對不銹鋼的開發(fā)與發(fā)展方面知識的簡單了解
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模具材料出廠狀態(tài)、相關參數(shù)和注意事項
不銹鋼的開發(fā)與發(fā)展
現(xiàn)在,不銹鋼作為重要材料被人們重視,但是,至今不銹鋼才有不足百年的歷史。較早的是英國BRarley于1931年的報道,含碳量為o.4%的鋼當含9%—16%的鉻時,具有良好的抗腐蝕性能。這可能就是早的不銹鋼。相繼,德國sbaMM和MaWr等人通過研究指出:含足夠量鉻和鎳(Ni)的鋼有抗氧化和耐酸的作用。1917—1918年,法國根據(jù)cLMenalll的研究成果,生產(chǎn)了含鉻10%—15%,含鎳20%—40%的專用鋼。在此期間,美國也對合格鋼的耐腐蝕性進行了研究并推廣使用含鉻不銹鋼。這些都是我們目前所熟知的鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的前期成就。
在不銹鋼的使用中,人們逐漸感覺到了不足。奧氏體不銹鋼耐腐蝕性好,但強度較低,不能通過熱處理調(diào)整強度,所以,不適合有較高強度要求的零件的使用。而馬氏體不銹鋼雖可通過熱處理方法調(diào)整性能,保證具有較高的機械強度,但其耐腐蝕性稍差,因而在應用上受到限制。因此,逐漸開發(fā)了既具有較好耐腐蝕性,又可通過熱處理方法調(diào)整機械性能的沉淀硬化不銹鋼。
隨著不銹鋼應用范圍的擴大,以及在某些介質(zhì)中的構(gòu)件由于不均勻的局部腐蝕而發(fā)生應力腐蝕破裂事故的增多,引起了科學家的注意,并研制開發(fā)了新型不銹鋼鋼種,即具有鐵素體和奧氏體兩種相組成的雙相不銹鋼。
經(jīng)過近百年的發(fā)展,已使不銹鋼具有鐵素體系、馬氏體系、奧氏體系、沉淀硬化系和鐵索體—奧氏體系(雙相不銹鋼系)等五大系列、眾多品種的鋼鐵材料,并在鋼鐵世界里占有重要的地位。
各類不銹鋼簡介:
1、奧氏體系不銹鋼
奧氏體系不銹鋼是面心立方結(jié)構(gòu),代表鋼種是304、321、316。主要特點是:
在正常熱處理條件下,鋼的基體組織為奧氏體,在不恰當熱處理或不同受熱狀態(tài)下,在奧氏體基體中有可能存在少量的碳化物及鐵素體組織。
奧氏體不銹鋼不能通過熱處理方法改變它的力學性能,只能采用冷變形的方式進行強化。
可以通過加入鉬、銅、硅等合金化元素的方法得到適用于各種使用條件的不同鋼種,如316L、304Cu等。
無磁性、良好的低溫性能、易成型性和可焊性是這類鋼種的重要特性。
2、鐵素體系不銹鋼
鐵素體系不銹鋼是體心立方結(jié)構(gòu),代表鋼種是409、430,其耐蝕性不如奧氏體不銹鋼。主要特點是:
抵抗應力腐蝕開裂能力優(yōu)越于奧氏體系不銹鋼;
常溫下帶強磁性;
熱處理不能硬化,具有優(yōu)秀的冷加工性。
3、馬氏體系不銹鋼
馬氏體系不銹鋼常溫下具有馬氏體組織,代表鋼種有410、420。主要特點是:
馬氏體系不銹鋼常溫下具有強磁性,一般來講其耐蝕性不突出,但強度高,使用于高強度結(jié)構(gòu)用鋼。
高溫下具有穩(wěn)定的奧氏體組織,空冷或油冷下轉(zhuǎn)變成馬氏體相,常溫下具有完全的馬氏體組織。
4、雙相不銹鋼
成分中高Cr高N,常溫下具有奧氏體和鐵素體混合相,代表鋼種是2304、2205、2507。主要特點是:
不銹鋼在高溫下基本為鐵素體組織,在冷卻至室溫時具有30-50%鐵素體+奧氏體雙相組織。
屈服強度高、超強的耐點蝕、耐應力腐蝕能力,易于成型和焊接。
5、沉淀硬化系不銹鋼
沉淀硬化不銹鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化不銹鋼(以0Crl7Ni4Cu4Nb為代表),半奧氏體沉淀硬化不銹鋼(以0Crl7Ni7Al和0Crl5Ni25Ti2MoVB為代表)和奧氏體加鐵素體沉淀硬化不銹鋼(以PH55A、B、C為代表)。這類材料是利用熱處理后時效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金屬化合物來提高材料的強度。主要特點是:
這種類型的不銹鋼可借助于熱處理工藝調(diào)整其性能,使其在鋼的成型、設備制造過程中處于易加工和易成型的組織狀態(tài)。半奧氏體沉淀硬化不銹鋼通過馬氏體相變和沉淀硬化,奧氏體、馬氏體沉淀硬化不銹鋼通過沉淀硬化處理使其具有高的強度和良好的韌性。
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