奥氏体不锈钢

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1、奥氏体不锈钢0908030305曹瑞[摘要]：奥氏体型不锈钢是不锈钢中最重要的一类，其产量和用量占不锈钢总量的70%。钢中主要合金元素为铬和镍，钛、铌、钼、氮、锰也作为添加的合金元素。这类钢韧性高，具有良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性、良好的压力加工性能和焊接性能，缺点是强度和硬度偏低，且不能采用热处理方式强化。不锈钢是我们生活中的常见金属耐蚀材料，其用途十分广泛，主要用于制造石油化工设备和管道、原子能工业设备、船舶设备、医疗器械、餐具以及其他要求不锈耐蚀的器件等。奥氏体不锈钢是不锈钢中的一种，它是在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约

2、18%、Ni8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体

3、不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。下面，就奥氏体不锈钢展开研究。奥氏体型不锈钢是不锈钢中最重要的一类，其产量和用量占不锈钢总量的70%。钢中主要合金元素为铬和镍，钛、铌、钼、氮、锰也作为添加的合金元素。这类钢韧性高，具有良好的耐蚀性和高温强度、较好的抗氧化性、良好的压力加工性能和焊接性能，缺点是强度和硬度偏低，且不能采用热处理方式强化。  铁素体型不锈钢主要合金元素为铬，含量通常不小于13%，基本上不含镍。这类钢具有良好的抗氧化性介质的腐蚀能力，并具有良好的热加工性及一定的冷加工

4、性能，缺点是对晶间腐蚀敏感，低温韧性较差。  奥氏体型-铁素体型不锈钢是在18-8型奥氏体型不锈钢的基础上，或添加更多的铬、钼和硅元素，或降低碳含量而建立的牌号，这类钢兼有奥氏体型和铁素体型不锈钢的优点。  沉淀硬化型不锈钢通过热处理手段使钢中碳呈碳化物析出，使钢的强度提高。这类钢的耐蚀性优于铁素体型而略低于奥氏体型不锈钢。 奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。它仍保持γ－Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝0.77％,1148℃时可溶碳2.11％。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑

5、性好，是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体是没有磁性的。尽管奥氏体不锈钢应用广泛,仍然具有一些需要攻克的难题。它的耐蚀性要求含碳量很低(含碳量一般低于0.03%),才可显著提高耐晶间腐蚀性能。其性能由独特的组织决定,无法通过相变来强化其表面性能。这些奥氏体不锈钢自身的特性导致实际应用时硬度偏低(200~250),表面极软,难以承受摩擦损伤,抗磨损性能较差,制约了在特殊工况下经受剧烈摩擦环境的应用。如何提高奥氏体不锈钢表面抗磨损性能的同时能够保留其优良的耐腐蚀属性,达到节约资源,扩展应用领域,同时创造巨大经济效益的目的,一直是广大

6、研究不锈钢表面强化技术工作者所面临的挑战。为了提高奥氏体不锈钢的硬度,通常的做法是加工硬化或者表面进行化学热处理。前者通过牺牲奥氏体不锈钢整体的韧性和塑性来提高自身硬度,而且提高的程度很有限;后者主要是通过渗氮,渗碳或者氮碳共渗等化学热处理方法对表面进行强化,保留心部硬度不变,能够极大地提高表面硬度(渗氮后表面硬度达到1000，渗碳表面硬度800左右),抗磨损性能也得到极大提升,但是随着的碳氮化合物的析出,其表面耐蚀性能明显降低。加工硬化奥氏体不锈钢在加热和冷却过程中无相变,因而无法通过普通热处理来强化,最原始的强化方式之一就是通过拉拔冲压的方式对

7、材料进行冷变形加工,既可以达到产品定型也可以增加硬度。在奥氏体的基础上，不锈钢达到了一个新的高度。自本世纪初发明不锈钢以来，不锈钢就把现代材料的形象和建筑应用中的卓越声誉集于一身，使其竞争对手羡慕不已。只要钢种选择的正确，加工适当，保养合适，不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要。在建筑、大楼和结构的行业中，不锈钢成功的关键是其具有良好的

8、耐腐蚀性能。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。在铬的添加量达到10．5％时，钢