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日志

 
 

各种不锈钢简介  

2014-03-28 15:40:01|  分类: 综合、长知识、人 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文转载自李西涛律师《【转载】各种不锈钢简介》
各种不锈钢的耐腐蚀性能
304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。
301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。
302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。
302B 是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。
303303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。
304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
304N 是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。
305384 不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。
308 不锈钢用于制作焊条。
309310314330 不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5310S乃是309310不锈钢的变种,所不同者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性.
316317 型不锈钢含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中,316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F
321347348 是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的限制。

不锈钢与耐热钢的金相检验

  一、概述

  1、不锈钢的定义:

  2、不锈钢的分类:

  按金相组织划分(GB/T13304-)

  FMAA-FPH

  按合金元素种类划分

  CrCr-NiCr-Ni-Mo Cr-Mn-Ni

  3、不锈钢的特点及用途:

  良好耐腐蚀性、氧化性、

  优异的力学性能、物理性能、工艺 性能

  化工、能源、机械、轻工等行业得到广泛的应用。

  二、金属学基础

  1、不锈钢中常见的合金元素

  CCrNiMnSiNNbTiMo

  奥氏体形成元素:CNiMn NCu

  铁素体形成元素:CrSiTiNbAlMo

  2、合金元素的作用

  提高基体金属的电极电位

  在室温下获得单相固溶体组织

  表面形成结构致密、不溶于腐蚀介质、电阻高的保护膜。

  单合金元素的作用

  C :稳定A元素,强化M钢的重要元素,极易与其他合金元素形成合金碳化物,导致不锈钢的晶界腐蚀。

  Cr :F形成元素,提高基体金属的电极电位,易与C生成M7C3M23C6,钝化能力很强,形成Cr2O3

  Ni :稳定A元素,提高基体金属的电极电位,减少δ铁素体的含量

  Mn :Ni作用相似,稳定A元素,减少δ铁素体的含量,可以代替Ni

  Ti Nb :F形成元素,强化铁素体,优先于CrC结合生成TiCNbC

  AlSi :F形成元素,强化铁素体,和O结合生成致密的Al2O3 SiO2氧化膜,过量降低钢的塑性。

  Mo :F形成元素,强化铁素体,提高耐腐蚀性能

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  三、不锈钢的分类、牌号、特点

  1 铁素体不锈钢

  2 马氏体不锈钢

  3 奥氏体不锈钢

  4 双相不锈钢

  5 沉淀硬化不锈钢

  1、铁素体不锈钢

  1.1、成分、牌号、特点

  成分:含Cr11~30%,尚可含少量的MoNbTi,基本上不含NiCr17型和Cr25

  常用牌号:0Cr13Al1Cr17 1Cr17Mo 00Cr27Mo 00Cr30Mo2

  特点:加热不发生相变;有强磁;冷加工成型和焊接工艺较差;具有三种脆性倾向:475℃、相析出脆、高温脆性

  1.2 热处理及金相组织

  退火 :(Cr17 850 ℃ )、(Cr25 1050 ℃ )

