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1Cr18Ni12和0Cr18Ni9Cu3两种不锈钢的耐蚀性很相近,在湿汽、盐雾及海洋大气中抗锈性均很好,在很多种有机和无机的化学介质、食品及消毒液中,其耐蚀性均良好,对硝酸耐蚀性较好,对硫酸只在较小程度上耐蚀,而不耐盐酸及其他卤化物酸的腐蚀。在三种代表性的腐蚀环境中0Cr18Ni9钢和0Cr18Ni9Cu3钢耐蚀性的对比列于表4-53,可看出两者的耐蚀性基本相当。 0Cr18Ni9和0Cr18Ni9Cu3钢的耐蚀性,mm/a 实验条件 65%HNO3沸48h 5% H2SO4,沸48h 1%HCL,沸,48h 0Cr18Ni9Cu3 0.45 5.5 4.3 0Cr18Ni9 0.30-0.60 3.0-15.0 3.0-10.0 由于这两种不锈钢碳含量较高,故当其在450-900℃温度区间内加热或缓慢冷却通过该温度区间时,铬的碳化物就会沿晶界析出,导致耐晶间腐蚀性能下降。因此在设备制造和应用中应尽力避免这种情况。实在无法避免时,需视使用条件酌情再度固溶处理,以恢复材料良好的耐蚀性。
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γˊ相不是奥氏体不锈钢中的常见相。但是当其在钢中细小而弥散地在晶内沉淀时,会显著提高钢的强度及硬度。很多奥氏体、半奥氏体及马氏体沉淀硬化不锈钢,就是利用γˊ相的这种沉淀强化效应来进一步获得高强度。钢中生成的γˊ相取决于采用的沉淀强化元素(铝、钛和铌等)的不同,常常为Ni3Al,Ni3Ti,Ni3Nb及Ni3(Al,Ti)等。γˊ相具有面心立方结构,其点阵常数与奥氏体基体很相近,因而该相开始生成时总是与奥氏体基体保持固定位向的共格关系。奥氏体不锈钢中的γˊ相沉淀主要发生在500-900℃的温度区间内,超过1000℃的加热导致γˊ相溶解到奥氏体基体中。 4.2.3、奥氏体不锈钢的适用环境与基本用途 1Cr17Ni7是一种亚稳定奥氏体不锈钢,在固溶状态下具有完全的奥氏体组织。但是,经过冷变形加工,取决于变形量的大小,会有一部分乃至大部分奥氏体变成马氏体,从而钢的强度和硬度显著提高,同时该钢种在大气条件下也有较好的耐锈性。因而此钢主要以冷加工状态应用于承受较高负荷、又希望减轻设备重量和不生锈的设备或构件,比如铁道车辆的装饰板、传送带和紧固件、不锈钢板等。
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能 不锈钢和碳钢的物理性能数据对比,碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢 而碳钢小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来这种马氏体组织而恢复其无磁性。 奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点: 1)高的电阴率,约为碳钢的5倍。 2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,不锈钢板线膨胀系数的数值也相应地提高。 3)低的热导率,约为碳钢的1/3。
不锈钢钢种很多,性能又各异,常见的分类方法有: ① 按钢的组织结构分类,如马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢等。 ② 按钢中的主要化学成分或钢中一些特征元素来分类,如铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。 ③ 按钢的性能特点和用途来分类,如耐硝酸(硝酸级)不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢板、高强度不锈钢等。 ④按钢的功能特点分类,如低温不锈钢,无磁不锈钢,易切削不锈钢,超塑性不锈钢等。 目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和按钢的化学成份特点以及两者相结合的方法来分类。例如,把目前的不锈钢分为:马氏体钢,铁素体钢,奥氏体钢,双相钢和沉淀硬化型钢等五大类,或分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类。本书为了叙述方便并避免重复,则采用按化学成分与组织结构特点相结合的分类方法,即马氏体不锈钢(包括马氏体Cr不锈钢和马氏体Cr-Ni不锈钢),铁素体不锈钢,奥氏体不锈钢(包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni(-N)奥氏体不锈钢),α+γ双相不锈钢及超级不锈钢。