不銹鋼是指主加元素鉻含量能使鋼處于鈍化狀態,又具有不銹特性的鋼。為此,不銹鋼w(Cr)應高于12%(不銹鋼是一類以Fe-Cr、Fe-Cr-C、Fe-Cr-Ni為合金系的高合金鋼,作為此類的鋼必須含有質量分數不低于10.5%的鉻,含有這個最低鉻含量的鋼在其表面可以形成一個惰性氧化物層,這個惰性氧化物層可以保護內層的金屬在不含腐蝕介質的空氣中不被氧化和腐蝕。某些鉻的質量分數低于11%的鋼,比如用于電站的w(Cr)=9%鉻的合金鋼有時也被劃為不銹鋼,同時也要指出某些w(Cr)=12%的鋼,甚至更高鉻含量的鋼,暴露在空氣中也會生銹。這是因為某些鉻被結合成碳化物或其他化合物而降低了母材中的鉻含量,使其低于形成連續氧化物保護層所必須的鉻含量水平,如25%Cr-4%C)。此時,鋼的表面能迅速形成致密的Cr2O3氧化膜,使鋼的電極電位和在氧化性介質中的耐蝕性發生突變性提高。在非氧化介質(HCl、H2SO4)中,鉻的作用并不明顯,除了鉻外,不銹鋼中還須加入能使鋼鈍化的鎳、鉬等其它元素。通常所說的不銹鋼實際是不銹鋼和耐酸鋼的總稱,不銹鋼一般泛指在大氣、水等弱酸、堿、鹽等強腐蝕介質中耐蝕的鋼。兩者在化學成分上的共同特點是w(Cr)均在12%以上,但由于合金化的差異,不銹鋼并不一定耐酸,而耐酸鋼一般具有良好的不銹鋼性能。


一(yi)、不銹鋼發展史


 1、 1821:法國人Berthier 進行在鋼中(zhong)加鉻的試驗;


 2、 1897:德(de)國人Goldschmidt開發了生產低(di)碳(tan)含鉻(ge)合金鋼的技術;


 3、 1904~1909:在法國(guo)和德國(guo)生產了w(Cr)=13%和17%的合(he)金鋼;


 4、 1913:英國人Brearly在Thomas Firth and Sons公司澆鑄(zhu)了第(di)一塊商業(ye)鑄(zhu)錠,鑄(zhu)件(jian)號No.1008,成分(質量(liang)分數(shu)):0.24%C、0.2%Si、0.44%Mn、12.86%Cr。


 5、 1916:9月5日美(mei)國w(Cr)=9%~16%,w(Cr)<0.7%的鋼發布專(zhuan)利:專(zhuan)利號(hao)1,197,256。


 把鉻(ge)加到鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)并揭示其耐(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有利(li)效(xiao)應(ying)要歸(gui)功(gong)于(yu)法(fa)國人Berthier,他在1821年(nian)(nian)開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)了一種(zhong)w(Cr)=1.5%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)并建議(yi)用于(yu)餐刀。然(ran)而(er)對這(zhe)(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)早(zao)期實(shi)驗發(fa)(fa)(fa)現:隨(sui)鉻(ge)含(han)量增加其成(cheng)型性(xing)劇烈變壞(huai)(由于(yu)早(zao)期合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)含(han)量很高),因(yin)而(er)直到20世紀初(chu)期開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)這(zhe)(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)興趣仍(reng)然(ran)不(bu)大。對于(yu)耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)興趣在1900年(nian)(nian)到1915年(nian)(nian)期間又重新(xin)興起(qi)(qi),很多冶金(jin)(jin)學家(jia)為開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)而(er)獲(huo)得信貸。這(zhe)(zhe)各重新(xin)興起(qi)(qi)開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)活動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催化劑是(shi)1897年(nian)(nian)Goldschmidt在德國開(kai)(kai)發(fa)(fa)(fa)了生產低(di)碳(tan)(tan)含(han)鉻(ge)合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)。隨(sui)后(hou)不(bu)久Guillet(1904), Portevin(1909) 和(he)(he)Giesen(1909)等發(fa)(fa)(fa)表了描述w(Cr)=13%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)(he)w(Cr)=18%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微觀組織和(he)(he)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)論文。1909年(nian)(nian)Guillet還發(fa)(fa)(fa)表了一篇關(guan)于(yu)鉻(ge)-鎳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)論文,這(zhe)(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)類(lei)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前驅。