  组织:铁素体+ M7C3(或M23C6

  过热:M+F

  长期时效( 500~800 ℃) σ相析出

  950 ℃以上加热淬火 高温脆性,无法消除。

  2、马氏体不锈钢

  2.1 成分、牌号、特点

  成分:含Cr12~14%,含C0.1~0.4%Cr13型。

  常用牌号:1Cr132Cr133Cr134Cr139Cr18

  特点:含碳量较高,淬火后得到马氏体组织;有较高的强度、硬度、耐磨性;通过热处理得到所要求的性能;切削加工性能较好。焊接性能差;有回火脆性。

  2.2 热处理及金相组织

  退火或高温回火 :铁素体+ M23C6

  淬火: 马氏体+少量δ铁素体

  淬火+高温回火:保留马氏体位向索氏体

  过热:晶粒粗大,大量 δ铁素体形成

  欠热:未溶解碳化物存在

  淬火+低温回火 :回火马氏体

  3、奥氏体型不锈钢

  3.1、成分、牌号、特点

  成分:含Cr16~25%,含Ni7~20%,基本成分18%Cr8%Ni,通常称为18-8型不锈钢。

  常用牌号:30418Cr-8Ni)、321 18Cr-9Ni-Ti)、347 18Cr-9Ni-Nb 31618Cr-12Ni-2.5Mo)等

  特点 :不能热处理强化;无磁性,具有优异的的耐腐蚀性;有良好的冷热成型性和焊接性能;切削加工较困难。

  3.2、热处理及金相组织

  固溶处理:1050~1100℃,组织:奥氏体

  过热:晶粒长大,δ铁素体形成。

  敏化:500~850℃,组织:晶界析出 M23C6 晶界贫铬

  稳定化: 850~900℃,组织:A+MCTiCNbC)抑制晶间腐蚀

  4、奥氏体-铁素体双相钢

  4.1 成分、牌号、特点

  成分:在铬镍系不锈钢基础上增加铁素体形成元素(CrMo)减少奥氏体形成元素(NiMn

  常用牌号:0Cr26Ni5Mo21Cr18Ni11Si4AlTi

  特点:双相组织;有磁性;比奥氏体钢强度高,耐腐蚀性好,热加工成型好,焊接性能好,仍具有铁素体钢的某些脆性。

  4.2 热处理及金相组织

  固溶处理(950~1000℃) δ铁素体+奥氏体

  长期时效( 500~800 ℃) σ相析出

  5、沉淀硬化不锈钢

  5.1 牌号、特点

  通过热处理的手段使钢中的碳化物沉淀析出,从而达到提高强度目的。

  常用牌号:0Cr17NI4CuNb1Cr17Ni7Al

  特点:固溶后为马氏体或半奥氏体组织,最终沉淀析出马氏体组织;有很高的强度;耐均匀腐蚀能力优于马氏体型钢;加工成型和焊接性能良好。

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  四 、不锈钢中的组织和相

  1FAM M7C3M23C6、δ铁素体、σ相

  2、鉴别方法

  AFA有孪晶组织,F呈带状或枝晶分布

  赤血盐氢氧化钾溶液。F玫瑰色、A光亮色

  热染法(500℃) F亮黄色、A浅兰色

  氢氧化钾水溶液(电解) F灰色、A白色

  碳化物与σ相

  碱性高锰酸钾:浅侵蚀碳化物为浅棕色、 σ相橘红色;深侵蚀碳化物为绿色、 σ相棕橙色

  高锰酸钾、氢氧化钠水溶液(电解): σ相橘红色

  草酸电解:

  热染法(500~700℃)加热 碳化物白色、 σ相橙色

  不锈钢金相检验项目和方法

  1、低倍检验:

  试验方法:GB/T226- 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验方法

  组织评定:参照GB/T1979-《结构钢低倍组织缺陷评级图》。

  GB/T1220-1992《不锈钢棒》标准中规定不得有肉眼可见得缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮及白点。

  2、高倍检验:

  非金属夹杂物:GB/T10561- 《钢中非金属夹杂物显微评定方法》、ASTM E45

  奥氏体晶粒度:GB/T6394-《金属平均晶粒度测定方法》ASTM E112

  铁素体含量 :GB/T13305-《奥氏体不锈钢中α相面积含量金相检验法》、 GB/T1954-《铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量法》

  GB/T4234-《外科植入物用不锈钢》标准中规定铁素体含量、夹杂物级别、晶粒度级别。

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  耐热钢的金相检验

  概述

  1、定义:向钢中加入合金元素提高其热强性和抗氧化性能。

  2、使用温度:400~650

  3、分类:根据金相组织分类,

  铁素体耐热钢

  珠光体-铁素体耐热钢

  马氏体耐热钢

  奥氏体耐热钢

  铁素体耐热钢

  1、合金元素: Cr12~28%,少量的SiAlTi

  2、典型牌号:0Cr13Al1Cr172Cr25N

  3、用途:燃烧室、喷嘴等

  4、组织:铁素体

  珠光体-铁素体耐热钢

  1、合金元素:合金元素含量不超过5~7%,属低合金钢

  2、典型牌号:15CrMo12Cr1MoV17CrMo1V

  3、用途:工作温度350~670℃,锅炉管、汽包和气轮机的紧固件、主轴、叶轮等

  4、组织:正火+高温回火,铁素体+珠光体+少量回火贝氏体

  马氏体 耐热钢

  1、合金元素:Cr12%,加入WMoVSi

  2、典型牌号:1Cr131Cr11MoV1Cr12NiWMoV4Cr10Si2Mo

  3、用途:工作温度475~540℃,气轮机的叶片、螺栓、内燃机的进、排汽阀等

  4、组织:淬火+高温回火,回火索氏体

  奥氏体耐热钢

  1、合金元素:含有较多的扩大和稳定奥氏体的元素,由18-8型钢演变

  2、典型牌号:0Cr19Ni91Cr18Ni9Ti4Cr14Ni14W2Mo2Cr25Ni20

  3、用途:工作温度600℃以上,强度要求不高的耐热受力件,高温炉中部件、汽阀等

  4、组织:固溶,奥氏体+M23C6

  耐热钢金相检验项目和方法

  1、原始组织的检验:

  内燃机部件金相检验在行业标准中有特殊规定(NJ354-NJ309-

  高压锅炉用无缝钢管的GB5310-1995

  2、运行金相检验:

  珠光体球化

 

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