Cr-Ni系奧氏體不銹鋼(gang)以鎳為主要奧氏體化元素，鎳含量至少要在8％，最高可達30％。為保證鋼的不銹性和耐蝕性，鉻含量一般不低于17％。其基礎牌號為18-8型不銹鋼，該鋼種的鉻、鎳含量分別為19％和10％，在氧化性介質中耐蝕性優良，在多種不太強的腐蝕性環境中也表現良好。為了提高其在各種不同使用條件下及較強腐蝕性環境中的耐蝕性能，鋼的合金成分在兩個方面進行發展和改進：一方面是提高鉻、鎳含量，鉻可以提高到25％以上，鎳甚至可達到30％；另一方面是向鋼中添加諸如鉬、銅、硅、氮、鈦和鈮等其他合金元素。該鋼種的碳含量一般都比較低，目前常用牌號的碳含量多低于8％，并且有越來越多的牌號達到超低碳（≤0.03％）甚至更低的水平（≤0.02％）。

  18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼，隨著不同性能的差異，演變出12Cr17Ni7、12Cr18Ni9、Y12Cr18Ni9、06Cr19Ni10、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb、022Cr17Ni7、022Cr19Ni10、022Cr19Ni10N等牌號，各牌號成分上略有差異，用途也不盡相同（見表2-1-1）。

  (1)  12Cr17Ni7鋼合金化程度最(zui)低。其最(zui)大特(te)點是組(zu)織具有亞(ya)穩性，冷作(zuo)硬化能力最(zui)強，可根(gen)據不同強度的要(yao)求(qiu)，通(tong)過(guo)適當的變形(xing)處理，在(zai)1/4、1/2、3/4硬化態和(he)(he)固(gu)溶狀態下使用。但(dan)是強度提(ti)高(gao)的同時(shi)(shi)，塑(su)韌性明顯(xian)下降。同時(shi)(shi)，由于較高(gao)的碳含量和(he)(he)較低的鉻含量使得其耐蝕性能也較弱。

（2）12Cr18Ni9鋼(gang)中鉻、鎳(nie)含(han)量均有提高，因此材料為穩定的奧氏體組織。其特點是(shi)強度(du)稍低，但耐(nai)蝕(shi)(shi)性稍好。主要(yao)在(zai)退火狀(zhuang)態下使(shi)用(yong)，具有很高的室溫塑性，易(yi)于(yu)冷成型，在(zai)耐(nai)蝕(shi)(shi)、耐(nai)熱方(fang)面是(shi)最通用(yong)的一種奧氏體不銹鋼(gang)。

（3）Y12Cr18Ni9鋼特點是硫含(han)(han)(han)量較高，因而改進了它的機(ji)加(jia)工性(xing)能，使之成為(wei)易切削鋼。但由于硫含(han)(han)(han)量的增加(jia)導致鋼中MnS夾(jia)雜含(han)(han)(han)量增加(jia)，其成型性(xing)和耐蝕性(xing)比12Cr18Ni9鋼稍差。

（4）06Cr19Ni10鋼(gang)碳含量小于(yu)0.08％，并適(shi)當提高了(le)鎳和鉻含量，因(yin)此其耐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)特別是耐晶(jing)間腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)優于(yu)12Cr17Ni7、12Cr18Ni9 和Y12Cr18Ni9，力學性(xing)(xing)能(neng)與12Cr18Ni9鋼(gang)相近。降低碳含量雖(sui)提高了(le)抗晶(jing)間腐蝕(shi)的能(neng)力，但在(zai)高溫(wen)下長期運行仍能(neng)引起晶(jing)間腐蝕(shi)。

（5）為完(wan)全避免晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)出現，開發了06Cr18Ni11Ti和(he)06Cr18Ni11Nb鋼(gang)。這兩(liang)種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)特點是(shi)分別采用(yong)穩(wen)定化(hua)元(yuan)素鈦和(he)鈮在適當熱處理(li)工(gong)藝下與鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)碳(tan)元(yuan)素優先結合形(xing)成穩(wen)定的(de)(de)TiC和(he)NbC，從而阻止富鉻(ge)碳(tan)化(hua)物在晶(jing)界的(de)(de)沉淀，使這兩(liang)種(zhong)鋼(gang)具有良好的(de)(de)抗晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕的(de)(de)能力(li)，其力(li)學性能與12Cr18Ni9和(he)06Cr19Ni10相當。