 英國(guo)人Brearly被(bei)認為(wei)是不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)發(fa)明者(zhe),當時是為(wei)了(le)研(yan)究由w(Cr)=5%鋼制作(zuo)的(de)來復槍槍膛因內部腐(fu)蝕(shi)而失效的(de)問題(ti),通過研(yan)究在1913年8月他鑄(zhu)成(cheng)(cheng)了(le)成(cheng)(cheng)份(質量(liang)分數(shu))為(wei)12.86%Cr, 0.25%C, 0.20%Si, 和0.44%Mn的(de)合格鑄(zhu)錠。這(zhe)種鋼被(bei)用(yong)來制造了(le)12個(ge)實驗槍管(guan),雖然并(bing)沒有像所期望(wang)的(de)那樣(yang)改進(jin)槍管(guan)的(de)腐(fu)蝕(shi)問題(ti),但其中某些材料被(bei)用(yong)來制造餐刀(dao)(dao)刀(dao)(dao)片而開始了(le)應用(yong)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)紀元。



二、不銹鋼的種類(lei)、化學(xue)成分(fen)及其用途(tu)


  不銹鋼按照組織類型,可分為五類,即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。


  不銹(xiu)鋼的(de)(de)重(zhong)要特(te)性(xing)(xing)之一是(shi)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),然而不銹(xiu)鋼的(de)(de)不銹(xiu)性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)都是(shi)相對的(de)(de),有(you)條件的(de)(de),受到諸多因(yin)素的(de)(de)影響,包(bao)括介質種類、濃度(du)、純凈度(du)、流動狀態、使用(yong)環(huan)境(jing)的(de)(de)溫度(du)、壓力等,目前還(huan)沒有(you)對任(ren)何腐蝕(shi)環(huan)境(jing)都具有(you)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)不銹(xiu)鋼。因(yin)此,不銹(xiu)鋼的(de)(de)選用(yong)應根據(ju)具體的(de)(de)使用(yong)條件加以合理選擇(ze),才能獲得良好的(de)(de)使用(yong)效果。


  奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)各種類型不銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)應用(yong)最廣泛,品種也最多(duo)。由于奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的鉻、鎳含量較(jiao)高,因(yin)此在(zai)氧化性、中(zhong)性以及(ji)弱還原(yuan)性介質中(zhong)均具有(you)良(liang)好的耐(nai)蝕性。奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的塑(su)韌(ren)性優良(liang),冷(leng)熱加工(gong)性能俱佳,焊接性優于其它類型不銹(xiu)鋼(gang),因(yin)而廣泛應用(yong)于建筑(zhu)裝飾、食品工(gong)業、醫療器(qi)械、紡(fang)織印染設備以及(ji)石油、化工(gong) 、原(yuan)子能等工(gong)業領域。


  鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)應(ying)用比較(jiao)廣(guang)泛(fan),其中Cr13和(he)Cr17型鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)主(zhu)要用于腐(fu)蝕(shi)環境(jing)不十分苛(ke)刻的(de)場合(he),例如室內(nei)裝飾、廚(chu)房設備、家(jia)電產品、家(jia)用器具等。超低碳高鉻含鉬鐵(tie)素(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)因對氯(lv)化物應(ying)力腐(fu)蝕(shi)不敏感,同(tong)時具有(you)良好的(de)耐點蝕(shi)、縫隙腐(fu)蝕(shi)性能,因而(er)廣(guang)泛(fan)用于熱(re)交換設備、耐海水(shui)設備、有(you)機酸(suan)及制堿(jian)設備等。


 馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)應用較為普(pu)遍的(de)是Cr13型馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)。為獲得或改善某些(xie)性能,添加鎳、鉬等合金元素,形成(cheng)一些(xie)新的(de)馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)。馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)主要(yao)用于硬(ying)度、強度要(yao)求(qiu)較高,耐腐(fu)蝕要(yao)求(qiu)不(bu)太高的(de)場合,如量具(ju)、刀具(ju)、餐具(ju)、彈簧(huang)、軸承、氣(qi)輪機葉(xie)片、水輪機轉輪、泵、閥等。


 雙相不(bu)銹鋼(gang)是金相組織由奧氏體和鐵素體兩相組成(cheng)的不(bu)銹鋼(gang),而且各相占有(you)較(jiao)大(da)的比(bi)例。雙相不(bu)銹鋼(gang)具有(you)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)和鐵素體不(bu)銹鋼(gang)的一些特(te)點,韌性良好 、強度較(jiao)高,耐氯(lv)化物應力腐蝕。適于(yu)制作(zuo)海水處(chu)理(li)設備、冷凝(ning)器(qi),熱交(jiao)換(huan)器(qi)等,在(zai)石油、化工領域應用廣泛。


 沉淀硬化(hua)不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼中單(dan)獨或復合(he)添加(jia)硬化(hua)元素,通過適當熱(re)處(chu)理獲得高強(qiang)度、高韌(ren)性并具有(you)良(liang)好(hao)腐蝕(shi)性的(de)一類不(bu)銹(xiu)鋼。通常(chang)作為耐(nai)磨、耐(nai)蝕(shi)、高強(qiang)度結構(gou)件,如軸、齒(chi)輪、葉片(pian)等轉動部件和螺栓、銷(xiao)子、墊圈、彈簧、閥、泵(beng)等零(ling)部件以及高強(qiang)度壓力容器(qi)、化(hua)工處(chu)理設備等。



三、不(bu)銹鋼(gang)的組(zu)織(zhi)特(te)點


 因化(hua)學(xue)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)含量的(de)上(shang)下限和(he)(he)熱處理狀態的(de)差異,從各(ge)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)對不銹鋼組(zu)織(zhi)的(de)影響和(he)(he)作用(yong)程(cheng)度(du)(du)來看,基本上(shang)有兩類(lei)(lei)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。一(yi)類(lei)(lei)是(shi)形(xing)成或穩(wen)定奧氏(shi)體的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su):碳(tan)、鎳、錳、氮和(he)(he)銅等,其(qi)中碳(tan)和(he)(he)氮作用(yong)程(cheng)度(du)(du)最(zui)大。另一(yi)類(lei)(lei)是(shi)縮小甚至封閉(bi)γ相區即形(xing)成鐵素(su)體的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)素(su):鉻、硅、鉬、鈦(tai)、鈮(ni)、鉭、釩、鎢(wu)和(he)(he)鋁等,其(qi)中鈮(ni)的(de)作用(yong)程(cheng)度(du)(du)最(zui)小。


 不銹鋼的組織(zhi)有以下幾種組織(zhi)類(lei)型:


 1. 奧氏(shi)體不銹鋼


 奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)有(you)(you)Fe-Cr-Ni、Fe-Cr-Ni-Mo、Fe-Cr-Ni-Mn等(deng)系列。為改善某些性能,滿足特殊用途(tu)要(yao)求,在一些鋼(gang)(gang)中單(dan)獨或(huo)復合添加(jia)了氮、鈮(ni)、銅、硅等(deng)合金(jin)元素。奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)通(tong)常在室溫下(xia)為純奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)(zu)織,也有(you)(you)一些奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)室溫下(xia)的(de)組(zu)(zu)織為奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)加(jia)少量鐵(tie)素體(ti),這(zhe)種(zhong)少量鐵(tie)素體(ti)有(you)(you)助于防(fang)止熱(re)裂紋的(de)產(chan)生。奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)不(bu)能用熱(re)處理方法強化(hua)(hua),但由于這(zhe)類鋼(gang)(gang)具有(you)(you)明(ming)顯的(de)冷加(jia)工硬化(hua)(hua)性,可(ke)通(tong)過冷變形方法提高強度。經冷變形產(chan)生的(de)加(jia)工硬化(hua)(hua),可(ke)采用固(gu)溶處理使(shi)之軟化(hua)(hua)。


