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第5章不锈耐酸钢总结.ppt

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    • 第5章不锈耐酸钢总结 主要内容主要内容♥ ♥￿￿耐蚀性耐蚀性?♠ ♠￿￿成分??合金化??成分??合金化??♦ ♦￿￿组织???组织???♣ ♣￿￿环境(介质)?环境(介质)?￿￿不锈钢钢种如何选择?不锈钢钢种如何选择?第5章不锈耐酸钢总结 5.1 5.1 钢的耐蚀性钢的耐蚀性1. 1. 化学腐蚀化学腐蚀2. 2. 电化学腐蚀电化学腐蚀第5章不锈耐酸钢总结 v 提高钢耐腐蚀性能的途径主要有:提高钢耐腐蚀性能的途径主要有:((1 1)形成稳定保护膜,)形成稳定保护膜,→→CrCr、、AlAl、、SiSi有效2 2))↑↑固溶体电极电位或形成稳定钝化区固溶体电极电位或形成稳定钝化区→→CrCr、、NiNi、、SiSi::NiNi贵而紧缺,贵而紧缺,SiSi易使钢脆化,易使钢脆化,CrCr是理想的是理想的3 3)获得单相组织)获得单相组织 → →NiNi、、Mn →Mn →单相奥氏体组织单相奥氏体组织4 4)机械保护措施或复盖层,如电镀、发兰、涂漆等方法机械保护措施或复盖层,如电镀、发兰、涂漆等方法第5章不锈耐酸钢总结 3. 3. 阳极极化阳极极化•引起阳极电位由负向正方向升高,这种现象称为引起阳极电位由负向正方向升高,这种现象称为阳阳极极化极极化. . •主要是由于阳极表面形成保护膜,阻碍阳极金属离主要是由于阳极表面形成保护膜,阻碍阳极金属离子进入溶液,降低了阳极表面电荷密度。

      子进入溶液,降低了阳极表面电荷密度4. 4. 钝化钝化•钢表面由于形成保护膜钢表面由于形成保护膜, , 从而引起腐蚀减轻或不腐从而引起腐蚀减轻或不腐蚀现象蚀现象, , 称为钝化现象称为钝化现象. .第5章不锈耐酸钢总结 5. 5. 阴极极化阴极极化•阴极电位由正向负方向降低称为阴极电位由正向负方向降低称为阴极极化阴极极化. . •阴极极化是由于消耗电子的阴极过程的速度低于阴极极化是由于消耗电子的阴极过程的速度低于阳极流来的电子,造成阴极电子堆积,阴极表面阳极流来的电子,造成阴极电子堆积,阴极表面电荷密度升高,导致阴极电位降低电荷密度升高,导致阴极电位降低 第5章不锈耐酸钢总结 •不锈耐蚀钢发生电化学腐蚀的主要形式不锈耐蚀钢发生电化学腐蚀的主要形式 一般腐蚀、一般腐蚀、 晶间腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀晶间腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀 疲劳腐蚀、磨损腐蚀等疲劳腐蚀、磨损腐蚀等•不锈耐蚀钢分类不锈耐蚀钢分类Ø不锈钢不锈钢:指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢Ø耐蚀钢:指在各种强腐蚀介质中耐蚀的钢耐蚀钢:指在各种强腐蚀介质中耐蚀的钢第5章不锈耐酸钢总结 5.2 5.2 成分及合金化成分及合金化vCr￿￿￿决定和提高耐蚀性的主要元素。

      决定和提高耐蚀性的主要元素•加入加入CrCr可提高基体的电极电位,但不是均匀的增加,而是突可提高基体的电极电位,但不是均匀的增加,而是突变式的当变式的当CrCr的含量达到的含量达到1/81/8,,2/82/8,,3/83/8,,…………原子比时,原子比时,FeFe的电极电位就跳跃式显著提高,腐蚀也显著下降这个定的电极电位就跳跃式显著提高,腐蚀也显著下降这个定律叫做律叫做n/8n/8规律规律 折算成重量比:折算成重量比: 12.5×52/56=11.7% 12.5×52/56=11.7%,, 这便是不锈钢的最低铬含量这便是不锈钢的最低铬含量由于钢中存在由于钢中存在C C,,与与CrCr能形能形成成CrCr2323C C6 6,,则则CrCr的含量一般不少于的含量一般不少于13%13%•钢钢钝钝化化时时能能形形成成富富铬铬的的氧氧化化物物,,具具有有尖尖晶晶石石结结构构,,在在许许多多介介质中具有稳定性质中具有稳定性•有利于组织转变(单相有利于组织转变(单相F F组织)第5章不锈耐酸钢总结 vNi￿￿ Ø提高耐蚀性提高耐蚀性,也符合,也符合 n/8 n/8 规律规律。

