奥氏体不锈钢讲义ppt课件.ppt

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1、奥氏体不锈钢未经本人允许，不允许私自转载及上传组长：苑小峰论文：孟兰兰孟庆瑞资料：姚笑言徐生徐宪超陈学森ppt制作：李福林汪云鹏主讲人：苑小峰第三小组1.奥氏体组织A通常由多边形的等轴晶粒所组成，有时可观察到孪晶。2.结构a、具有面心立方结构。（奥氏体是C溶于γ-Fe中的固溶体。合金钢中的奥氏体是C及合金元素溶于γ-Fe中的固溶体。）b、C是处于γ-Fe八面体的中心空隙处，即面心立方晶胞的中心或棱边的中点。c、γ-Fe的点阵常数为0.364nm时，最大空隙的半径为0.052nm，与C原子半径（0.0

2、77nm）比较接近。C原子的存在，使奥氏体点阵常数增大。d、实际上奥氏体最大碳含量是2.11%（重量），大约2-3个γ-Fe晶胞中才有一个C原子。1.顺磁性2.比容最小3.线膨胀系数最大4.奥氏体的导热性能最差（除渗碳体外）5.奥氏体的塑性高，屈服强度低1.奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。2.钢中含Cr约18%、Ni8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。3.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

3、素发展起来的高Cr-Ni系列钢。4.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等元素，则具有良好的易切削性。简介铁素体对奥氏体不锈钢的影响F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响：如使热加工产生裂纹的倾向性增大；钢的耐点蚀性下降，在诸多腐蚀环境（如尿素生产）中耐蚀性劣化；在高温下加长时间加热时，F相会转变为σ相使钢变脆等等。铁素体相的消除根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是首选的元素，但是从经济的角度

4、出发，Mn和N也受到人们的重视。特别是N，其抑制铁素体形成的能力为Ni的30倍，同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用.奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，特别是铬镍奥氏体不锈钢，采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。由于合金元素(特别是铬)含量高而碳含量又低，多采用电弧炉加氩氧脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产这类不锈钢材，对于高级牌号的小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼，必要时加电渣重熔。铬镍奥氏体不锈钢优良的热塑性使其易于施以锻造

5、、轧制、热穿孔和挤压等热加工，钢锭加热温度为1150～1260℃，变形温度范围一般为900～1150℃，含铜、氮以及用钛、铌稳定化的钢种偏靠低温，而高铬、钼钢种偏靠高温。由于导热差，保温时间应较长。热加工后工件空冷即可。铬锰奥氏体不锈钢热裂纹敏感性较强，钢锭开坯时要小变形、多道次，锻件宜堆冷。可以进行冷轧、冷拔和旋压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边与折叠等成形操作。铬镍奥氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱，一次退火后冷变形量可以达到70%～90%，但铬锰奥氏体不锈钢由于变形抗力大，加工硬化倾向强，应增加

6、中间软化退火次数。一般中间软化退火处理为1050～1100℃水冷。奥氏体不锈钢生产铸件为了提高钢液的流动性，改善铸造性能，铸造钢种合金成分应有所调整：提高硅含量，放宽铬、镍含量的区间，并提高杂质元素硫的含量上限。奥氏体不锈钢使用前应进行固溶处理，以便最大限度地将钢中的碳化物等各种析出相固溶到奥氏体基体中，同时也使组织均匀化及消除应力，从而保证优良的耐蚀性和力学性能。正确的固溶处理制度为1050～1150℃加热后水冷(细薄件也可空冷)。固溶处理温度视钢的合金化程度而定：无钼或低钼钢种应较低(≤1100

7、℃)，而更高合金化的牌号如00Cr20Ni18Mo-6CuN、00Cr25Ni22Mo2N等宜较高(1080～1150℃)。氮是强烈的奥氏体稳定化元素,可以促使不锈钢形成奥氏体组织。在Ni当量计算中,N当量是Ni的30倍。因而可以用廉价的N、Mn来替换贵重金属Ni,甚至全部取代Ni,以获得奥氏体不锈钢。N与C相比,是更有效的固溶强化元素,并增加细晶强化的效果,提高钢的强度又不显著损害钢的韧性。有研究表明0.10%N可使Cr-Ni奥氏体不锈钢的室温强度(σb,σ0.2)提高60～100MPa。氮可以降

8、低形成铁素体及发生形变诱导马氏体转变的趋势,给定强度条件下可以降低沉淀析出,还可以提高不锈钢耐局部腐蚀,像点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。另外,氮对奥氏体不锈钢的抗蠕变性能和抗疲劳磨损性能也有益处。在一个大气压下1600℃时,氮在纯铁液中的溶解度仅为0.045%。所以,虽然高氮奥氏体不锈钢的优异性能毋庸置疑,但它的制备还是有一定困难的。现已研制出的制备方法有热等静压熔炼法(HIP)、加压感应炉熔炼法、高压下等离子熔炼法、加压电渣重熔法(PESR)、反压铸造法、粉末冶金法以