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。
這類鋼的基本成分是18%~25%鉻(ge),8%~20鎳(nie)(nie),低碳,也含(han)有(you)少量(liang)的銅、鈮、鈦等。由(you)于(yu)鋼中含(han)有(you)較(jiao)多(duo)的鉻(ge)、鎳(nie)(nie)元素,因而可使其在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)具有(you)奧氏(shi)體組(zu)織。當鋼中碳含(han)量(liang)極低時,在(zai)室(shi)溫(wen)呈(cheng)單相奧氏(shi)體組(zu)織。
按(an)照維持合(he)金奧氏體基體所采(cai)取的合(he)金化方式,奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可(ke)分為(wei)鉻(ge)鎳不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和鉻(ge)錳(meng)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)兩大(da)系列(lie)。前(qian)者以鎳為(wei)主要奧氏體化元素,是(shi)奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的主體;后者的奧氏體化元素除錳(meng)之外,還有氮,并常(chang)常(chang)含有適量的鎳,因此這一系列(lie)多(duo)被稱為(wei)鉻(ge)錳(meng)氮不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)或鉻(ge)鎳氮不銹(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。
若奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)較(jiao)高,緩冷后,組織中(zhong)會出現少(shao)量(liang)(liang)的(de)(de)碳(tan)化鉻(ge)(ge)(ge)。隨著含(han)碳(tan)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加,碳(tan)化鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加,從而減少(shao)了奧氏(shi)體中(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang),使鋼(gang)(gang)成為(wei)兩相,嚴重地削(xue)弱了鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性。因此工業上用(yong)的(de)(de)鎳鉻(ge)(ge)(ge)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)均較(jiao)低。其(qi)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)一(yi)般(ban)控制(zhi)(zhi)在0.1%左右,有的(de)(de)甚至控制(zhi)(zhi)在0.03%以下。
1. 奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的主要(yao)缺點如下(xia):
1. 不(bu)能熱處理強化
這(zhe)類鋼經固溶(rong)處理(li)后強(qiang)度很低,為了提高其強(qiang)度可以進行冷變形(xing),劇烈(lie)的(de)冷變形(xing)能(neng)使鋼的(de)強(qiang)度大(da)大(da)提高。這(zhe)是由(you)于(yu)加(jia)工硬化和形(xing)變誘發馬氏(shi)體轉(zhuan)變所(suo)致(zhi),但塑性和抗蝕性顯著降低。
2. 切削加工(gong)性很差
這類鋼加(jia)(jia)工硬化現象很嚴(yan)重,是切削強度(du)顯(xian)著(zhu)增加(jia)(jia)。另外(wai)熱導率很低(di),使刀(dao)具(ju)溫度(du)迅速升高。而且(qie)韌(ren)性很大(da),使切削不(bu)易剝離,從而縮短了刀(dao)具(ju)壽命,增加(jia)(jia)了加(jia)(jia)工工時,降低(di)了零件表面的(de)光潔度(du)。
3. 奧(ao)氏體不銹鋼(gang)存在晶間腐蝕問題
當溫度(du)升高到(dao)450℃~800℃時(shi),會從飽和(he)的奧氏體中(zhong)嚴晶界產生貧(pin)鉻區。當析出(chu)時(shi)間不太長時(shi),由于(yu)鉻的擴散速度(du)較慢,貧(pin)鉻區得不到(dao)恢(hui)復,使晶界附件的鉻含量低于(yu)11.7%,因而耐(nai)蝕性能顯著下降。