      与与CrCr配合,才能充分发挥;配合,才能充分发挥; Ø可提高在硫酸(非氧化性酸),醋酸,草酸及中性盐(硫可提高在硫酸(非氧化性酸),醋酸,草酸及中性盐(硫酸盐)中的耐蚀性酸盐)中的耐蚀性Ø提高耐热性;提高耐热性;Ø降低奥氏体不锈钢冷加工硬化倾向降低奥氏体不锈钢冷加工硬化倾向第5章不锈耐酸钢总结 图图 铁铬合金在铁铬合金在HNO3((90度度50%)) 中的腐蚀速度与铬的关系中的腐蚀速度与铬的关系 第5章不锈耐酸钢总结 vC￿ Ø扩大扩大γ相区,稳定相区,稳定γ相(相(>Ni 30倍);倍);ØC 提高,强度提高;但提高,强度提高;但C与与Cr形成碳化物,降低耐蚀性形成碳化物,降低耐蚀性 一般在不锈钢中一般在不锈钢中C<0.4%, 多在多在0.1-0.2%如: 20Cr13 ((0.2%C)); 06Cr17Ti ((C<0.08%)); 022Cr18Ni10 ((C<0.03%)) 只有滚动轴承、弹簧和刃具的不锈钢用高只有滚动轴承、弹簧和刃具的不锈钢用高C:: 如如 95Cr18 第5章不锈耐酸钢总结 vMn,,N￿￿ 扩大扩大γ相区,稳定相区,稳定γ相相 提高高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。

      提高高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性vMo￿￿提提高高不不锈锈钢钢的的钝钝化化能能力力,,扩扩大大其其钝钝化化介介质质范范围围((浓浓硫硫酸、稀盐酸、磷酸和有机酸),且能阻止酸、稀盐酸、磷酸和有机酸),且能阻止点腐蚀点腐蚀倾向 含含Mo的的钝钝化化膜膜::Fe2O3-Cr2O3-MoO3,,致致密密,,稳稳定定性性好好,,能防止能防止Cl-穿透vCu 少少量量加加入入可可有有效效地地提提高高不不锈锈钢钢在在硫硫酸酸及及有有机机酸酸中中的的耐耐蚀性第5章不锈耐酸钢总结 vSi Si 提高在盐酸、硫酸和高浓度硝酸中耐蚀性提高在盐酸、硫酸和高浓度硝酸中耐蚀性 vMo, Cu, Ni, SiMo, Cu, Ni, Si复合加入复合加入 如在如在Cr18Ni9Cr18Ni9型中加入型中加入Mo,Cu,NiMo,Cu,Ni后进一步扩大了在硫酸后进一步扩大了在硫酸中的耐蚀性和使用温度范围中的耐蚀性和使用温度范围 vTi, Ti, NbNb 在在Cr-NiCr-Ni奥氏体不锈钢和高铬铁素体不锈钢中均有晶间奥氏体不锈钢和高铬铁素体不锈钢中均有晶间腐蚀倾向,加入腐蚀倾向,加入TiTi或或NbNb(固(固C C)) ,,可可防止晶间腐蚀。

      防止晶间腐蚀第5章不锈耐酸钢总结 5.3 不锈钢的组织与分类不锈钢的组织与分类n不锈钢中的合金元素可分为两类不锈钢中的合金元素可分为两类: 扩大扩大γ相区:相区: C, N, Ni, Mn, Cu等等; 缩小缩小γ相区:相区: Cr, Si, Ti, Nb, Mo等等; 谁占优势,就易形成以谁占优势,就易形成以γ或或α为基体的不锈钢组织;如果稳为基体的不锈钢组织;如果稳定定γ元素其作用程度还不足以使钢的元素其作用程度还不足以使钢的Ms点降到室温以下,点降到室温以下,则高温冷却时会发生则高温冷却时会发生M转变 第5章不锈耐酸钢总结 •为为了了简简便便起起见见,,表表明明不不锈锈钢钢的的实实际际成成分分和和所所得得组组织织的的关关系系,,制成铬当量制成铬当量[ [Cr]-Cr]-镍当量镍当量[ [Ni]Ni]图(适合于图(适合于Ni-CrNi-Cr系)•钢钢中中铁铁素素体体形形成成元元素素折折合合成成铬铬的的作作用用,,奥奥氏氏体体形形成成元元素素折折合合成镍的作用成镍的作用 [ [Ni] Ni] [ [Cr] Cr] •可以根据钢的实际化学成分来估算钢的组织可以根据钢的实际化学成分来估算钢的组织. . 第5章不锈耐酸钢总结 [Cr]与与[Ni]状态图(焊后冷却)状态图(焊后冷却)第5章不锈耐酸钢总结 n不锈钢的分类不锈钢的分类 根据不锈钢的基本组织,可将它分为五类:根据不锈钢的基本组织,可将它分为五类:ØM不锈钢不锈钢 Cr13型型((12Cr13, 20Cr13, 30Cr13, 40Cr13),), 14Cr17Ni2 ,,95Cr18。

