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不銹鋼的標(biāo)識(shí)方法 鋼的編號(hào)和表示方法 ①用國際化學(xué)元素符號(hào)和本國的符號(hào)來表示化學(xué)成份,用阿拉伯字母來表示成份含量： 如：中國、俄國 12CrNi3A ②用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國、日本、300系、400系、200系； ③用拉丁字母和順序組成序號(hào),只表示用途. 我國的編號(hào)規(guī)則 ①采用元素符號(hào) ②用途、漢語拼音,平爐鋼：P、 沸騰鋼：F、 鎮(zhèn)靜鋼：B、甲類鋼：A、T8：特8、 GCr15：滾珠 ◆合結(jié)鋼、彈簧鋼,如：20CrMnTi 60SiMn、（用萬分之幾表示C含量） ◆不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示C含量）,如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C）,不銹 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo 國際不銹鋼標(biāo)示方法 美國鋼鐵學(xué)會(huì)是用三位數(shù)字來標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的可鍛不銹鋼的.其中： ①奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)示, ②鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示.例如,某些較普通的奧氏體不銹鋼 是以201、 304、 316以及310為標(biāo)記, ③鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biāo)記,馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標(biāo) 記,雙相（奧氏體－鐵素體）, ④不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名稱或商標(biāo)命名. 4)．標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級(jí) 4-1分級(jí)： ①國家標(biāo)準(zhǔn)GB ②行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB ③地方標(biāo)準(zhǔn) ④企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CB 4-2 分類： ①產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) ②包裝標(biāo)準(zhǔn) ③方法標(biāo)準(zhǔn) ④基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 4-3 標(biāo)準(zhǔn)水平（分三級(jí)）： Y級(jí)：國際先進(jìn)水平 I級(jí)：國際一般水平 H級(jí)：國內(nèi)先進(jìn)水平 4-4國標(biāo) GB1220-84 不銹棒材（I級(jí)） GB4241-84 不銹焊接盤園（H級(jí)） GB4356-84 不銹焊接盤園（I級(jí)） GB1270-80 不銹管材（I級(jí)） GB12771-91 不銹焊管（Y級(jí)） GB3280-84 不銹冷板（I級(jí)） GB4237-84 不銹熱板（I級(jí)） GB4239-91 不銹冷帶（I級(jí)） 不銹鋼的分類 奧氏體不銹鋼：在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼.鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí),具有穩(wěn)定的奧氏體組織.奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼.奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強(qiáng)度較低,不可能通過相變使之強(qiáng)化,僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化.如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性.此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕.此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能.高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性.由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用. 鐵素體不銹鋼：在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼.含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結(jié)構(gòu).這類鋼一般不含鎳,有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大,膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn),多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件.