 2. 鐵素體不銹鋼


 今年來鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)逐(zhu)漸向低(di)(di)碳(tan)高純(chun)度發展,使鐵(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)脆(cui)化(hua)(hua)傾(qing)向和(he)焊(han)接性(xing)得到明顯(xian)改善。該(gai)類鋼(gang)(gang)在(zai)固溶狀態(tai)下(xia)為鐵(tie)素(su)(su)體(ti)組(zu)織。當鋼(gang)(gang)中w(Cr)超過16%時,仍存在(zai)加熱(re)脆(cui)化(hua)(hua)傾(qing)向。在(zai)400~600℃溫度區間(jian)停(ting)留(liu)易出現475℃脆(cui)化(hua)(hua),在(zai)650~850℃溫度區間(jian)易引(yin)起σ相析出而導致的(de)脆(cui)化(hua)(hua),加熱(re)至900℃以上易造(zao)成晶(jing)粒粗(cu)化(hua)(hua),使韌(ren)性(xing)降(jiang)低(di)(di)。這類鋼(gang)(gang)還有(you)脆(cui)性(xing)轉(zhuan)變特性(xing),其(qi)脆(cui)性(xing)轉(zhuan)變溫度與鋼(gang)(gang)中碳(tan)、氮含(han)量(liang),熱(re)處理時的(de)冷卻速度以及截(jie)(jie)面(mian)尺(chi)寸有(you)關(guan),碳(tan)、氮含(han)量(liang)越(yue)(yue)低(di)(di),截(jie)(jie)面(mian)尺(chi)寸越(yue)(yue)小(xiao),脆(cui)性(xing)轉(zhuan)變溫度越(yue)(yue)低(di)(di)。475℃脆(cui)化(hua)(hua)和(he)σ相析出引(yin)起的(de)脆(cui)化(hua)(hua),可(ke)(ke)通過熱(re)處理方法予(yu)以消除(chu)。采用516℃以上短時加熱(re)后空冷,可(ke)(ke)消除(chu)475℃脆(cui)化(hua)(hua),加熱(re)到900℃以上急冷可(ke)(ke)消除(chu)σ相脆(cui)化(hua)(hua)。


 3. 馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼


  馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)w(Cr)范(fan)圍在(zai)12%~18%,w(C)范(fan)圍在(zai)0.1%~1.0%,也有(you)一些含碳量(liang)更低的(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang),如(ru)(ru)0Cr13Ni5Mo等。馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)加(jia)(jia)熱時可形成(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)體,一般在(zai)油或空氣中冷卻即可得到馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體組織,含碳量(liang)較低的(de)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)淬火(huo)狀態的(de)組織為板(ban)條馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體加(jia)(jia)少(shao)量(liang)鐵素體,如(ru)(ru)1Cr13、1Cr17Ni2、0Cr16Ni5Mo等。當w(C)超過0.3%時,正常(chang)淬火(huo)溫度(du)加(jia)(jia)熱時碳化(hua)物不(bu)能完全固(gu)溶,淬火(huo)后(hou)的(de)組織為馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體加(jia)(jia)碳化(hua)物。


  馬(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang)可以達到(dao)很寬的(de)(de)強度范圍(wei),屈(qu)服強度可以從退火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態下的(de)(de)275MPa到(dao)淬火(huo)(huo)+回火(huo)(huo)狀(zhuang)(zhuang)態下的(de)(de)1900MPa。對(dui)于大(da)多數(shu)的(de)(de)工程應用(yong),淬火(huo)(huo)后的(de)(de)鋼(gang)一般要進行回火(huo)(huo),以得到(dao)所需的(de)(de)韌性和塑(su)性。


