鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)在加熱(re)冷卻(que)時(shi)都沒(mei)有α'γ'轉變,始終保持鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)組織。這(zhe)(zhe)類鋼(gang)含鉻量較高(gao),為(wei)17%~28%,主要(yao)是作為(wei)熱(re)穩定鋼(gang),也可(ke)作為(wei)耐蝕(shi)鋼(gang)。鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)由于不(bu)(bu)含鎳(nie),生產制造成本要(yao)比奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)低,但(dan)其熱(re)穩定性和耐蝕(shi)性在有些(xie)情況(kuang)下(xia),比奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)還要(yao)好,特別是耐氯離子腐蝕(shi)。因此(ci),大力推廣(guang)鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)應用,不(bu)(bu)但(dan)可(ke)以(yi)降低成本,而(er)(er)且(qie)還能(neng)節(jie)約(yue)寶貴的(de)鎳(nie)資(zi)源。這(zhe)(zhe)樣看來,使用鐵(tie)(tie)素(su)(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)僅可(ke)以(yi)節(jie)約(yue)鎳(nie),而(er)(er)且(qie)還是在許多特殊使用環境中的(de)最佳選材(cai)。
(0Cr11Ti)409不(bu)銹(xiu)鋼、(022Cr11Ti )409L不(bu)銹(xiu)鋼是低鉻在線亞洲日產一區二區:鐵素體不銹鋼中的(de)一種(zhong),鉻(ge)含量10.5%~11.75%。它們具有(you)良好的(de)成(cheng)型(xing)性,經濟性,耐蝕性,抗氧(yang)化性等綜合性能。它們的(de)典型(xing)用途是汽車排氣系(xi)統相關部件。
一、化學成分(fen)
(0Cr11Ti)409不銹鋼、(022Cr11Ti )409L不銹鋼的化學成分見表2-1。
Cr11Ti 不銹鋼由(you)于含鉻低,低碳,氮又(you)加(jia)Ti,所以在鐵(tie)素體不銹鋼中強度相對較低,延伸(shen)率(lv)相對較高。
四、耐蝕(shi)性
(0Cr11Ti)409不銹鋼、(022Cr11Ti )409L不銹鋼在比較弱的腐蝕環境中,如大氣和淡水中有著優異的耐蝕性。在含微量HCl的沸騰溶液中它們的腐蝕率較(0Cr13)410不銹鋼,(00Cr13)410L不銹鋼 低,也較0Cr17鋼低,有著較寬的耐酸界限,(見圖2-1)。在模擬汽車消音器冷凝液的環境下,鋼的腐蝕率隨Cr量增加而降低,當Cr≥11%,腐蝕率降到非常低(見圖2-2)。因此,(0Cr11Ti)409不銹鋼、(022Cr11Ti )409L不銹鋼已在現代汽車排氣系統中代替鍍Al鋼,得到廣泛應用。
五、抗氧化(hua)性
(0Cr11Ti)409不銹鋼、(022Cr11Ti )409L不銹鋼有著比軟鋼更為優異的高溫抗氧化性,斷續高溫使用溫度為815℃,連續使用為675℃。Cr11Ti鋼,由于含Cr量較低,在900℃大氣中100小時連續加熱通常會發生氧化,所以此鋼在過于苛刻的氧化條件不宜使用。圖2-3示出,在含3%水分1000℃氧氣氛圍中進行氧化試驗的結果。0Cr13(410不銹鋼)鋼5小時多就發生異常的氧化,氧化增量急劇增加,與之相比含0.2%Al的0Cr12(405不銹鋼)鋼初期氧化增量較低,而經過10小時后也加速氧化,圖中00Cr11Ti(Cr11.9%,Ti0.7%)材料較0Cr13Al(405不銹鋼),00Cr13(410L不銹鋼)抗氧化性好,而加入1.5%Si和加B鋼表現出最好的抗氧化性。
六、冷熱加工和熱處(chu)理(li)
