现已研究确定,导致铁素体青海不锈钢475℃脆性的原因是αˊ相的析出。αˊ相是一种富铬相,含铬量可高达61%-83%,含铁量为37%-17.5% 。尺寸为10-20nm左右。此相具有体心立方结构且无磁性,晶格常数为0.2877nm,介于铁与铬的晶格常数之间。
б相:铁素体青海不锈钢在500-925℃温度范围内加热或停留时,同样会使钢产生严重脆化。研究表明,此种脆化的原因是由于б相的析出。从图3-1的Fe-Cr二元相图中可以看出,Fe-Cr合金中有б相的存在,而且б相的铬量范围在42%-50%;α+б相区的铬量≥20% ,其存在温度为500-800℃。由于б相是一种无磁且具有高硬度的脆性相。因而常常引起青海钢的韧性下降。由于б相富铬,它们的析出又常常引起铬变化而使钢的耐蚀性下降。连续成网状的б相较岛状者更为有害。
青海高纯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。
青海高纯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。青海高纯Cr26Mo1钢不锈钢板板钨极氩弧焊后,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。
青海0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb钢热加工和冷加工工艺性能良好。锻造、热轧、镦粗和铆接等都很容易进行。加热炉气氛应控制为弱氧化性,以防止工件增碳。由于钢中铜含量较高,热加工温度不宜过高,应控制在1100℃以下,停锻(轧)温度不低于850℃。冷加工性能与青海00Cr17Ni14Mo2等常用含钼奥氏体不锈钢相近,但是变形抗力稍大,加工硬化倾向也稍强,因此完成相同变形量时消耗的能量也要多一些,中间软化退火次数也要适当增加。
该钢种正常的热处理制度为1050-1100℃水冷固溶处理。加热炉气氛要控制为弱氧化性。已经固溶处理之后的材料要避免在敏化温度区间内(500-900℃)长时间加热,因为这会导致铬的碳化物沿晶界析出,使耐蚀性下降。如遇这种情况,应再度进行固溶处理。
该钢种可焊性良好,选用相匹配的焊接材料进行手工电弧焊或氩弧焊,不会产生热裂纹。焊前无须预热,焊后也不用热处理。焊接接头的耐蚀性和力学性能与母材相当。的焊接材料为青海00Cr25Ni40Mo5Cu2,或采用镍基材料00Cr19Ni60Mo17进行焊接。焊接操作中应选用较低的热输入(不大于1×104J/cm)和较低的层间温度(不大于120℃)。
青海1Cr17Ni7不锈钢在工业大气、城市大气条件下抗锈性良好,在中性的氧化性环境中有较好的耐蚀性。但在海洋大气条件下或在还原性环境中耐蚀性较差。另外,该钢种对于青海化工过程中常见的酸、碱、盐介质耐蚀性较差,因而不在化工装置或设备中应用。
工艺性能
该钢种热加工工艺性能良好,锻轧热加工温度范围为1150-850℃。用生产不锈钢的常规生产手段能顺利地生产出各种常用规格的棒、板、带和丝材。进行冷变形加工时,由于冷作硬化倾向较强,要增加中间软化退火的次数。该钢种适宜的固溶处理温度(以及中间软化退火温度)为1050-1100℃
该钢种在固溶态下焊接无困难。但青海冷轧态材料进行焊接会在焊缝附近形成低强度区而影响使用,因而不在焊接状态下应用。若不可避免焊接时,应尽量减少热输入或采用电阻焊(点焊、滚焊等)。