（6）國(guo)內在相當長一(yi)段時(shi)間內曾廣泛(fan)使(shi)用(yong)1Cr18Ni9Ti。1Cr18Ni9Ti是(shi)蘇聯軍(jun)工(gong)體(ti)系(xi)中(zhong)大(da)(da)量(liang)使(shi)用(yong)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼材料(liao)，包(bao)括飛機制(zhi)造、核潛艇制(zhi)造等，在歷史上(shang)發(fa)揮過(guo)重要的(de)(de)作用(yong)。但是(shi)，1Cr18Ni9Ti材料(liao)本身在設(she)計時(shi)有(you)著先(xian)天的(de)(de)缺陷(xian)。當時(shi)在沒有(you)爐外精煉技(ji)術的(de)(de)特(te)定歷史條件(jian)下，為解決晶間腐蝕問題，采用(yong)了鈦穩定化技(ji)術。但是(shi)由于(yu)鋼中(zhong)含(han)鈦，很(hen)容(rong)易(yi)生成(cheng)TiN夾(jia)雜，導致(zhi)此鋼在連鑄時(shi)發(fa)生節瘤現象。更(geng)致(zhi)命(ming)的(de)(de)是(shi)，TiN夾(jia)雜嚴重破(po)壞不(bu)(bu)(bu)銹鋼表(biao)面質量(liang)，對于(yu)高(gao)表(biao)面質量(liang)要求的(de)(de)軍(jun)工(gong)產(chan)品生產(chan)，不(bu)(bu)(bu)得已進行(xing)表(biao)面修磨等處理。隨著冶(ye)金技(ji)術的(de)(de)發(fa)展，工(gong)業(ye)生產(chan)超(chao)低碳不(bu)(bu)(bu)銹鋼已經實現。為此，國(guo)外不(bu)(bu)(bu)銹鋼標準(zhun)中(zhong)早(zao)已把1Cr18Ni9Ti排除在外。我國(guo)不(bu)(bu)(bu)銹鋼行(xing)業(ye)通過(guo)大(da)(da)量(liang)調研及工(gong)作，在最新(xin)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)銹鋼標準(zhun)中(zhong)也將此鋼列為不(bu)(bu)(bu)推薦(jian)選(xuan)用(yong)牌號。

（7）022Cr17Ni7、022Cr19Ni10分別在12Cr17Ni7、06Cr19Ni10牌(pai)號(hao)基礎上，將碳含量(liang)降低到0.03％以下，從而確保無晶間腐蝕。

（8）022Cr19Ni10N是在022Cr19Ni10基礎上添加0.1％～0.25％N，以提高力(li)學性(xing)能和耐(nai)蝕(shi)性(xing)能。

  在(zai)(zai)(zai)(zai)18-8型Cr-Ni系奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)系中(zhong)，鉻、鎳當量(liang)適當的(de)(de)條件下，奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)會極其穩(wen)定，同(tong)時(shi)由于(yu)(yu)相(xiang)對簡單的(de)(de)中(zhong)間相(xiang)，在(zai)(zai)(zai)(zai)適宜熱處理(li)制度下，可以杜絕中(zhong)間相(xiang)的(de)(de)析出，從而保(bao)證基(ji)(ji)(ji)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)為純奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)。這樣的(de)(de)基(ji)(ji)(ji)體(ti)(ti)(ti)材料(liao)具(ju)有非常優良的(de)(de)塑韌性(xing)(xing)，并且可以在(zai)(zai)(zai)(zai)液氦以下溫度繼續保(bao)持(chi)，因而得(de)到了廣泛(fan)應(ying)(ying)用(yong)(yong)。一般(ban)來(lai)說，19Cr-10Ni的(de)(de)成分基(ji)(ji)(ji)本能保(bao)證奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)。當然，由于(yu)(yu)制造工藝的(de)(de)差(cha)異，在(zai)(zai)(zai)(zai)此類材料(liao)中(zhong)有時(shi)候會有少量(liang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)存在(zai)(zai)(zai)(zai)。18Cr-8Ni的(de)(de)06Cr19Ni10 鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)(zai)完全固溶時(shi)也以奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)為主(zhu)要基(ji)(ji)(ji)體(ti)(ti)(ti)，但是在(zai)(zai)(zai)(zai)大變形(xing)和未充分固溶條件下，會有少量(liang)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)存在(zai)(zai)(zai)(zai)。進一步降低鉻、鎳含量(liang)，比如17Cr-7Ni的(de)(de)12Cr17Ni7不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，其奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)穩(wen)定性(xing)(xing)較差(cha)，也稱為亞(ya)穩(wen)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)(zai)，可以極大地提高(gao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)度。人(ren)們利(li)用(yong)(yong)12Cr17Ni7不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)這種(zhong)特性(xing)(xing)，制造出高(gao)強(qiang)度的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)部件，廣泛(fan)應(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)(yu)鐵(tie)路(lu)車(che)廂、礦山設備等領域(yu)。

  為了(le)(le)保證18-8型Cr-Ni系(xi)(xi)奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)耐(nai)蝕性(xing)能，要求其中的(de)碳含(han)(han)量盡量低，由此發展出(chu)了(le)(le)超(chao)低碳的(de)022Cr17Ni7和022Cr19Ni10奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。碳含(han)(han)量降低帶來耐(nai)蝕性(xing)能的(de)提升，但同時材料的(de)強度進一步降低。為了(le)(le)彌補這一弱勢，采(cai)用氮(dan)合金化(hua)技(ji)術以提高(gao)18-8型Cr-Ni系(xi)(xi)奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)力(li)學性(xing)能。含(han)(han)氮(dan)18-8型Cr-Ni系(xi)(xi)奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼因兼具(ju)高(gao)強度和良(liang)好的(de)耐(nai)蝕性(xing)，迅速(su)得到(dao)了(le)(le)用戶的(de)認可。目前，在(zai)(zai)技(ji)術要求許(xu)可的(de)情況下(xia)，06Cr19Ni10N和022Cr19Ni10N 普(pu)遍替代了(le)(le)06Cr19Ni10和022Cr19Ni10。在(zai)(zai)核工程領(ling)域，控氮(dan)型（N≤0.10％）Cr-Ni系(xi)(xi)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼更是得到(dao)了(le)(le)廣泛應(ying)用。

