70年代以来,我国不锈钢材料研究工作的其它重要进展有:研制了高强度和超高强度的马氏体时效不锈钢并投入工业试制与应用;采用真空感应炉、真空电子束炉和真空自耗炉冶炼并批量生产了C+N≤150-250ppm的高纯铁素体不锈钢00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2;含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奥氏体不锈钢,例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5(N)、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋开发中获得了应用;在解决浓硝酸腐蚀和固溶态晶间腐蚀方面,研制了00Cr25Ni20Nb和几种超低碳高硅不锈钢,80年代以来,超低碳并对钢中磷含量和α相量严加控制的尿素级不锈钢00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N两种牌号研制完成,它们的板、管、棒材、锻件以及焊接材料均在大中型尿素工业中得到了应用,取得了满意的结果;由于一些特殊钢厂陆续建成冶炼不锈钢的炉外精炼设备,例如AOD(氩氧精炼炉)、VOD(真空氧精炼炉)等并已投产,我国不锈钢的冶炼技术上了一个新台阶。它不仅使低碳、超低碳不锈钢的生产变得轻而易举,而且使不锈钢的内在质量提高,成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奥氏体钢存在一系列缺点,美、日等工业先进 早在60年代便已经实现了由含Ti不锈钢到普遍采用低碳、超低碳不锈钢的过渡,而我国是在1985—1990年间才大力进行低碳、超低碳不锈钢的开发、生产与应用,取得了一些可喜的进展,例如1988年底我国低碳、超低碳18-8型不锈钢产量已占我国不锈钢产量的10%左右。但与不锈钢生产、应用的先进 相比(例如日、美等国含Ti的18-8型Cr-Ni钢仅占不锈钢产量的1.5%左右),还存在着很大的差距。80年代,我国还开展了控氮(N 0.05%—0.10%)和氮合金化(N>0.10%)Cr-Ni奥氏体不锈钢的研制工作。试验表明,氮在Cr-Ni奥氏体不锈钢和双相不锈钢中是一种无价且非常有益的合金元素。对氮的强化作用,降低钢的晶间腐蚀敏感性,改善钢的耐蚀性,特别是改善钢的耐点蚀等方面的机制,正在进行深入的研究工作。几种控氮和氮合金化的Cr-Ni奥氏体不锈钢已结合工程需要投入了批量生产和应用。
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Ni3AlNi3TiNi3Nb及Ni3(AlTi)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、传送带和紧固件等。
不锈钢板分类根据不同的标准有不同的分类:
1、不锈钢板按照厚度分类:可以分为:薄板(0.2mm-4mm)、中板(4mm-20mm)、厚板(20mm-60mm) 、特厚板(60-115mm)。
2、不锈钢板按照生产方式分类:可以分为:热轧钢板(经过加热炉加热成型的钢板)、冷轧钢板(经过冷轧工序生产的钢板)。
3、不锈钢按用途分类,可以分为:桥梁钢板、锅炉钢板、造船钢板、装甲钢板、汽车钢板、 屋面钢板、结构钢板、电工钢板(硅钢片)、弹簧钢板、太阳能专用板 (海锐特钢)。
4、不锈钢板按钢种组织分类,可以分为:奥氏体型(200 系列、300 系列不锈钢)、奥氏体-铁素体型(兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点)、铁素体型(409、430、434系列不锈钢)、马氏体型(403、410、414、416、)。
5、不锈钢板按照表面特征分类,可以分为:银白色无光泽(不需要有表面光泽的用途)、光亮如镜(建筑材料,厨房用具),粗研磨/中间研磨/细研磨/极细研磨(建筑材料,厨房用具)、发纹研磨(楼房,建筑用材)、接近于镜面研磨(美术用,装饰用)、镜面研磨(反光镜,装饰用)。
高纯Cr26Mo1钢适宜的热加工温度为870-1150℃。正常的热处理制度为:在870-920℃加热后急冷。
高纯Cr26Mo1钢可采用钨极氩弧焊和金属极氩弧焊焊接。当需要填丝时,可采用同材也可采用异材(例如,含钼的Cr-Ni奥氏体钢)焊丝。 当需采用焊条时,可选用含钼的超低碳不锈钢焊条。焊前、焊后均需仔细清洗焊件,防止杂质污染。焊接过程中。防止碳、氮、氧、氢等进入焊缝中。焊接热输入要低。焊前、焊后热处理是不允许的。高纯Cr26Mo1钢薄板钨极氩弧焊后,其焊缝、熔合线和热影响区的脆性转变温度在-60~0℃附近波动。这与截面尺寸、缺口精度和质量、焊接工艺操作有关。
(5)物理性能: Cr26Mo1钢的物理性能为:
密度ρ:7660kg/m3;
线膨胀系数α:100-300℃时,8.34×10-6K-1;
热导率λ:300℃时,18.4W/(m.K)
比热容c:300℃时,460J/(kg.K)
弹性模量E:20-300℃时,201800MPa。