這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn),因而限制了它的應(yīng)用.爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用. 奧氏體--鐵素體雙相不銹鋼：是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼.在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%.有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素.該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn),與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高,具有超塑性等特點(diǎn).與奧氏體不銹鋼相比,強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高.雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能,也是一種節(jié)鎳不銹鋼. 馬氏體不銹鋼：通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼.典型牌號(hào)為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等.粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合,主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械.根據(jù)化學(xué)成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類.根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等. 鐵素體系 0．35以下 16-27 - 無 佳 尚佳 尚可 有 馬氏體系 1．20以下 11-15 - 自硬性 可 可 不可 有 奧氏體系 0．25以下 16以上 7以上 無 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 無 以上分類僅是按鋼的基體組織分的,由于鋼中穩(wěn)定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡,以及由于大量的鉻使平衡圖S點(diǎn)左移,工業(yè)中應(yīng)用的不銹鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外,還有馬氏體—鐵素體,奧氏體－鐵素體,奧氏體－馬氏體等過渡型的復(fù)相不銹鋼,以及具有馬氏體－碳化物組織的不銹鋼. 2-1.鐵素體鋼 含鉻大于14％的低碳鉻不銹鋼,含鉻大干27％的任何含碳量的鉻不銹鋼,以及在上述成分基礎(chǔ)上再添加有鉬、鈦、鈮、硅、鋁、、鎢、釩等元素的不銹鋼,化學(xué)成分中形成鐵素體的元素占絕對優(yōu)勢,基體組織為鐵素.這類鋼在淬火（固溶）狀態(tài)下的組織為鐵素體,退火及時(shí)效狀態(tài)的組織中則可見到少量碳化物及金屬間化合物. 屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等.鐵素體不銹鋼因?yàn)楹t量高,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好,但機(jī)械性能與工藝性能較差,多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用. 2-2.鐵素休－馬氏體鋼 這類鋼在高溫時(shí)為y+a（或δ）兩相狀態(tài),快冷時(shí)發(fā)生y-M轉(zhuǎn)變,鐵素體仍被保留,常溫組織為馬氏體和鐵素體,由于成分及加熱溫度的不同,組織中的鐵素體量可在百分之幾至幾十的范圍內(nèi)變化.0Crl3鋼,lCrl3鋼,鉻偏上限而碳偏下限的2Cr13鋼,Cr17Ni2鋼,Cr17wn4鋼,以及在ICrl3鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的許多改型12％鉻熱強(qiáng)鋼（這類鋼也叫做耐熱不銹鋼）中的許多鋼號(hào),如Cr11MoV,Cr12WMoV,Crl2W4MoV,18Crl2WMoVNb等均屬干這一類. 鐵素體—馬氏體鋼可以部分地接受淬火強(qiáng)化,故可獲得較高的機(jī)械性能.但它們的機(jī)械性能與工藝性能在很大程度上受組織中鐵素體的含量及分布形態(tài)的影響.這類鋼按成分中的含鉻量分屬12～14％與15～18％兩個(gè)系列.前者具有抵抗大氣及弱腐蝕性介質(zhì)的能力,并且具有良好的減震性及較小的線膨脹系數(shù)；后者的耐腐蝕性能與相同含鉻量的鐵素體耐酸鋼相當(dāng),但在一定程度上也保留著高鉻鐵素體鋼的某些缺點(diǎn). 2-3.馬氏體鋼 這類鋼在正常淬火溫度下處在y相區(qū),但它們的y相僅在高溫時(shí)穩(wěn)定,M點(diǎn)一般在3OO℃左右,故冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體. 這類鋼包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12％鉻熱強(qiáng)鋼,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB鋼等.