不锈钢知识200系列不锈钢课件.ppt

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1、200系列（锰系）不锈钢的主要进展陆世英教授（在中国特钢协会不锈钢分会2003年年会上的发言）200系列（锰系）不锈钢的主要进展前言200系列（锰系）不锈钢的主要进展不锈钢65%原生镍的应用领域(西方世界)镍合金11%电镀9%合金钢8%铸造3%铜合金2%其它2%200系列（锰系）不锈钢的主要进展发展200系列不锈钢的主要依据AISI201、202不锈钢和它们的进一步改进和发展3对印度J1和J4不锈钢的简单评述4结语和建议1发展200系列不锈钢的主要依据1.1代镍对象的确定1发展200系列不锈钢的主要依据1.1代镍

2、对象的确定代镍对象选定18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢。产量大(50%以上），消耗镍量大表1美国几种Cr-Ni不锈钢历年所占300系钢大致比例（％）年AISI194219571968197219871994301118.9134.813103021326.52.721.2304(321)10(12.3)20(5.5)52(包括304L)48(1.8)55(0.7)43(0.8)3162.57.5106.04.01.51发展200系列不锈钢的主要依据性能好，综合性能极佳耐蚀性、韧性、高温性、低温性、无磁性、工艺性、

3、可生产性、使用性、装饰性……。1发展200系列不锈钢的主要依据用途广，适用于从民用到军工的各个领域的众多需求民用：建筑装饰、家用电器、厨房设备和器皿、用具、交通运输、环境保护、市政建设…；军工：航空、航天、核工业、舰船……；工业：化工、化肥、石化、纺织、印业、纸浆造纸、能源……。1发展200系列不锈钢的主要依据寿命周期成本低1发展200系列不锈钢的主要依据1.2钢中的铬量和代镍元素的选择1发展200系列不锈钢的主要依据1.2钢中的铬量和代镍元素的选择⑴保证耐蚀性，代用钢中的Cr量应在16%～18%；⑵保证力学等性

4、能，代用钢应具有单一的奥氏体组织；1发展200系列不锈钢的主要依据⑶形成并稳定奥氏体的元素，能力和镍当量。元素：C、N、Ni、Co、Mn、Cu能力：C=N＞＞Ni=Co＞Mn＞Cu镍当量：Ni当量=%Ni＋30×%C＋30×%N＋0.5×%Mn＋0.3%Cu1发展200系列不锈钢的主要依据⑷选定Mn、N为代镍主要元素C有害，Co稀缺、价昂N形成和稳定奥氏体能力最强，量无限，取之容易，价廉，其有益作用远远大于其害；Mn形成奥氏体能力虽弱，但稳定奥氏体的能力较强，可大量使用，价较廉；Cu形成奥氏体能力较弱，在钢中的固

5、溶度有限。但少量对钢的某些力学性能和某些介质的耐蚀性的影响有时有益。1发展200系列不锈钢的主要依据1.3一些基础工作和实验所取得的结果1发展200系列不锈钢的主要依据1.3一些基础工作和实验所取得的结果⑴单一、稳定奥氏体的获得钢中Cr、Mn、Ni、N等元素的合理配比Fe–Cr–Mn系含Cr＞14%～15%，无法获得单一奥氏体组织。见图1和图2。1发展200系列不锈钢的主要依据图1Fe–Cr–Mn系相图图2含～18%Cr的Fe–Cr–Mn系相图8%Mn20%Mn1发展200系列不锈钢的主要依据Fe–Cr–Mn–N

6、i系和Fe–Cr–Mn–Ni–N系即使含Cr≥16%～18%，同样可获得单一奥氏体组织，见图3和图4。图3含18.5%Cr时，镍、锰、氮对钢的组织的影响(C0.05%～0.08%，1075℃冷却态)1发展200系列不锈钢的主要依据图4Fe–Cr–Mn–Ni和Fe–Cr–Mn–Ni–N相图(C0.12%～0.15%,N0.08%～0.15%,1075℃冷却态)1发展200系列不锈钢的主要依据Fe–Cr–Mn–N含Cr≥16%～18%，加入适量的氮，即使不含镍，同样可获得单一奥氏体组织，见图5，图6和肖纪美公式。肖纪

7、美公式Fe–Cr–Mn–N系钢形成单一奥氏体应满足C+N=0.078(Cr-12.5)方程。条件是钢中C0.05%～0.80%，Mn5%～28%，Cr12%～28%，N0.10%～0.80%，并处于1150℃固溶态。1发展200系列不锈钢的主要依据图5Fe–Cr–Mn–N系钢的组织图图6氮、镍、铜对Fe-18Cr-14Mn-N钢中铁素体量的影响1发展200系列不锈钢的主要依据含17.5%Cr的Fe–Cr–Mn–N系钢，固态不产生气泡，钢中镍、锰、氮含量关系见图7。图7含17.5%Cr的Fe–Cr–Mn–N系钢，固

8、态不产生气泡，钢中镍、锰、氮含量关系(C0.08%～0.60%，Si0.4%～0.5%)1发展200系列不锈钢的主要依据⑵锰、氮等元素对耐蚀性的影响Cr–Mn钢的耐蚀性仍然是由钢中铬量所决定，见图8。图8铬对Fe–Cr–Mn钢耐蚀性的影响(55%热HNO3)1发展200系列不锈钢的主要依据Cr–Mn钢的耐蚀性随锰量增加而下降，见图9。合金元素对Cr–Mn钢耐蚀性的影响见表