因化學(xué)元素含量的上下限和熱處理狀態(tài)的差異,從各元素對(duì)不銹鋼組織的影響和作用程度來(lái)看,基本上有兩類(lèi)元素。一類(lèi)是形成或穩(wěn)定奧氏體的元素:碳、鎳、錳、氮和銅等,其中碳和氮作用程度最大。另一類(lèi)是縮小甚至封閉γ相區(qū)即形成鐵素體的元素:鉻、硅、鉬、鈦、鈮、鉭、釩、鎢和鋁等,其中鈮的作用程度最小。
各種類(lèi)型的不銹鋼物理性能與力學(xué)性能,都是各有特點(diǎn),互不相同。下面浙江至德鋼業(yè)有限公司來(lái)為您介紹它們相互之間的差別
所謂雙相不銹鋼是在其固淬組織中鐵素體相與奧氏體相各占一半,一般最少相的含量也許要達(dá)到30%。由于兩相組織的特點(diǎn),通過(guò)正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝,使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)。
雙相不銹鋼綜合力學(xué)性能比鐵素體不銹鋼好,尤其是型韌性,不像鐵素體不銹鋼那樣對(duì)脆性敏感。 除耐應(yīng)力腐蝕性能外,其他耐局部腐蝕性能都優(yōu)于鐵素體不銹鋼。焊接性能也遠(yuǎn)優(yōu)于鐵素體不銹鋼,一般焊前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理。
屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多,且具有成型需要的足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲(chǔ)罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%,有利于降低成本。具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,即使是含合金量最低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力,尤其在含氯離子的環(huán)境中。應(yīng)力腐蝕是普通類(lèi)氏體不銹鋼難以解決的突出問(wèn)題。雙相不銹鋼應(yīng)用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼,例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。
沉淀硬化不銹鋼(也有稱(chēng)析出強(qiáng)化不銹鋼)常用于核電宇航等工業(yè),主要特點(diǎn)是一類(lèi)具有超高強(qiáng)度的不銹鋼。一般按其組織形態(tài)可分為三類(lèi):沉淀硬化馬氏體不銹鋼,沉淀硬化半奧氏體不銹鋼,沉淀硬化奧氏體不銹鋼,也有的書(shū)把第一類(lèi)歸到馬氏體不銹鋼,第二類(lèi)、第三類(lèi)歸到奧氏體不銹鋼。
奧氏體不銹鋼具有良好的綜合力學(xué)性能、優(yōu)良的冷熱加工工藝性能和焊接性能,特別是在多種腐蝕介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐蝕性能。另外,這種不銹鋼還具有非鐵磁性和良好的低溫性能。因此,奧氏體不銹鋼獲得了最廣泛的應(yīng)用。它的強(qiáng)度、硬度偏低,是它的不足之處。
鐵素體不銹鋼由于不含鎳,生產(chǎn)制造成本要比奧氏體不銹鋼低,但其熱穩(wěn)定性和耐蝕性在有些情況下,比奧氏體不銹鋼還要好,特別是耐氯離子腐蝕。因此,大力推廣鐵素體不銹鋼的應(yīng)用,不但可以降低成本,而且還能節(jié)約寶貴的鎳資源。這樣看來(lái),使用鐵素體不銹鋼不僅可以節(jié)約鎳,而且還是在許多特殊使用環(huán)境中的最佳選材。
馬氏體不銹鋼是根據(jù)使用需求不斷發(fā)展和完善起來(lái)的,以滿(mǎn)足不同條件對(duì)材料在耐蝕性能、力學(xué)性能及其他性能方面的要求。從現(xiàn)在常用的和近些年發(fā)展起來(lái)的馬氏體不銹鋼來(lái)看,可以大致將其分為四種類(lèi)型,即Cr13型馬氏體不銹鋼、1Cr17Ni2馬氏體不銹鋼、高碳-高鉻馬氏體不銹鋼、低碳-鎳-鉻強(qiáng)韌馬氏體不銹鋼。