铸造奥氏体不锈钢的铬镍当量比和相对磁导率

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1、——精密铸造——特种铸造及有色合金万方数据2011年第31卷第5期铸造奥氏体不锈钢的铬镍当量比和相对磁导率范修谦(保定风帆精密铸造制品有限公司)摘要介绍了铸造奥氏体不锈钢中各元素的作用；通过铬当量和镍当量经验公式计算Cre／Nie。使用不锈钢的Cre／Niz(成分当量)图估算铸造奥氏体不锈钢中的铁素体含量；使用磁导率检测仪检测相应铸件的相对磁导率，从而验证了铬镍当量CrE／Ni。、铁素体量与相对磁导率的非线性关系。关键词铬镍当量比；铁素体；相对磁导率中图分类号TG249．5文献标志码A文章编号1001～2249(2011)05一0439一03DoI：10．

2、3870／tzzz．2011-05．016奥氏体不锈钢在常温下一般具有单一的奥氏体组织，是非磁性的。但在铸造状态下，由于成分偏析及合金含量不同，在奥氏体基体上还会产生其他相，如奥氏体(7相)的同素异位体(铁素体，F)等。由于铁素体和奥氏体基体之间的化学成分、力学性能以及热稳定性等方面的差异，在某些场合下铁素体的出现会对奥氏体不锈钢的性能带来不利影响[1~3]。对奥氏体不锈钢材料的力学性能和各元素的含量都有较详细的规定，但对铁素体的含量没有明确的说明。为了保证特殊用途下不锈钢的性能，有客户提出了控制奥氏体铸造不锈钢相对磁导率(肛≤o．2)的要求。可以通过控制

3、不锈钢中起主要作用的合金含量即铬镍当量比来控制奥氏体不锈钢的相对磁导率，从而也控制了奥氏体不锈钢中的铁素体含量。1合金元素在奥氏体不锈钢中的作用奥氏体不锈钢中形成铁素体的Cr、Si、Mo等元素和促进形成奥氏体的Ni、C、Mn等元素相互作用和补充，使奥氏体不锈钢在多种腐蚀介质中有较好的耐腐蚀性和良好的力学性能。一般地可使用铬镍当量经验公式：铬当量CrE=侧(Cr)+锄(Mo)+硼(Si)×1．5％+叫(Nb)×0．5％；镍当量NiE=叫(Ni)+叫(c)X30％+w(Mn)×0．5％定性地估计奥氏体不锈钢中铁素体形成的可能性及相对含量，见图1。另外也可用不锈

4、钢的Cr。／Ni。成分当量比对铁素体的含量进行估算，见图2。但上述两种方法使用起来很不方便。而不锈钢磁导率主要取决于钢的化学成分、晶体结构、晶粒组织内应力。奥氏体不锈钢的组织结构、化学成分和钢的铬镍当量紧密相关，因此在不锈钢熔化时取样，使用磁导率测量仪控制磁导率大小，也就控制了奥氏体铸造不锈钢中奥氏体和铁素体的质量分数，也就使奥氏体不锈钢的综合性能达到预期要求。图1室温下不锈钢的组织与铬、镍当量的关系(Hammond图)1·61．51．4∞善1．361·21．11·00．9051015202530354045叫(F)／％图2不锈钢的CrE／NiE当量比与铁

5、素体含量的关系2铬镍当量比CrE／Nk与相对磁导率的关系使用光谱分析仪对不同铸件的化学成分进行分析(见表1)。根据铸件化学成分计算出铸件的铬镍当量比CrE／NiE。使用Cr。／Ni。成分当量图(见图2)或不锈钢组织状态图(见图1)估算出铸件的铁素体量，估算值见表1。使用美国Permabltiyomdicator#6373磁导率称对铸件的磁导率进行检验，数据见表1。根据表1数据，分别制作Cre／Nie与相对磁导率弘关系，见图3。铁素体含量与磁导率弘关系见图4。从Crz／Nie与相对磁导率关系图3，可看出铬镍当量比CrE／NiE与相对磁导率肛的关系为非线性关系

6、，随铬镍当量Cr。／Nie的增大，铸造不锈钢的相对磁导率也相应增大。收稿日期：2010—11-29；修改稿收到日期：2010—12—25作者简介：范修谦，男，1956年出生，研究员级高级工程师，河北保定风帆精密铸造制品有限公司，河北保定(071051)，电话；13703362617，E—mail：fan218@126．corn439——特种铸造及有色台台2011年第3I拦第5期～万方数据i1T#自镕#∞镕4j■№cr,／Ni。、镕i#古■；目H自导$p*g寰％cr·，NI-目3**“H*镕n§tm(’t￡!Ni￡{¨"目}÷p日*}目在同等条仲r．CF8M

7、、316、SCSl4、14581等台钼的水锈钢比CF8、304、SC$13、l4308等相肘磁导书太。在保证相对破导牢的前提下，必须在熔炼过程中适“f增加Ni．C、Mn等稳定和形成盟氏体的元素．或减少cr，Si、Mo等稳定和彤戚铁求体的元常。3固溶化热处理对相对磁导率的影响一般地}兑．奥氏体不锈钒枉铸造状态F会有一定量的铁索悼．通垃嘲溶化处理．铁索悱含量会有所减少甚至消失-髓之钒的槲对磁导牢也蜚发生变化。但影响钢的相对磁导率的主要园索还是铜的化学成分、铬镍当蕾比。当铸件化学墟分《质量分数)：C为00524％，Si为O7028％，S为0．0132％，P为00

8、322％，Mn为009％．Ni为12522％．Cr为18058％．