      ØF不锈钢不锈钢 06Cr11Ti, 10Cr25Mo, 008Cr27MoØA不锈钢不锈钢 12Cr18Ni9, 12Cr18Ni9Ti,06Cr19Ni10, 06Cr18Ni11Ti, 022Cr19Ni10N,12Cr18Mn9Ni5NØA-F不锈钢不锈钢 12Cr21Ni5Ti, 022Cr19Ni5Mo3Si2N 022Cr19Ni5Mo3Si2NØ沉淀硬化不锈钢沉淀硬化不锈钢:在奥氏体或马氏体基体上析出金属间化:在奥氏体或马氏体基体上析出金属间化合物,产生沉淀强化合物,产生沉淀强化05Cr17Ni4Cu4Nb, 07Cr17Ni7Al, 09Cr17Ni5Mo3N第5章不锈耐酸钢总结 5.4 5.4 不锈耐酸钢的腐蚀特性不锈耐酸钢的腐蚀特性??????è晶间腐蚀晶间腐蚀è应力腐蚀应力腐蚀è点腐蚀点腐蚀 第5章不锈耐酸钢总结 (一)奥氏体不锈钢的晶间腐蚀(一)奥氏体不锈钢的晶间腐蚀1. 现象现象 奥氏体不锈钢焊接后奥氏体不锈钢焊接后,焊缝及热影响区焊缝及热影响区(550-800℃)在许多介质中产生晶间腐蚀。

      在许多介质中产生晶间腐蚀 [介质:热浓硝酸(介质:热浓硝酸(50-65%)、含铜盐和氧化铁的)、含铜盐和氧化铁的硫酸溶液、热有机酸等硫酸溶液、热有机酸等]2. 形成原因形成原因 贫铬理论贫铬理论 奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要是晶界上析出网状富奥氏体不锈钢晶间腐蚀主要是晶界上析出网状富铬的铬的Cr23C6引起晶界周围基体产生贫铬区,贫铬引起晶界周围基体产生贫铬区,贫铬区的宽度约区的宽度约10-5cm,,Cr<12%在许多介质中没在许多介质中没有钝化能力有钝化能力, 贫铬区成为微阳极而发生腐蚀贫铬区成为微阳极而发生腐蚀 第5章不锈耐酸钢总结 3. 3. 影响因素影响因素 ØC%::C<0.03%时无晶间腐蚀时无晶间腐蚀;Ø化学成分:化学成分:加入加入Ti, Nb固固C,,使奥氏体内固溶的使奥氏体内固溶的C<0.03%以下Ø加热温度:加热温度:550-800℃((650℃最敏感),最敏感),T>800℃时时K重溶;重溶;T<500℃,,扩散困难扩散困难 Ø加热时间:加热时间:时间很长或很短,都难以存在晶间腐时间很长或很短,都难以存在晶间腐蚀第5章不锈耐酸钢总结 4. 4. 改善与预防改善与预防Ø超低超低C,,如如022Cr18Ni10, 008Cr18Ni12Mo2;;Ø改变改变K类型:加类型:加Ti, Nb固固C,,并稳定化处理;并稳定化处理;Ø固溶处理:重新使固溶处理:重新使K溶解于溶解于γ中中;Ø获得获得γ+δ((10-50%))双相组织双相组织; 由由于于δ在在500-800℃间间发发生生相相间间沉沉淀淀,,Cr23C6在在δ/γ相相界界δ相相一一侧侧析析出出呈呈点点状状,,排排除除了了在在γ晶晶界界析析出出Cr23C6,,且且δ相相内内铬铬的的扩扩散散系系数数比比γ相相内内高高103倍倍,,不致产生贫铬区。

