不銹鋼材質(zhì)的分類和等級(jí)

2019-03-0715:05:36已關(guān)閉評(píng)論

不銹鋼有許多分類方法，如按化學(xué)成分分類，按功能特點(diǎn)分類，按金相組織和熱處理特征分類等。從熱處理生產(chǎn)工藝考慮，按金相組織和熱處理特征分類更具有實(shí)際意義。這也是常見(jiàn)的分類方法。在我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，如GB 1220《不銹鋼棒》、GB 2100《不銹耐酸鋼技術(shù)條件》，均是按這種方法分類的。其中，沉淀硬化不銹鋼的分類還考慮了熱處理特征。所謂按金相組織分類，就是指把鋼加熱到某一高溫溫度后快速冷卻到室溫所能獲得的金相組織種類。

不銹鋼按金相組織和熱處理特征分類，基本上可分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、沉淀硬化型、鐵素體－奧氏體型(即本書(shū)中的雙相不銹鋼)等五種種類。這里需要說(shuō)明的是:有些不銹鋼，如1Cr13，加熱快冷后的金相組織是在馬氏體基體上含有少量鐵素體; 9Cr18加熱并快冷后，金相組織是在馬氏體基體上含有少量碳化物; 0Cr13Ni4Mo加熱快冷后，金相組織是在馬氏體基體上含有少量奧氏體; ZG1Cr18Ni9加熱快冷后的金相組織是在奧氏體基體上含有少量鐵素體等，本書(shū)對(duì)它們都是以所獲得的基體組織為準(zhǔn)分別歸屬馬氏體型或奧氏體型不銹鋼，而不在雙相不銹鋼范圍之內(nèi)，本書(shū)中的雙相不銹鋼特指高溫加熱后快速冷卻到室溫，同時(shí)獲得鐵素體和奧氏體兩相組織的不銹鋼，且其中一相含量不低于25%。

這五類不銹鋼在成分，金相組織，耐腐蝕性，可達(dá)到的力學(xué)性能及熱處理方式等方面各有不同。不銹鋼可分為以下五種類別：

1．鐵素體不銹鋼

鐵素體不銹鋼中的主要合金元素是鉻，當(dāng)鋼中含有大于12%的鉻，再含有其他穩(wěn)定鐵素體的元素時(shí)，則鋼中的組織結(jié)構(gòu)基本上是鐵素體，在室溫下的組織也是鐵素體。

鐵素體不銹鋼的組織決定了其具有不太高的強(qiáng)度，而且不能通過(guò)熱處理方法強(qiáng)化，該鋼種有一定的塑性，但脆性較大。

鐵素體不銹鋼對(duì)硝酸等氧化性介質(zhì)有良好的耐腐蝕性。且隨著鉻含量的增加，其抗氧化性介質(zhì)腐蝕的能力也增加。在還原性介質(zhì)中的耐腐蝕性較差。在含氯化物介質(zhì)中有良好的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力。

2．馬氏體不銹鋼

馬氏體不銹鋼主要含12%～18%的鉻元素，并依據(jù)使用條件要求調(diào)整其含碳量，一般在0.1%～0.4%，對(duì)于做工具使用時(shí)，含碳量可達(dá)0.8%～1.0%。有的還根據(jù)需要加入一定量的鎳、鉬等合金元素。

馬氏體不銹鋼在加熱時(shí)可以發(fā)生相變，因此，可以通過(guò)熱處理方法在很大范圍內(nèi)調(diào)整其力學(xué)性能，這使馬氏體不銹鋼可以用于制造有較高強(qiáng)度要求的零部件。

馬氏體不銹鋼在無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸及有機(jī)酸鹽中有較好的耐腐蝕性。在硫酸、鹽酸、熱硝酸中的耐腐蝕能力差。

3．奧氏體不銹鋼

奧氏體不銹鋼都含有較高的鉻，一般大于18%，含有8%左右的鎳，有的以錳(Mn)取代部分鎳，為進(jìn)一步提高耐腐蝕性，有的還加入鉬、銅、硅(Si)、鈦(Ti)、鈮(Nb)等合金元素。

奧氏體不銹鋼與鐵素體不銹鋼相似，加熱時(shí)不發(fā)生相變，不能通過(guò)熱處理方法強(qiáng)化力學(xué)性能，其強(qiáng)度較低，塑性、韌性較高。

奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能比馬氏體不銹鋼好，鉻－鎳奧氏體不銹鋼對(duì)氧化性介質(zhì)耐腐蝕，含鉬、銅、硅的奧氏體不銹鋼在硫酸中有更好的耐腐蝕性。含穩(wěn)定化元素鈦或鈮的奧氏體不銹鋼有良好的抗晶間腐蝕性能。提高奧氏體不銹鋼中鉻、鉬、鎳、氮元素，可提高抗點(diǎn)腐蝕性能。

4．沉淀硬化不銹鋼

沉淀硬化不銹鋼的特點(diǎn)是，在成分中除含有鉻、鎳元素外，還含有可以在熱處理時(shí)能形成沉淀析出相的銅、鋁(Al)、鈦、鈮、鉬等元素，并以此使鋼得到強(qiáng)化。

沉淀硬化不銹鋼可以通過(guò)熱處理方法調(diào)整力學(xué)性能。所以，沉淀硬化不銹鋼既彌補(bǔ)了馬氏體不銹鋼耐腐蝕性較差的不足，又彌補(bǔ)了奧氏體不銹鋼不能通過(guò)熱處理方法強(qiáng)化的不足，使其既保證機(jī)械性能有較大的調(diào)節(jié)空間，又具有較好的耐腐蝕性能，越來(lái)越得到重視。