超级奥氏体不锈钢的性能.doc

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1、254SMO、AL－6XN等超级奥氏体不锈钢性能  1.1 化学成分与金相组织　　一些主要高合金奥氏体不锈钢的主要化学成分在表1中给出。其中AL－6XN和254SMO为典型的6钼超级奥氏体不锈钢，而654SMO为典型的7钼超级奥氏体不锈钢。　　超级奥氏体不锈钢的基本金相组织为典型的，百分之百的奥氏体。但由于铬和钼的含量均较高，很有可能会出现些金属中间相，如chi和σ相。这些金属中间相常常会出现在板材的中心部位。但是如果热处理正确，就会避免这些金属中间相的生成，从而得到近百分之百的奥氏体。254SMO 的金相组织没有任何其它金属中间相。该组织是经在1150～12000C温度

2、下热处理之后得到的。　　在使用过程中，如果出现了少量的金属中间相，它们也不会对机械性能和表面的耐腐蚀性能有很大的影响。但是要尽量避免温度范围600～10000C，尤其是在焊接和热加工时。　　1.2 机械性能　　奥氏体结构一般具有中等的强度和较高的可锻性。在加入一定量的氮之后，除提高了防腐能力外，在保持奥氏体不锈钢可锻性和韧性的同时，高氮超级奥氏体不锈钢还具有很高的机械强度。其屈服强度比普通奥氏体不锈钢要高出50～100％。在室温和较高温度下氮对机械性能的影响分别在表2和表3有所显示。表2 ＋20℃温度下高合金奥氏体不锈钢的机械性能 合金钢种牌号氮含量屈服强度抗拉强度延伸率

3、ASTMENGB%Rp0.2MPaRmMPaAs%316L316L1.4404 0.0622052045904LNO89041.453900Cr20Ni25Mo4.5Cu0.0622052035317LMN317LMN1.4439 0.1527058040254SMOS312541.454700Cr20Ni18Mo6CuN0.2030065040654SMOS326541.4652 0.5043075040              表3 高温下高合金奥氏体不锈钢的屈服强度(Rp0.2MPa) 合金ASTMEN*GB氮含量%100℃200℃400℃316L316L1.44

4、04 0.06166137108904LN089041.453900Cr20Ni25Mo4.5Cu0.06225175125317LMN317LMN1.4439 0.15225185150254SMOS312541.454700Cr20Ni18Mo6CuN0.20230190160654SMOS326541.4652 0.50350315295　如表2和表3所示，在所有温度下机械强度均随氮含量的增加而提高。尽管强度增加了许多，但超级奥氏体不锈钢的延伸率仍然很高。甚至高于许多低合金钢的延伸率。这主要是由于其较高的含氮量和与之相关的另一个特点——高加工硬化率，见图2和图3。因

5、此经冷加工成型的部件就可获得很高的强度。可利用这一特性的用途包括较深井中的管道及螺栓等。和普通奥氏体不锈钢一样，超级奥氏体不锈钢的低温性能也是很好的。超级奥氏体不锈钢的抗撞击及抗断裂能力是很高的，并且只有在低达－196℃时才会略有下降。　　1.3 物理性能　　物理性能主要取决于奥氏体结构，同时也部分地取决于材料的化学成分。就是说超级奥氏体不锈钢较普通奥氏体不锈钢，如304或316型，在物理性能方面是没有很大区别的。表4列出不同合金的一些典型物理性能值。表4 一些不锈钢与一种镍基合金的物理性能 合金钢种牌号密度弹性模量KN/mm2热膨胀系数×10-6/℃导热系数W/m℃AS

6、TMEN*GBkg/dm320℃400℃20℃400℃20℃400℃2205S318031.4462 7.820017213.014.515203043041.4301 7.920017216.017.51520254SMOS312541.454700Cr20Ni18Mo6CuN8.019516616.518.01418合金625N102762.4856 8.420018012.013.51016 　　含6钼超级奥氏体不锈钢的热膨胀度比双相不锈钢2205要大，因此焊接时在结合部位上可能会出现一些变形。虽然镍基合金的热膨胀度一般较低，但其较差的导热性正好将其这一优点抵消。这

7、些物理性能在设计用不锈钢制作部件或不锈钢与其它合金连接时，具有很重要的意义。　　2 超级奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能　　在很大程度上，奥氏体不锈钢的发展是为了满足各种环境中对防腐性能的要求。许多合金曾是被设计用于一种特定环境的，随后其应用范围发展得越来越广泛。因此，对超级奥氏体不锈钢的选用，其耐腐蚀性能是一个很重要的依据。这里主要介绍均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂。　　3.1 均匀腐蚀　　提高不锈钢稳定性的最重要合金元素为铬和钼。超级奥氏体不锈钢中这些成分的含量均较高，因此在各种溶液中都显出很好的耐腐蚀性。在有些环境中，硅