被稱為(wei)(wei)(wei)鉻錳氮(dan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)或鉻鎳(nie)氮(dan)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。


 與鐵素體、馬氏體不銹鋼及鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼相比,鉻鎳奧氏體不銹鋼在多種腐蝕介質中具有優秀的耐蝕性,并且綜合力學性能良好,同時工藝性能和可焊性能優良,因而在多種化學加工及輕工等領域獲得最廣泛的應用。奧氏體不銹鋼的非鐵磁性和良好的低溫韌性也進一步擴大了其應用范圍,但是鉻鎳奧氏體不銹鋼強度、硬度偏低,不宜用于承受較重負荷及對硬度和耐磨性有要求的設備或部件。而鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼由于氮的固溶強化可以達到相當高的強度,適宜用于承受較重負荷而耐蝕性要求不太高的設備構件。



若(ruo)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼中含(han)(han)碳(tan)量(liang)較高,緩冷后(hou),組織中會出(chu)現少量(liang)的碳(tan)化(hua)鉻。隨著(zhu)含(han)(han)碳(tan)量(liang)增(zeng)加,碳(tan)化(hua)鉻量(liang)增(zeng)加,從(cong)而減少了奧氏(shi)體中的鉻含(han)(han)量(liang),使鋼成為兩(liang)相,嚴(yan)重地削弱了鋼的耐蝕性。因此(ci)工業上(shang)用的鎳鉻奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的含(han)(han)碳(tan)量(liang)均(jun)較低。其含(han)(han)碳(tan)量(liang)一般控(kong)(kong)制在(zai)0.1%左右,有的甚至控(kong)(kong)制在(zai)0.03%以下。


1. 奧氏體不銹鋼的(de)主(zhu)要缺(que)點如(ru)下:


  1. 不能熱處理強(qiang)化(hua)


   這類鋼(gang)經固(gu)溶處理后強度很低(di)(di),為了提高其強度可以(yi)進行冷變形,劇烈(lie)的冷變形能使(shi)鋼(gang)的強度大大提高。這是由于(yu)加工(gong)硬化和(he)形變誘發馬氏體轉變所(suo)致,但塑(su)性(xing)和(he)抗蝕性(xing)顯著(zhu)降低(di)(di)。


  2. 切削加工性很(hen)差


   這類鋼加工硬化現(xian)象很嚴(yan)重,是切削強度(du)顯(xian)著增(zeng)加。另外熱導率很低,使(shi)(shi)刀具(ju)溫(wen)度(du)迅速(su)升高。而且韌性很大(da),使(shi)(shi)切削不易剝離,從而縮短了刀具(ju)壽命,增(zeng)加了加工工時(shi),降低了零件(jian)表面的光(guang)潔(jie)度(du)。


 3. 奧氏體不銹(xiu)鋼存在晶間腐蝕問題


  當溫度升高到450℃~800℃時(shi),會從(cong)飽和的(de)(de)奧氏體中嚴晶界產生貧(pin)鉻(ge)(ge)區。當析出時(shi)間不太長(chang)時(shi),由于鉻(ge)(ge)的(de)(de)擴散速度較慢,貧(pin)鉻(ge)(ge)區得不到恢(hui)復(fu),使(shi)晶界附件的(de)(de)鉻(ge)(ge)含量低于11.7%,因而耐蝕性能顯著下降。