馬氏體不銹鋼的機(jī)械性能、耐腐蝕性能、工藝性能與物理性能,均和含鉻12～14％的鐵素體-馬氏體不銹鋼相近.由于組織中沒有游離的鐵素體,機(jī)械性能比上述鋼要高,但熱處理時(shí)的過熱敏感性較低. 2-4.馬氏體—碳化物鋼 Fe－C合金的并析點(diǎn)的含碳為0.83％,在不銹鋼中由于鉻使S點(diǎn)左移,含12％鉻和大于0.4％碳的鋼（圖11-3）,以及含18％鉻和大于0.3％碳的鋼（圖卜）3）均屬于過共析鋼.這類鋼在正常淬火溫度加熱,次生碳化物不能完全溶于奧氏體,因此淬火后的組織為馬氏體和碳化物組成. 屬于這一類的不銹鋼牌號(hào)不多,卻是一些含碳比較高的不銹鋼,如4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo鋼等,含碳量偏上限的3Crl3鋼在較低的溫度下淬火,也可能出現(xiàn)這樣的組織.由于含碳量高,上述9Cr18等三個(gè)鋼號(hào)中雖含有較多的鉻,但其耐腐蝕性能僅與含12～14％鍺的不銹鋼相當(dāng).這類鋼的主要用途是要求高硬及耐磨的零件,如切削工具、軸承、彈簧及醫(yī)療器械等. 2-5.奧氏體鋼 這類鋼含有較多擴(kuò)大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體的元素,在高溫時(shí)為均為y相,冷卻時(shí)由于Ms點(diǎn)在室溫以下,所以在常溫下具有奧氏體組織. 18-8, 18－12、25-20、20-25Mo等鉻鎳不銹鋼,以錳代替部分鎳并加氮的低鎳不銹鋼如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti鋼等均屬于這一類. 奧氏體不銹鋼具有前已述及的許多優(yōu)點(diǎn),雖然機(jī)械性能也比較低,和鐵素體不銹鋼—樣不能熱處理強(qiáng)化,但可以通過冷加工變形的方法,利用加工硬化作用提高它們的強(qiáng)度. 這類鋼的缺點(diǎn)是對晶間腐蝕及應(yīng)力腐蝕比較敏感,需通過適當(dāng)?shù)睾辖鹛砑觿┘肮に嚧胧┫? ２-6.奧氏體－鐵素體鋼 這類鋼因擴(kuò)大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體元素的作用程度,不足以使鋼在常溫或很高的溫度下具有純奧氏體組織,因此為奧氏體－鐵素體復(fù)相狀態(tài),其鐵素體量也因成分及加熱溫度不同而可在較大的范圍內(nèi)變化. 屬于這一類的不銹鋼很多,如低碳的18－8鉻鎳鋼,加鈦、鈮、鉬的18－8鉻鎳鋼,特別是在鑄鋼的組織中均可見到鐵素體,此外含鉻大于14～15％而碳低于0．2％的鉻錳不銹鋼（如Cr17Mnll）,以及目前研究的和已獲得應(yīng)用的大多數(shù)鉻錳氮不銹鋼等.與純奧氏體不銹鋼比較,這類鋼的優(yōu)點(diǎn)很多,如屈服強(qiáng)度較高,抗晶間腐蝕的能力較高,應(yīng)力腐蝕的敏感性低,焊接時(shí)產(chǎn)生熱裂紋的傾向小,鑄造流動(dòng)性好等等.缺點(diǎn)是壓力加工性能較差,點(diǎn)腐蝕傾向較大,易產(chǎn)生c相脆性,在強(qiáng)磁場作用下表現(xiàn)出弱磁性等.所有這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)均來源于組織中的鐵素體. 2-7.奧氏缽－馬氏體鋼 這類鋼的Ms點(diǎn)低于室溫,固溶處理以后為奧氏體組織,易于成形和焊接.通?？捎脙煞N工藝方法使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變.一是固溶處理以后經(jīng)700～800度加熱,奧氏體因析出碳化鉻而轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)定狀態(tài),Ms點(diǎn)升高至室溫以上,冷卻時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；二是固溶處理以后直接冷卻至Ms與Mf點(diǎn)之間,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體.后一方法可獲得較高的耐腐蝕性能,但固溶處理以后至深冷的間隔時(shí)間不宜過久,否則會(huì)因奧氏體的陳化穩(wěn)定作用而使深冷的強(qiáng)化效應(yīng)降低.經(jīng)上述處理以后鋼再經(jīng)400～500度時(shí)效,使析出金屬間化合物進(jìn)—步強(qiáng)化.這類鋼的典型鋼號(hào)有17Cr一7Ni一A1、15Cr－9Ni－A1,17Cr—5Ni－Mo、15Cr-8Ni－Mo一A1等等.這類鋼也稱為奧氏體－馬氏體時(shí)效不銹鋼,并因?yàn)閷?shí)際上這些鋼的組織中除奧氏體和馬氏體以外,還存在不同數(shù)量的鐵素體,故也稱為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼. 這類鋼是50年代后期發(fā)展和應(yīng)用的新型不銹鋼,它們總的特點(diǎn)是強(qiáng)度高（C可達(dá)100一150）及熱強(qiáng)性好,但由于含鉻量較低并在熱處理時(shí)有碳化鉻析出,因此耐腐蝕性能比標(biāo)準(zhǔn)的奧氏體不銹鋼要低一些.也可以說這類鋼的高強(qiáng)度是在犧牲一部分耐腐蝕性能與其他性能（如非磁性）的情況下獲得的,目前這類鋼主要用于航空工業(yè)及火箭導(dǎo)彈生產(chǎn)方面,一般機(jī)械制造中應(yīng)用尚不普遍,并且在分類上也有把它們納為超高強(qiáng)度鋼的一個(gè)系列. |
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