  核(he)反應(ying)堆(dui)(dui)(dui)用(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)共同(tong)特點是：（1）較好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)能，主要(yao)包括(kuo)耐點蝕、縫(feng)隙腐蝕、晶間腐蝕及動(dong)水腐蝕；（2）較高(gao)的(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能，既包括(kuo)較高(gao)的(de)(de)(de)強度(du)，也(ye)要(yao)求(qiu)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)塑韌性(xing)以(yi)滿(man)足制(zhi)(zhi)造加工的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)和(he)(he)防止輻照(zhao)脆化(hua)。因(yin)此，核(he)反應(ying)堆(dui)(dui)(dui)用(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)均要(yao)求(qiu)較高(gao)的(de)(de)(de)晶粒度(du)級(ji)別和(he)(he)完全固溶處理。隨著氮在(zai)(zai)奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)有益(yi)作(zuo)用(yong)被發(fa)現，含(han)(han)(han)(han)氮和(he)(he)控(kong)(kong)氮的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)被廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)于(yu)核(he)反應(ying)堆(dui)(dui)(dui)建(jian)造，特別是在(zai)(zai)堆(dui)(dui)(dui)內構件(jian)(jian)和(he)(he)一(yi)回路管路系(xi)統等核(he)心設備(bei)上(shang)，以(yi)彌補奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)強度(du)偏低(di)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)足。含(han)(han)(han)(han)氮／控(kong)(kong)氮不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)長期輻照(zhao)下(xia)會脆化(hua)，且不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)氮含(han)(han)(han)(han)量(liang)對應(ying)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)輻照(zhao)劑量(liang)。因(yin)此，對于(yu)用(yong)于(yu)堆(dui)(dui)(dui)內構件(jian)(jian)制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)結(jie)構材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)，不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)氮含(han)(han)(han)(han)量(liang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)允許超(chao)過0.10％。在(zai)(zai)我(wo)國(guo)，當前(qian)(qian)控(kong)(kong)氮鋼(gang)種主要(yao)用(yong)于(yu)生產制(zhi)(zhi)造核(he)電(dian)站堆(dui)(dui)(dui)內構件(jian)(jian)和(he)(he)一(yi)、二、三級(ji)設備(bei)等的(de)(de)(de)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)，包括(kuo)鍛件(jian)(jian)、板(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)、棒材(cai)(cai)(cai)(cai)和(he)(he)管材(cai)(cai)(cai)(cai)等，在(zai)(zai)核(he)電(dian)站建(jian)造中(zhong)作(zuo)為(wei)關(guan)鍵結(jie)構材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)之一(yi)發(fa)揮了重大作(zuo)用(yong)。為(wei)滿(man)足核(he)反應(ying)堆(dui)(dui)(dui)用(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)性(xing)能要(yao)求(qiu)，對材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)冶金質量(liang)也(ye)提出了嚴格的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，如(ru)對影響耐蝕性(xing)的(de)(de)(de)非金屬夾雜物等級(ji)，對核(he)運行環境下(xia)的(de)(de)(de)鈷、銅、硼元素含(han)(han)(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)限制(zhi)(zhi)等。堆(dui)(dui)(dui)內構件(jian)(jian)主要(yao)由不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)尺寸的(de)(de)(de)鍛件(jian)(jian)、板(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)、棒材(cai)(cai)(cai)(cai)和(he)(he)管材(cai)(cai)(cai)(cai)（包括(kuo)異型(xing)管）的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)加工而成(cheng)，板(ban)材(cai)(cai)(cai)(cai)和(he)(he)鍛件(jian)(jian)占其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)絕大部(bu)分(fen)。我(wo)國(guo)核(he)電(dian)堆(dui)(dui)(dui)內構件(jian)(jian)的(de)(de)(de)主體材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)選用(yong)的(de)(de)(de)也(ye)是與(yu)Z3CN18-10與(yu)Z2CN19-10相當的(de)(de)(de)022Cr19Ni10N（控(kong)(kong)氮304型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)），目前(qian)(qian)在(zai)(zai)我(wo)國(guo)二代核(he)電(dian)、AP1000和(he)(he)華龍一(yi)號上(shang)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。

  奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中最重要的鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種，該類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)一種十(shi)分(fen)優良的材(cai)料(liao)，有(you)極(ji)好的抗腐(fu)蝕(shi)性和生(sheng)物相容性，因(yin)而在化(hua)學工業、沿海、食品、生(sheng)物醫學、石油化(hua)工等領域(yu)中得(de)到廣(guang)泛應(ying)用(yong)。表2-1-2給出了(le)各牌號18-8型(xing)Cr-Ni奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的典型(xing)應(ying)用(yong)領域(yu)。

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