奧氏體不銹鋼是克服馬氏體不銹鋼耐蝕性不足以及鐵素體脆性大而發展起來的鋼種。以鉻和鎳為主要合金元素的奧氏體不銹鋼耐蝕性高,而且塑性好,易于加工成形,具有良好的可焊性、低溫韌性和無磁性等性能,是最重要的也是目前應用最廣泛的不銹耐酸鋼,約占不銹鋼總產量2/3。鋼號也最多,當今我國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個,并已有33個牌號納入國家標準。


 這類鋼的基(ji)本(ben)成分是18%~25%鉻,8%~20鎳,低碳,也含有(you)少量的銅(tong)、鈮、鈦等。由于鋼中含有(you)較多(duo)的鉻、鎳元素,因而可使(shi)其在室溫下具有(you)奧氏(shi)體組織。當鋼中碳含量極低時,在室溫呈單相奧氏(shi)體組織。


 按照維持合(he)金(jin)奧氏體(ti)(ti)基體(ti)(ti)所采取的(de)合(he)金(jin)化(hua)(hua)方(fang)式,奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼可分(fen)為鉻鎳不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼和鉻錳不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼兩(liang)大系列(lie)。前(qian)者(zhe)以(yi)鎳為主要奧氏體(ti)(ti)化(hua)(hua)元(yuan)素(su),是奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)主體(ti)(ti);后者(zhe)的(de)奧氏體(ti)(ti)化(hua)(hua)元(yuan)素(su)除錳之外,還有氮(dan),并常常含有適量的(de)鎳,因此這一系列(lie)多被稱為鉻錳氮(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼或鉻鎳氮(dan)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。


 與鐵素體、馬氏體不銹鋼及鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼相比,鉻鎳奧氏體不銹鋼在多種腐蝕介質中具有優秀的耐蝕性,并且綜合力學性能良好,同時工藝性能和可焊性能優良,因而在多種化學加工及輕工等領域獲得最廣泛的應用。奧氏體不銹鋼的非鐵磁性和良好的低溫韌性也進一步擴大了其應用范圍,但是鉻鎳奧氏體不銹鋼強度、硬度偏低,不宜用于承受較重負荷及對硬度和耐磨性有要求的設備或部件。而鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼由于氮的固溶強化可以達到相當高的強度,適宜用于承受較重負荷而耐蝕性要求不太高的設備構件。



若奧氏(shi)(shi)體不銹鋼(gang)中(zhong)(zhong)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)較(jiao)高,緩冷后,組(zu)織中(zhong)(zhong)會(hui)出(chu)現少量(liang)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化鉻。隨著含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)增加,碳(tan)(tan)(tan)化鉻量(liang)增加,從而減少了(le)奧氏(shi)(shi)體中(zhong)(zhong)的(de)鉻含(han)量(liang),使鋼(gang)成為兩相,嚴重(zhong)地削弱了(le)鋼(gang)的(de)耐蝕性。因此工業(ye)上用(yong)的(de)鎳鉻奧氏(shi)(shi)體不銹鋼(gang)的(de)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)均較(jiao)低。其(qi)含(han)碳(tan)(tan)(tan)量(liang)一般控(kong)制(zhi)在0.1%左(zuo)右,有(you)的(de)甚至控(kong)制(zhi)在0.03%以下。


1. 奧氏(shi)體不銹鋼的(de)主(zhu)要缺點(dian)如下:


  1. 不能熱處理強(qiang)化


   這類鋼經(jing)固溶處理后(hou)強度很低,為了提高其強度可以進行冷(leng)變形,劇烈(lie)的冷(leng)變形能使鋼的強度大大提高。這是(shi)由于加工硬化和(he)形變誘(you)發馬氏體(ti)轉變所(suo)致,但塑性(xing)和(he)抗蝕(shi)性(xing)顯著降低。


  2. 切削(xue)加工(gong)性很差


   這類鋼加工硬化(hua)現象很(hen)嚴重,是切(qie)削(xue)強度顯著增加。另外熱導率很(hen)低,使(shi)刀(dao)(dao)具溫度迅(xun)速(su)升高。而且韌性很(hen)大,使(shi)切(qie)削(xue)不易剝(bo)離,從而縮短(duan)了(le)刀(dao)(dao)具壽(shou)命,增加了(le)加工工時,降低了(le)零件表(biao)面的(de)光潔度。


 3. 奧氏體不銹鋼(gang)存在晶間腐蝕問題


  當溫度升(sheng)高(gao)到450℃~800℃時(shi),會從飽和(he)的(de)奧氏體(ti)中(zhong)嚴晶界產(chan)生貧(pin)鉻區。當析出時(shi)間(jian)不(bu)太(tai)長(chang)時(shi),由于(yu)鉻的(de)擴(kuo)散速度較慢,貧(pin)鉻區得不(bu)到恢復,使晶界附件的(de)鉻含量低于(yu)11.7%,因而耐蝕(shi)性能顯著下降。