不锈钢分类性质及用途.docVIP

7不锈钢带生产 不锈钢是一种高合金钢，轧制变形抗力较大，加工硬化程度很高，是碳素钢的2－3倍。 不锈钢的分类、性能及用途 不锈钢的分类 不锈钢通常是指铬含量（质量分数）为12﹪－30﹪的铁基合金。通常将在大气、水蒸气和淡水等腐蚀性较弱的介质中不生锈的钢种称为不锈钢；将在酸、碱、盐等腐蚀性强烈的环境中具有耐腐蚀性的钢种称为耐酸钢。一般通称不锈钢和耐酸钢为不锈钢。 不锈钢的发明已有80多年的历史。我国从1952年开始生产不锈钢。 不锈钢的钢种很多，性能各异，因此，有多种分类方法； （1）按钢的组织结构分类，如奥氏体不锈钢、铁氏体不锈钢、马氏体不锈钢、双向不锈钢和沉淀硬化不锈钢等。 （2）按钢中的主要化学成份或钢中的一些特征元素来分类，如铬不锈钢，铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢，以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等； （3）按钢的性能特点和用途分类，如耐硝酸（硝酸级）不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强度不锈钢等； （4）按钢的功能特点分类，如低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。 通常按不锈钢最终热处理得到的组织结构特点，可将不锈钢分为5大类： （1）马氏体不锈钢。马氏体不锈钢含12﹪－18﹪Cr、0.1﹪以上C（质量分数），和普通钢一样能通过淬火强化。当加热至临界温度以上快冷时，可获得马氏体组织。这类钢具有高的硬度和强度，但耐蚀性较差，不宜在苛刻的环境中使用。 （2）铁素体不锈钢。铁素体不锈钢含12﹪－30﹪Cr、0.1﹪以下C（质量分数），加热时不发生相变，一般不能用热处理强化。这类钢具有3种脆性倾向，即475℃脆性，δ相析出脆性和晶粒长大引起的脆性，常采用退火后急冷获得良好的性能。 （3）奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢含12％－25％Cr、8％－30％Ni（质量分数），为铬－镍钢或以锰或锰＋镍代替镍，为铬－锰钢，但后者用量较少。其它改善强度或耐酸性的合金元素为碳、铜、钼、铌、钛、铝等。加热时组织稳定，不能通过淬火强化。 （4）双相不锈钢。双向不锈钢是在奥氏体组织中增加铁素体形成元素的含量后获得的，在固溶处理使用状态下为奥氏体－铁素体组织。 （5）沉淀硬化不锈钢。沉淀硬化不锈钢固溶处理后具有奥氏体或马氏体组织，经强化处理后具有很高的强度和硬度。钢的耐蚀性同热处理及组织有很大的关系。 7.1.2不锈钢的成分、性能及组织 7.1.2.1马氏体不锈钢 马氏体不锈钢主要是铬含量（质量分数）不低于12％（一般在12％－18％之间）的高铬钢。其铬含量的下限由不锈性决定，其上限由高温奥氏体稳定区域决定。 马氏体不锈钢还含有比铁氏体不锈钢更高的碳含量（碳的质量分数为0.1％－1.0％）。随着碳含量的增加，它的强度、硬度、耐磨性、切削性等显著提高，而耐蚀性则下降。当碳的质量分数为0.1％左右时，淬火后的组织由马氏体和铁素体组成；碳的质量分数为0.2％－0.4％时，淬火后得到全部马氏体组织（当碳含量为上限时，有少量碳化物）。 有时为了提高钢的力学性能和耐蚀性能，向钢中加入一定量的镍、钼、钒、钴、硅、铜等元素，为改善钢的切削加工性，获得好的表面粗糙度，有时向钢中加入硫或硒等元素。 马氏体不锈钢的密度、线膨胀系数、比热容和弹性模数与未经合金化的中碳钢区别不大；由于铬含量高，钢的导热系数较低；碳含量高，塑性和韧性也较奥氏体和铁素体差；电阻比中碳钢高4－5倍，并且有铁磁性。 马氏体不锈钢经淬火后，变更回火温度可获得不同的力学性能。 马氏体不锈钢可在空气中淬硬，故焊接性能不良，一般均不作焊接部件。当必须在焊接后使用时，焊前要进行预热，焊后要进行焊后热处理或设法消除内应力。碳含量特别高的钢无法进行焊接。随着碳含量的提高，马氏体不锈钢的焊接性、延伸性、成形性都将便差。高温淬火或空冷后具有马氏体及残余奥氏体的混合组织，内应力大，较脆，其他性能也多不稳定，因此必须进行回火，以尽可能地消除内应力和脆性，并调整其它性能。回火可分为高温回火（560－650℃，目的在于调整力学性能）及低温回火（150－370℃，目的在于消除应力）两类。由于马氏体不锈钢在400－550℃范围内有第一回火脆性，故一般不在该温度范围内进行回火。当马氏体不锈钢在加工过程中需要软化时，常进行工序间的低温退火（750℃）。马氏体不锈钢的淬火温度一般为950－1150℃，碳含量和要求硬度愈高时，淬火温度应愈高（主要使碳化物较完全地溶解）。 马氏体不锈钢的化学成分、钢带的热处理制度、力学性能，特点和用途，以及力学性能与回火温度的关系见表7－1～表7－6。 表7－1马氏体不锈钢的化学成分（GB4239－91） 序号 牌号 化学成分（质量分数） C Si Mn P S Cr 1 1Cr12 ≤0.15 ≤0.50 ≤1.00 ≤0.035 ≤0.030 11.50