(0Cr11Ti)409不銹鋼、(022Cr11Ti )409L不銹鋼開始熱加工溫度為1100~1150℃,卷取溫度~600℃,熱軋帶坯在罩式爐退火830~870℃ 8小時。
冷軋帶在(zai)冷線或混線的連續退火酸洗線上處理,熱處理控制(zhi)在(zai)860℃±10℃。
七、成(cheng)型(xing)性
(0Cr11Ti)409不銹鋼、(022Cr11Ti )409L不銹鋼的成型性較奧氏體不銹鋼和軟鋼差些,但是在鐵素體不銹鋼中是最優異的。可進行相當程度的成型加工。評價沖壓成型有兩大要素,即深拉伸性和脹形性。
a. 深拉(la)伸(shen)性
深拉伸性與鋼板的結構有關。022Cr11Ti,由于低碳,氮又加Ti,鋼板平行軋制面{111}較發達,因此y值較高,深拉伸性較好,圖2-4指出Ti含量對低C,NCr13鐵素體不銹鋼γ值的影響,Ti加入量為(C+N)的10倍以上時γ值最好。
b. 脹形性
脹(zhang)形性(xing)(xing)是(shi)以(yi)延伸(shen)率和(he)n值為指標的(de),它受鋼(gang)的(de)合金元(yuan)(yuan)素(su)的(de)含量(liang)和(he)純度的(de)影響(xiang),Cr、C及(ji)其他(ta)元(yuan)(yuan)素(su)含量(liang)愈低,純凈(jing)度愈高,脹(zhang)形性(xing)(xing)愈好(hao)。低Cr鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)本質上Cr就低,對延伸(shen)率是(shi)有利的(de),因此以(yi)Cr11為基(ji),再降(jiang)低不(bu)純物元(yuan)(yuan)素(su)含量(liang)并加入微量(liang)Ti,必然具有較好(hao)的(de)脹(zhang)形性(xing)(xing)并兼備極(ji)好(hao)的(de)深拉伸(shen)性(xing)(xing)。
表2-3示出00Cr13(410L不銹鋼)、022Cr11Ti(409L不銹鋼)成型性試驗值,其成型性是良好的,特別是022Cr11Ti,γ 值,Eγ值 CCV 值及擴孔比都好。圖2-5給出022Cr11Ti、0Cr17鋼板的成形極限,022Cr11Ti比0Cr17大得多。
八、焊接性
(0Cr11Ti)409不銹鋼、(022Cr11Ti )409L不銹鋼一般可用各種方法焊接,如鎢極氬弧焊,金屬極氬弧焊,電阻焊,點焊等。如需填充金屬,建議用0Cr11Nb,焊接時輸入的熱量應該小些,避免晶粒過分長大,以免過分降低焊縫和熱影響區的塑性和韌性。0Cr11Ti,00Cr11Ti鋼有著較0Cr13Al、00Cr13鋼好的焊接性能。圖2-6示出0Cr11Ti(409),0Cr3A1(405),0Cr13(410)厚板用0Cr23Ni11(309)型焊條焊接,焊縫附近硬度的分布。0Cr11Ti焊縫附近,HAZ(熱影響區)硬度幾乎沒有變化,沒有馬氏體生成,僅由于高溫下單相鐵素體晶粒粗化,所以022Cr11Ti 不銹(xiu)鋼厚(hou)板焊接加工時,應盡量減小輸入熱量,避免晶粒長大引起HAZ破裂。圖2-7示出板厚1.5mm焊接,焊縫附近硬度分布,022Cr11Ti(409L)焊縫金屬和熱影響區是鐵素體單相,硬度幾乎沒有變化,因此,薄板焊縫加工性能優異。圖2-8示出022Cr11Ti(409L)汽車排氣管高頻焊,焊縫附近硬度分布,焊縫中心由于加壓變形較周邊硬度略有升高。高頻焊與電弧焊不同,幾乎看不出溶融凝固處。高頻不銹鋼(gang)焊管性能示于表2-4,有著優異的延伸率和加工性,用作排氣管等加工無特殊困難。
九、用途
(0Cr11Ti)409不銹鋼在不銹鋼中耐蝕性和抗氧化性屬于較低水平,但是與軟鋼比較,它具有優異的耐蝕性、抗氧化性,成型性,良好焊接性,而且價格低廉,因此被廣泛應用于汽車排氣系統中,如消音器、尾氣管、觸煤轉換器的殼等。最近為提高排氣凈化效率和輕量化,原來使用鑄鐵制造的排氣管也使用(022Cr11Ti )409L不銹鋼。另外,貯藏器和冷水罐等焊接構件和器物也大量采用(022Cr11Ti )409L不銹鋼。還有煤氣燃燒噴咀等需深拉伸成形部件也大量采用(022Cr11Ti )409L不銹鋼。