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禄浩:合金元素对奥氏体和超级奥氏体不锈钢组织和性能的影响是哪些?(一)

2020-03-20

之前我们讲了很多奥氏体和超级奥氏体不锈钢牌号的组织和性能,他们组织和性能都是因为合金元素不同或者合金元素含量不一样,导致他们的组织和性能也有不同的区别。今天我们具体讲讲合金元素对奥氏体和超级奥氏体不锈钢组织和性能的影响有哪些?

那就先聊聊最基本的碳元素吧。


碳是合金元素最基本的元素。碳在钢中是强烈形成、稳定并扩大奥氏体的重要合金元素,也是间隙型固溶强化奥氏体的重要合金元素。但是碳形成铬碳化物所导致的产生晶间腐蚀的负面影响。


现在的奥氏体不锈钢,包括超级奥氏体不锈钢中含碳量均≤0.03%,实际上多控制在≤0.02%,甚至低到0.01%,碳的强烈形成、稳定、扩大奥氏体以及固溶强化奥氏体的作用目前已为氮在奥氏体和双相不锈钢中的大量应用所代替。碳在铁素体不锈钢中已被视为有害元素。

那超级不锈钢有哪些牌号呢?

超级不锈钢主要牌号有:904l   n08367   al-6xn   654smo   253ma   1.4529   n08926   153ma   1.4539   254smo   934ln   n08904   353ma   s30815   s31254   nas185n   s32654   00cr20ni25mo5cu2   00cr20ni18mo6cun

高温合金有哪些牌号呢?

高温 合金主要牌号有:gh2747, gh169, gh4133b, gh2036, gh3028 ,gh1015, gh188, inconloya-286,gh4033 ,2.4819, gh4049, gh2130, gh3044, ns315 ,gh3625, s66286, nicr21fe18mo, nitronic40, nitronic50, nitronic32 ,nitronic60, gh135 ,n06022, gh2136, nicr22mo ,gh4169 ,2.4813 ,gh4037, gh4133, gh2135, gh3039, s21800, gh145, gh2302, gh4043 ,nitronic33 ,xm-19 ,gh3128 ,gh4145, gh3030 ,gh2132, gh4180, gh32, 2.4856 ,2.4851。

最近讲的牌号中,铬的元素还是挺重要,铬对钢的组织和性能有哪些影响呢?


先说说对钢组织的影响,目前已有的奥氏体和超级奥氏体不锈钢含铬量一般均在18%以上。在奥氏体不锈钢中,随铬量的增加,一些金属间相的形成敏感性增加。随着奥氏体不锈钢中的量的提高,可使马氏体转变温度下移,从而增加奥氏体组织的稳定性。因此,高铬的奥氏体和超级奥氏体不锈钢即使经过冷加工或低温处理也难以获得马氏体组织。


再聊一下铬对钢性能的影响,在腐蚀介质作用下,铬 是能使奥氏体和超级奥氏体不锈钢钝化、再钝化并保持在稳定钝态的最重要的元素。没有足够的铬的含量,钢中其他元素如:钼、镍、氮等均不能使钢钝化并使钢具有不锈性和在许多介质中的耐全面腐蚀、耐局部腐蚀等性能。铬也能显著提高奥氏体不锈钢耐点蚀、耐缝隙腐蚀的性能。


C276,2205,2507,904L ,GH3030,4J23,254SMO,17-4PH,630,631,310S编辑




那镍元素怎么样呢?



我先介绍一下镍是奥氏体和超级奥氏体不锈钢中的主要合金元素,,其主要作用是形成并稳定奥氏体,扩大γ相区,使钢获得完全奥氏体的组织,从而使钢具有良好的强度和塑性、韧性的配合,并具有优良的冷、热加工性和冷成型性以及焊接、低温与无磁等性能;同时提高奥氏体不锈钢的热力学稳定性,使奥氏体不锈钢不仅比相同铬、钼含量的铁素体等类不锈钢具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,而且由于表面膜稳定性的提高,从而使钢还具有更加优异的耐一些还原性介质腐蚀的性能。



镍对组织的影响,镍是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体相区的元素,在奥氏体和超级奥氏体不锈钢中镍的作用主要是与钢中形成铁素体的元素。镍还能降低奥氏体和超级奥氏体不锈钢中σ相等形成的倾向



镍对钢性能的影响,镍对奥氏体不锈钢力学性能的影响主要是由镍对奥氏体组织稳定性的影响来决定的。所以高镍量的奥氏体和超级奥氏体不锈钢的组织稳定,因而固溶态室温和低温塑、韧性均佳;冷加工硬化倾向小,也便于冷加工和冷成型。



研究表明,在奥氏体不锈钢中,镍量的提高强化钝化膜的稳定性和钢的热力学稳定性。镍能提高钢的耐蚀性,提高奥氏体不锈钢耐氯化物应力腐蚀的主要元素。当钢中铬、钼量较低时,镍能显著提高奥氏体不锈钢的耐点蚀和耐缝隙腐蚀的性能。


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