      不致产生贫铬区 第5章不锈耐酸钢总结 (二)奥氏体不锈钢的应力腐蚀(二)奥氏体不锈钢的应力腐蚀1. 现象现象 奥奥氏氏体体或或M不不锈锈钢钢受受张张应应力力时时,,在在某某些些介介质质中中经经过过一一段段不不长长时时间间就就会会发发生生破破坏坏,,且且随随应应力力增增大大,,发发生生破破裂裂的的时时间间也也越越短短;;当当取取消消张张应应力力时时,,腐腐蚀蚀较较小小或或不不发发生生腐腐蚀蚀这这种种腐腐蚀蚀现现象象称称为为“应应力力腐腐蚀(破裂)蚀(破裂)” 第5章不锈耐酸钢总结 2. 影响因素影响因素 影影响响应应力力腐腐蚀蚀的的因因素素是是介介质质特特点点,,附附加加应应力力和和钢的化学成分钢的化学成分1)介质:含有)介质:含有Cl-和和OH-腐蚀介质中特别敏感;腐蚀介质中特别敏感;2)应力:应力越大,越严重;)应力:应力越大,越严重;3)介质温度:温度越高,越严重;)介质温度:温度越高,越严重;4)不锈钢组织与成分)不锈钢组织与成分: 对应力腐蚀的影响对应力腐蚀的影响第5章不锈耐酸钢总结 ü15-28%Cr的的F不锈钢对不锈钢对Cl-引起的应力腐蚀不敏感;引起的应力腐蚀不敏感;ü含含F的复相不锈钢有低的应力腐蚀敏感度;的复相不锈钢有低的应力腐蚀敏感度; üH、、N 促进应力腐蚀裂缝的诱发和扩张;促进应力腐蚀裂缝的诱发和扩张;üP, Bi, As, Sb, Al,,S 有害;有害;üC 可降低不锈钢的应力腐蚀敏感性;可降低不锈钢的应力腐蚀敏感性;üSi((2-4%(有利;(有利;Cu((+2%))有改善;有改善; üMo 缩短应力腐蚀破裂的诱发期;缩短应力腐蚀破裂的诱发期;ü在不稳定的奥氏体不锈钢中,形变引起的马氏体对在不稳定的奥氏体不锈钢中,形变引起的马氏体对应力腐蚀有害。

      应力腐蚀有害第5章不锈耐酸钢总结 3. 3. 防止措施防止措施1)提高纯度(降低)提高纯度(降低N, H以及杂质元素含量);以及杂质元素含量);2)加入)加入2-4%Si或或2%Cu 或提高或提高Ni%((>35%);); 3))采用高纯度采用高纯度15-25%F不锈钢;不锈钢;4)采用奥氏体和铁素体()采用奥氏体和铁素体(50-70%))双相钢第5章不锈耐酸钢总结 (三)不锈钢的点腐蚀(三)不锈钢的点腐蚀1. 现象现象 不不锈锈钢钢在在含含Cl-离离子子介介质质中中表表面面会会出出现现点点状状凹凹坑坑腐腐蚀蚀,,称称为为点腐蚀2. 主要原因主要原因 主要是表面钝化膜的稳定性受到破坏所致主要是表面钝化膜的稳定性受到破坏所致3. 影响因素影响因素 1)含有)含有Cl-、、Br – 等,易于产生点腐蚀等,易于产生点腐蚀; 去极化作用的阳离子去极化作用的阳离子Fe3+、、Cu2+等,有加速点腐蚀作用等,有加速点腐蚀作用 2))夹夹杂杂物物((MnS))、、晶晶界界析析出出相相((σ相相))、、晶晶界界等等容容易易发发生生点腐蚀点腐蚀----易破坏钝化膜的均匀性易破坏钝化膜的均匀性 。