 4. 鐵(tie)素體-奧氏體雙相不銹鋼(gang)


  鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體-奧氏體雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)室(shi)溫下的(de)組織為(wei)鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體加奧氏體,通常鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體的(de)體積分數不(bu)低(di)于50%。雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)與奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)比,具有(you)較低(di)的(de)熱(re)(re)裂傾(qing)向(xiang),而與鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)比,則具有(you)較低(di)的(de)加熱(re)(re)脆化傾(qing)向(xiang),其焊接熱(re)(re)影響區鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體的(de)粗(cu)化程度也較低(di)。但這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)仍然存在鐵(tie)(tie)(tie)素(su)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)各種(zhong)加熱(re)(re)脆性傾(qing)向(xiang)。


 5. 沉淀(dian)硬化不銹鋼


  沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼包括馬氏(shi)體沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼、半奧氏(shi)體沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼和(he)奧氏(shi)體沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹鋼。由于這類鋼中含(han)有(you)較多硬化(hua)(hua)元素,比普通奧氏(shi)體不(bu)銹鋼的焊接性差。



四、不銹鋼的物(wu)理性(xing)能和力學性(xing)能



 1. 不銹鋼物(wu)理性能


  奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)比電阻可達碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)5倍,線(xian)膨脹系(xi)數(shu)比碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)約大(da)50%,而(er)馬氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)鐵素體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線(xian)膨脹系(xi)數(shu)大(da)體(ti)上和(he)(he)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)相等。奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)熱導率為(wei)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)1/2左右。奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)通常是(shi)非(fei)磁性的(de)(de)。鉻當量和(he)(he)鎳當量較低的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)在冷(leng)加(jia)工變形(xing)較大(da)的(de)(de)情況(kuang)下,會產生形(xing)變誘導馬氏(shi)體(ti),從(cong)而(er)產生磁性。用熱處理方法可消除這(zhe)種(zhong)馬氏(shi)體(ti)和(he)(he)磁性。


 2. 不銹鋼(gang)的力學性能


 馬氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在退火(huo)狀態下,硬度最(zui)低(di)(di),可(ke)淬火(huo)硬化(hua),正(zheng)常使(shi)用時的(de)回火(huo)狀態的(de)硬度又稍有(you)下降(jiang)(jiang)。鐵(tie)(tie)素體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)特(te)點(dian)是常溫(wen)沖(chong)(chong)擊(ji)韌性(xing)(xing)低(di)(di)。當高溫(wen)長時間加熱(re)時,力學性(xing)(xing)能(neng)將進一步惡化(hua),可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)475℃脆(cui)化(hua)、σ脆(cui)性(xing)(xing)或(huo)晶(jing)粒粗大等。奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)常溫(wen)具有(you)低(di)(di)的(de)屈強(qiang)比(bi)(40%~50%),伸長率、斷面收(shou)縮率和(he)沖(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)功均(jun)很高并具有(you)高的(de)冷加工硬化(hua)性(xing)(xing)。某些(xie)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)經高溫(wen)加熱(re)后,會產生(sheng)σ相和(he)晶(jing)界(jie)析出(chu)碳(tan)化(hua)鉻引(yin)起的(de)脆(cui)化(hua)現象。在低(di)(di)溫(wen)下,鐵(tie)(tie)素體(ti)和(he)馬氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)夏比(bi)沖(chong)(chong)擊(ji)吸收(shou)功均(jun)很低(di)(di),而(er)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)則有(you)良好的(de)低(di)(di)溫(wen)韌性(xing)(xing)。對含有(you)百分(fen)之幾鐵(tie)(tie)素體(ti)的(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),則應注意低(di)(di)溫(wen)下塑性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)降(jiang)(jiang)低(di)(di)的(de)問(wen)題。



五、不銹鋼的耐腐蝕性能(neng)


