第七章合金钢概述.pptVIP

一、不锈钢 第五节 特殊钢 3.常用不锈钢 奥氏体型： 常称为18－9型，常用牌号0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti。这类钢为一直都是单相奥氏体组织，故称为奥氏体不锈钢。 当Cr的含量大于18.5%后能产生钝化，阻碍阳极反应；含Ni达到9％主要是扩大γ相区，降低钢的 S 点到室温以下，从高温降到室温也不发生fcc→bcc转变。奥氏体不锈钢是单相组织，电化学作用小，对硝酸、冷磷酸、有机酸、碱类、盐等溶液表现出化的耐腐蚀性，广泛用来制造要求耐酸、碱、盐腐蚀的容器和器械。此外，奥氏体不锈钢是没有磁性的，所以经常用来制造防磁性的仪表构件。 一、不锈钢 第五节 特殊钢 3.常用不锈钢 奥氏体型不锈钢的晶间腐蚀 在18－9型不锈钢中，随着碳的含量增加，钢的耐腐蚀性下降。碳经常在奥氏体晶界处有聚集，聚集的碳和铬形成碳化物，降低了晶界出铬的含量，表现为晶界的耐腐蚀性低，而出现晶间腐蚀。 加入Ti的主要作用是为了抑制(Cr,Fe)23C6在晶界上的析出，消除晶间腐蚀。Ti的含量要大于5*(C%－0.02)以得到要求的效果，但其含量不要大于0.8%，过多Ti会使钢出现铁素体和产生TiN夹杂物，降低了钢的耐腐蚀性，还可能导致产生发纹(细小裂纹)。 一、不锈钢 第五节 特殊钢 3.常用不锈钢 奥氏体型不锈钢的热处理 ①固溶处理 将钢加热到1050－1100℃，让所有碳化物全部溶解，各元素均匀溶解分布，水淬得到过饱和而来不及析出碳化物，达到均匀组织，提高耐腐蚀性。 ②稳定化处理 用于含Ti、Nb的18－8钢，加热温度高于Fe、Cr碳化物溶解温度，而低于碳化钛的溶解温度，部分的碳化钛被保留，缓慢冷却，溶入奥氏体中的碳充分以碳化钛形式析出，得到消除晶间腐蚀的目的，常规工艺为加热温度850－880℃，保温6小时，空冷或炉冷。 ③消除应力处理 不锈钢中有应力的存在，可以引起应力腐蚀，降低性能甚至造成早期断裂，对于冷加工的应力一般加热到300－350℃，而焊接应力则要加热到850℃以上，这时还有稳定化处理的效果。 一、不锈钢 第五节 特殊钢 二、耐热钢 第五节 特殊钢 用途：多用来制造炉用零件，如燃气轮机燃烧室、锅炉吊钩、加热炉底版、辊道以及炉管、连接螺栓等。 性能要求：热稳定钢在高温下具有较好的抗氧化性，而有一定强度的钢种，也称为抗氧化钢，又叫不起皮钢。尽管有些零件加了氧化富裕量，为保证一定的寿命，防止高温螺纹的咬死，必须减少高温氧化量。 典型牌号：早期用3Cr18Ni25Si2，现在主要用3Cr18Mn12Si2N、2Cr20Mn9Ni2Si2N。后着抗氧化性稍差，但其他各方面的性能均优于前者。它们都属于奥氏体型钢，不仅有良好的抗氧化性，而且有抗硫腐蚀和抗渗碳能力，可以进行剪切、冲压、焊接加工。 1.热稳定钢 二、耐热钢 第五节 特殊钢 成分特点： ①高铬，铬是一种钝化元素，含铬钢能在表面形成一层致密的Cr2O3氧化膜，有效阻挡氧原子继续向内扩散，所以钢中铬含量常大于20％，如达到22％在1100℃以下是稳定的。 ②加入Si，在高温下，可以形成SiO2薄膜，也能提高抗氧化性，但过量的硅会恶化钢的热加工性能。 ③加入Al，铝是比较经济的提高抗氧化行元素，形成的Al2O3薄膜与铬相似，含铝5％的奥氏体铁锰铝钢可在800℃以下长期使用，含铝6％可使钢到980℃有好的抗氧化性。 ④Ni和Re，Ni是稳定奥氏体元素，稀土元素的加入能稳定铬的氧化膜。 1.热稳定钢 二、耐热钢 第五节 特殊钢 用途：汽轮机和燃气轮机的涡轮盘、叶片、高压锅炉过热器管道、热处理炉的传输带、过问工作螺栓、弹簧等。 性能要求： ①高的高温强度，在应用状态不应断裂、大的塑性变形； ②持久热强性，材料在高温下发生塑性变形的常规方式外，在低于屈服应力下还可以发生蠕变。 ③组织稳定性则要求在长期的使用温度下，不发生组织变化，否则可能出现软化降低强度或脆化而导致脆性破坏。 2.热强钢 高温下有一定抗氧化能力和较高强度以及良好组织稳定性的钢中叫热强钢。与热稳定钢相比，都用在高温下，都要求抗氧化能力和高温强度，而热稳定重点强调抗氧化能力，热强钢的重点则是强调高温强度。 二、耐热钢 第五节 特殊钢 常用钢种 ： 2.热强钢 珠光体型钢 如15CrMo、12Cr1MoV等。用于600℃以下，合金元素总量不超过3－5％。 马氏体钢 Cr13型，1Cr13可用到450－475℃，2Cr13只能用到400－450。在此基础上加入W、Mo、V可以提高使用温度，1Cr11MoV可用到540℃，1Cr12WMoV可用到580℃，它们在1050℃加热720－740℃快冷，强