      第5章不锈耐酸钢总结 4. 4. 预防措施预防措施1)尽可能降低介质中的)尽可能降低介质中的Cl-浓度浓度;2)选用高)选用高Cr和含和含Mo钢种,钝化膜稳定性提高钢种,钝化膜稳定性提高, 如如 Cr22Ni26Mo5Ti; Cr26Mo1; Cr26Mo4 有时用有时用Cr%+Mo%量来衡量抗点蚀指标量来衡量抗点蚀指标3)加入(提高))加入(提高)Ni,,也可提高抗点蚀能力也可提高抗点蚀能力4)) 含含 N不不 锈锈 钢钢 的的 击击 穿穿 电电 位位 εB值值 较较 正正 ,, 当当 钢钢 中中N>0.3%,,不不 发生点腐蚀发生点腐蚀第5章不锈耐酸钢总结 5.5 5.5 不锈钢种类不锈钢种类一、铁素体不锈钢一、铁素体不锈钢 1.1.主要有三种类型:主要有三种类型: 1))Cr13型型 如如06Cr13、、06Cr13Al、、06Cr11Ti等;等; 2))Cr17型型 如如10Cr17、、10Cr17Mo等;等; 3))Cr25-30型型 如如16Cr28N、、008Cr30Mo2等 第5章不锈耐酸钢总结 基基本本特特点点①①含碳量含碳量<0.25%,为提高某些性能,,为提高某些性能, 可加入可加入Mo、、Ti、、Al、、Si等元素;等元素;②②在硝酸、氨水等介质中有较好的耐在硝酸、氨水等介质中有较好的耐 蚀性和抗氧化性;蚀性和抗氧化性;③③力学性能和工艺性较差,脆性大,力学性能和工艺性较差,脆性大, TK在室温左右。

      在室温左右④④无同素异构转变,多在退火软化态无同素异构转变,多在退火软化态 下使用第5章不锈耐酸钢总结 2 2、铁素体不锈钢的脆性、铁素体不锈钢的脆性 高高铬铬铁铁素素体体不不锈锈钢钢的的缺缺点点是是脆脆性性大大,,主主要要有有几几个个方面:方面: ((1)粗大的原始晶粒)粗大的原始晶粒 由于原子扩散快,晶粒粗化温度低和晶粒粗由于原子扩散快,晶粒粗化温度低和晶粒粗化速率高在化速率高在600℃以上晶粒就开始长大,而以上晶粒就开始长大,而A不锈钢相应为不锈钢相应为900℃思考思考: 为什么不能象一般钢那样经过重新加热重为什么不能象一般钢那样经过重新加热重 结晶而细化晶粒结晶而细化晶粒?第5章不锈耐酸钢总结 ((2 2)) F F不锈钢存在不锈钢存在475℃475℃脆性脆性 当当>15%%Cr时,随时,随Cr↑其脆化倾向也其脆化倾向也↑在400~525℃长时间加热或缓慢冷却时,钢就变得很脆长时间加热或缓慢冷却时,钢就变得很脆, 以以475℃加热为最甚原因加热为最甚原因:在脆化在脆化T范围内长期停留时,范围内长期停留时,铬有序化铬有序化→α″相,与母相共格相,与母相共格→大内应力。

      大内应力→AK↓↓((3)金属间化合物)金属间化合物σ相的形成相的形成 σσ相具有高硬度,有大的体积效应,且常沿晶界相具有高硬度,有大的体积效应,且常沿晶界分布,所以使钢产生了很大的脆性分布,所以使钢产生了很大的脆性 第5章不锈耐酸钢总结 二、马氏体不锈钢二、马氏体不锈钢 这类钢主要含这类钢主要含12~18%Cr,淬火冷却能产生,淬火冷却能产生M (一)马氏体不锈钢的成分和组织特点(一)马氏体不锈钢的成分和组织特点可分为三类:可分为三类: 1))Cr13型:型:12Cr13、、20Cr13、、30Cr13、、40Cr13等等; 2)高碳高铬钢,如)高碳高铬钢,如95Cr18、、90Cr18MoV等;等; 3)低碳)低碳17% Cr-2%Ni钢,如钢,如14Cr17Ni2第5章不锈耐酸钢总结 12Cr13::M+F20Cr13::M30Cr13::M40Cr13::M+K类似于类似于调质钢调质钢制造不锈制造不锈结构件结构件类似于类似于工具钢工具钢制造耐蚀制造耐蚀工具(手工具(手术刀等)术刀等)第5章不锈耐酸钢总结 (二)马氏体不锈钢的热处理特点(二)马氏体不锈钢的热处理特点 常用的热处理工艺有软化处理、球化退火、调质处常用的热处理工艺有软化处理、球化退火、调质处理和淬火理和淬火+ +低温回火。