 金(jin)屬受介質的(de)化學及電化學作用(yong)而(er)破壞的(de)現(xian)象稱為腐(fu)蝕(shi)(shi),不銹(xiu)鋼(gang)的(de)主要腐(fu)蝕(shi)(shi)形式有(you)均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)(表面腐(fu)蝕(shi)(shi))和局部腐(fu)蝕(shi)(shi),局部腐(fu)蝕(shi)(shi)包括晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)、點腐(fu)蝕(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)蝕(shi)(shi)和應力腐(fu)蝕(shi)(shi)等(deng)。據(ju)統計,在不銹(xiu)鋼(gang)腐(fu)蝕(shi)(shi)破壞事故中,由(you)均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)引起的(de)僅(jin)占(zhan)約10%,而(er)由(you)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)引起的(de)則高達90%以上,由(you)此可(ke)見,局部腐(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)相當(dang)嚴重的(de)。


 1. 均勻腐蝕


    均勻腐蝕是指接(jie)觸的金屬(shu)表(biao)面全(quan)部(bu)產(chan)生腐蝕的現象。檢查方(fang)法多半使用失重法。


 2. 局(ju)部(bu)腐蝕


  ①.  晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)


    在(zai)腐蝕(shi)介質作用下,起源(yuan)于金屬(shu)表面(mian)沿晶界深入金屬(shu)內部(bu)的(de)腐蝕(shi)稱(cheng)為晶間腐蝕(shi)。它是(shi)一種局部(bu)性腐蝕(shi)。晶間腐蝕(shi)導(dao)致(zhi)晶粒間的(de)結合力喪失(shi),材料(liao)強(qiang)度幾乎消失(shi),是(shi)一種很(hen)值得重視的(de)危險的(de)腐蝕(shi)現象。導(dao)致(zhi)奧氏體不(bu)銹鋼晶間腐蝕(shi)的(de)原因很(hen)多,概括有以(yi)下幾種:


   a.碳(tan)化鉻(ge)析出(chu)引(yin)起的晶間腐蝕


   b.σ相(xiang)析出引起的晶間腐蝕


   c.晶(jing)界吸附引起的晶(jing)間腐蝕


   d.穩定元素(su)高溫溶解引(yin)起的晶(jing)間腐(fu)蝕


  ②.  點蝕(shi)及縫隙腐蝕(shi)


  點蝕及縫隙腐蝕的共同機理是(shi)腐蝕區間產生“閉塞(sai)電池腐蝕”作(zuo)用所(suo)致,但(dan)各自的具體(ti)原(yuan)因不(bu)相同。


  點蝕(shi)是指在(zai)金(jin)屬材(cai)料表(biao)面(mian)產生的(de)尺寸(cun)約小于1.0mm的(de)穿孔性或蝕(shi)坑性的(de)宏觀腐蝕(shi)。點蝕(shi)的(de)形成主要是由于材(cai)料表(biao)面(mian)鈍化膜的(de)局部破(po)壞所引起的(de)。


  縫隙腐(fu)蝕是金屬構件縫隙處(chu)發生的(de)斑點狀或潰瘍形宏觀蝕坑。它是以腐(fu)蝕部位(wei)的(de)特征(zheng)命名的(de)。和點蝕形成機(ji)理有差異之點在于(yu)縫隙腐(fu)蝕主要(yao)是由介質(zhi)的(de)電化學不均(jun)勻性引起的(de)。因此(ci),改善運行條(tiao)件、改變介質(zhi)成分和結構形式是防止(zhi)縫隙腐(fu)蝕的(de)重要(yao)措施(shi)。

   

  ③.  應力(li)腐蝕斷裂(SCC)


  應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)指在靜(jing)拉伸應(ying)力與電化學介質(zhi)共同作用下,因陽極溶解過程引起的斷裂。在應(ying)力與腐(fu)蝕(shi)(shi)介質(zhi)共同作用下有三(san)種不(bu)同類型的局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)——應(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)、氫脆和腐(fu)蝕(shi)(shi)疲勞。