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(gang)的(de)(de)基本成分是18%~25%鉻,8%~20鎳,低(di)碳(tan),也含有(you)少量(liang)的(de)(de)銅、鈮(ni)、鈦等。由于鋼(gang)中含有(you)較(jiao)多的(de)(de)鉻、鎳元素,因而可使其在室溫(wen)下具(ju)有(you)奧氏體(ti)組織(zhi)。當鋼(gang)中碳(tan)含量(liang)極低(di)時,在室溫(wen)呈單相奧氏體(ti)組織(zhi)。
按照維持合金奧(ao)氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)所采取的(de)(de)合金化(hua)方式(shi),奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可(ke)分為(wei)鉻(ge)(ge)鎳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和鉻(ge)(ge)錳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)兩大系列(lie)。前者以鎳為(wei)主要奧(ao)氏體(ti)(ti)化(hua)元素,是奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)主體(ti)(ti);后(hou)者的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)化(hua)元素除錳之外(wai),還有氮(dan),并常常含有適量(liang)的(de)(de)鎳,因此這(zhe)一系列(lie)多(duo)被稱為(wei)鉻(ge)(ge)錳氮(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)或鉻(ge)(ge)鎳氮(dan)不(bu)(bu)銹(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(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)高,緩冷后,組織中會(hui)出現少(shao)量(liang)(liang)(liang)的(de)碳(tan)(tan)化(hua)鉻(ge)(ge)。隨(sui)著含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加,碳(tan)(tan)化(hua)鉻(ge)(ge)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)加,從而減(jian)少(shao)了(le)奧(ao)氏體中的(de)鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)(liang)(liang),使鋼(gang)成(cheng)為兩(liang)相,嚴重(zhong)地削弱了(le)鋼(gang)的(de)耐蝕性(xing)。因此工業上用的(de)鎳鉻(ge)(ge)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)均較(jiao)低(di)。其(qi)含(han)碳(tan)(tan)量(liang)(liang)(liang)一般控(kong)制(zhi)在(zai)0.1%左(zuo)右(you),有的(de)甚至控(kong)制(zhi)在(zai)0.03%以下(xia)。
1. 奧氏體不銹(xiu)鋼的主要(yao)缺點如下:
1. 不能熱處理(li)強(qiang)化(hua)
這類鋼(gang)經固溶處理后強度很低(di),為(wei)了提高其(qi)強度可以進(jin)行冷(leng)變形(xing)(xing),劇烈的(de)冷(leng)變形(xing)(xing)能使(shi)鋼(gang)的(de)強度大大提高。這是由于加工(gong)硬化和(he)形(xing)(xing)變誘發馬氏(shi)體轉變所致(zhi),但塑性和(he)抗蝕(shi)性顯著降低(di)。
2. 切(qie)削加工性(xing)很差
這類鋼加工硬化現象很嚴重(zhong),是切削強(qiang)度(du)(du)顯著增加。另外熱導率很低,使(shi)刀具溫(wen)度(du)(du)迅速升高。而且韌性很大,使(shi)切削不(bu)易剝離,從而縮短了刀具壽命(ming),增加了加工工時(shi),降低了零(ling)件表面的光潔度(du)(du)。
3. 奧氏體(ti)不銹鋼存在晶間腐蝕問題
當溫度(du)升(sheng)高到450℃~800℃時(shi),會從飽和的奧氏體中嚴晶界(jie)產生(sheng)貧鉻(ge)(ge)區(qu)。當析出時(shi)間不太長時(shi),由于鉻(ge)(ge)的擴散速(su)度(du)較(jiao)慢,貧鉻(ge)(ge)區(qu)得不到恢復(fu),使晶界(jie)附件的鉻(ge)(ge)含量低于11.7%,因而耐蝕(shi)性能(neng)顯著(zhu)下降。

