以不銹性、耐蝕性為主要特性,且鉻的質量分數至少為10.5%,其基體以體心立方晶體結構的鐵素體組織(α相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強化的不銹鋼,稱為鐵素體(ti)不(bu)銹鋼



  鐵素體不銹鋼是以鉻為主要合金元素,一般不含鎳(極個別含少量鎳),這類鋼含有相當低的碳,一般低于0.12%(質量分數),還常含有鋁等鐵素體形成元素,該類鋼為單相鐵素體組織,沒有相變。其典型的代表鋼種是10Cr17



  鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管在(zai)(zai)具有(you)強烈(lie)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)介質中具有(you)良(liang)好的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)和(he)抗氧化性(xing)(xing),這類鋼(gang)(gang)可(ke)以(yi)抵抗硝(xiao)酸(suan)、熱(re)磷(lin)酸(suan)與亞(ya)氯酸(suan)等強烈(lie)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)溶液(ye)的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。而且耐(nai)氯化物應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、耐(nai)點蝕(shi)(shi)、耐(nai)縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能優(you)良(liang)。鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)含(han)微量(liang)氯離子和(he)氧的(de)(de)熱(re)水和(he)高溫(wen)水的(de)(de)介質中,以(yi)及在(zai)(zai)苛性(xing)(xing)鈉的(de)(de)溶液(ye)中,也表現出(chu)優(you)異(yi)的(de)(de)耐(nai)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開裂性(xing)(xing)能。隨著鉻含(han)量(liang)的(de)(de)增加,其耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)也增加。



  與用量最大的鉻鎳奧氏(shi)體(ti)不銹鋼相比,鐵素體不銹鋼不含鎳或含少量鎳,是節鎳型不銹鋼,其價格較鉻鎳奧氏體不銹鋼管低;鐵素體不銹鋼管強度高,冷加工硬化傾向較低,熱導率為鉻鎳奧氏體不銹鋼管(guan)的130%~150%,線膨脹系數僅為鉻鎳奧氏體不銹鋼的60%~70%。



 但鐵素體不銹鋼也存在一些缺陷,突出地表現在它們的室溫、低溫韌性差,缺口敏感性高,對晶間腐蝕比較敏感等方面,影響了鐵素體不銹鋼的使用,其產量也比較低。而且這些缺點隨著鐵素體不銹鋼斷面尺寸的增加、冷卻速度的變慢和焊接的熱影響而更加強烈地顯示出來。



  鐵素體不銹鋼在焊接時無淬火硬化現象,加熱大于950℃,焊縫及熱影響區晶粒嚴重粗大,而且無法用焊后熱處理來細化晶粒。鐵素體不銹鋼的塑性和韌性都很低,焊接性較差,又由于焊縫及熱影響區晶粒粗大,容易出現475℃脆性、高溫脆性及σ相析出所引起的焊接裂紋,因此要采用小線能量焊接工藝規范,防止晶粒粗大。焊接時應先將工件在70~100℃預熱,通常采用奧氏體不銹鋼焊條焊接,焊接時要特別關注在400~600℃和650~850℃溫度區間的加熱和冷卻速度,避免475℃脆性和σ相析出脆性。焊后作750~800℃退火處理以改善塑性,提高耐蝕性。



  鐵素體不(bu)銹鋼的(de)鑄造(zao)性(xing)(xing)能較差,鑄造(zao)收(shou)縮率一般(ban)為1.4%~1.6%,鑄造(zao)時晶粒粗大。鉻(ge)含(han)量(liang)很高的(de)鐵素體不(bu)銹鋼,如2GCr28鋼鑄造(zao)時,鑄件的(de)熱裂傾向性(xing)(xing)大。



  鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)鍛造(zao)性(xing)能較好。與奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼相比(bi),鐵素(su)體(ti)鋼的(de)(de)再結晶速度(du)(du)(du)較高,再結晶溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)較低(di)(di),因此在塑性(xing)變形過(guo)(guo)程中晶粒長(chang)大的(de)(de)傾(qing)向較大;鍛造(zao)的(de)(de)上限溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)應(ying)嚴(yan)格限制(zhi),一(yi)般鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)始鍛溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)1040~1120℃。為(wei)(wei)了獲得細(xi)晶粒組織和(he)防(fang)止脆性(xing),應(ying)恰當地控制(zhi)變形量(liang)和(he)終(zhong)(zhong)鍛溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du),細(xi)化晶粒所必須的(de)(de)最小變形量(liang)隨溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)而定(ding),700℃時約為(wei)(wei)5%,800~900℃時約為(wei)(wei)10%~15%,最后一(yi)次鍛打的(de)(de)壓縮量(liang)不(bu)(bu)(bu)應(ying)低(di)(di)于12%~20%,而終(zhong)(zhong)鍛溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)高于800℃。為(wei)(wei)了避免因溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)過(guo)(guo)低(di)(di)而產生冷(leng)作硬(ying)化,終(zhong)(zhong)鍛溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)不(bu)(bu)(bu)應(ying)低(di)(di)于705℃。某廠(chang)制(zhi)訂的(de)(de)鍛造(zao)工藝的(de)(de)終(zhong)(zhong)鍛溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)705~790℃,作者認為(wei)(wei)還(huan)是比(bi)較合理(li)的(de)(de)。



  由于鐵素體不銹鋼管(guan)導熱性差,當表面缺陷用砂輪清理時,局部過熱可以引起裂紋,需要用風鏟清理或剝皮的方法去除表面缺陷。



  鐵素體不銹鋼具有良好的切削加工性能,含硫和硒的易切削鐵素體不銹鋼,切削性能更佳。但鉻含量較高的鐵素體不銹鋼(如w(Cr)=25%~30%)),切削加工比較困難。



  特別要提出的是,鐵素體不銹鋼熱導率較低,在切削加工時容易出現局部過熱的現象,會使刀具切削刃加速損壞,為此可采用大型刀具并用切削液冷卻。



  鐵素體不銹鋼在一定溫度范圍內加熱和冷卻時不發生相變,因此不能通過熱處理來強化。其熱處理的目的,一是為了消除冷變形加工和焊接時所產生的內應力,改善加工性能;其次是通過熱處理消除鑄件在凝固時所產生的偏析,獲得單一的、均勻化的鐵素體組織,以及消除在焊接過程中所形成的相變產物和475℃脆性。




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