      低温回火软软化化处处理理软化处理有两种方法:软化处理有两种方法: 一是进行高温回火,将锻轧件加热至一是进行高温回火,将锻轧件加热至700~800℃保温保温2~6小时后空冷,使马氏体转变为小时后空冷,使马氏体转变为回火索氏体回火索氏体 另外也可以采用完全退火另外也可以采用完全退火第5章不锈耐酸钢总结 调调质质处处理理 12Cr13、、20Cr13常用于结构件常用于结构件→→调质因为铬调质因为铬能提高抗回火性和能提高抗回火性和AC1点,所以调质回火温度也相点,所以调质回火温度也相应应↑,通常为,通常为640~700℃回火后应采用油冷(快回火后应采用油冷(快冷),因为二次回火脆性冷),因为二次回火脆性淬淬火火低低回回 30Cr13、、40Cr13常做有一定耐蚀性的工具,常做有一定耐蚀性的工具,所以采用淬火低温回火所以采用淬火低温回火T淬淬在在1000 ~1050℃,为,为减少变形,可用硝盐分级冷却组织为马氏体减少变形,可用硝盐分级冷却组织为马氏体+碳化物碳化物+少量少量AR第5章不锈耐酸钢总结 三、奥氏体不锈钢三、奥氏体不锈钢((1 1)特点)特点 与与 F 或或 M - F不锈钢相比,不锈钢相比, 1)有很高耐蚀性(主要在氧化性酸如有很高耐蚀性(主要在氧化性酸如HNO3);); 2)高塑性,易于成形(板、带、管、丝、材);)高塑性,易于成形(板、带、管、丝、材); 3)焊接性能较好(无相变);)焊接性能较好(无相变); 4)韧性和低温韧性好,无冷脆倾向;)韧性和低温韧性好,无冷脆倾向; 5)可用作)可用作550℃热强钢热强钢(奥氏体的(奥氏体的T再再高);高); 6)价格贵;容易加工硬化,切削加工性不好;)价格贵;容易加工硬化,切削加工性不好; 7)导热性差,加热和冷却时要注意)导热性差,加热和冷却时要注意。

      第5章不锈耐酸钢总结 ((2 2)主要钢种)主要钢种•18-8型铬镍型铬镍 奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 12Cr18Ni9, 12Cr18Ni9Ti, 06Cr18Ni18Mo2Cu2Ti 022Cr18Ni12Mo2Ti •Cr-Mn-N, Cr-Ni-Mn-N型型 A或或A-F不锈钢不锈钢 如如 12Cr17Mn9 其中有许多复相钢(其中有许多复相钢(+Mo, Nb, Cu),),提高了抗提高了抗晶间腐蚀和抗应力腐蚀的能力晶间腐蚀和抗应力腐蚀的能力 第5章不锈耐酸钢总结 vA A不锈钢不锈钢可分为组织稳定与亚稳大类可分为组织稳定与亚稳大类1 1)稳定)稳定A A不锈钢不锈钢 具有低的屈服强度和高的塑性、韧性,低的韧具有低的屈服强度和高的塑性、韧性,低的韧——脆转化温度影响其强度的因素之一是合金元素脆转化温度影响其强度的因素之一是合金元素的固溶强化的固溶强化2 2)亚稳)亚稳A A不锈钢不锈钢 用来制造不锈弹簧用来制造不锈弹簧 可实行零下轧制(大变形量下要发生马氏体转变)可实行零下轧制(大变形量下要发生马氏体转变),有较好的强化效果。

      有较好的强化效果 第5章不锈耐酸钢总结 四四. .(超)高强度不锈钢(超)高强度不锈钢Ø一般在马氏体基体上产生沉淀强化的方法一般在马氏体基体上产生沉淀强化的方法Mo, Ti, Al 形成形成 新沉淀强化相如新沉淀强化相如 Fe2Mo, Ni3Mo, Ni3Ti, Ni3Al等Ø根据基体和工艺,沉淀硬化不锈钢可分为两类:根据基体和工艺,沉淀硬化不锈钢可分为两类: 1) 马氏体沉淀硬化不锈钢马氏体沉淀硬化不锈钢 2) 半奥氏体沉淀硬化不锈钢半奥氏体沉淀硬化不锈钢 第5章不锈耐酸钢总结 ((1 1))马氏体沉淀硬化不锈钢马氏体沉淀硬化不锈钢•在在Cr17Ni6Cr17Ni6的基础上通过降的基础上通过降CrCr增增NiNi以消除以消除δδ铁素体,铁素体,并加入并加入Mo,Al,Ti,NbMo,Al,Ti,Nb等强化元素等强化元素•高温奥氏体化后发生马氏体转变;在高温奥氏体化后发生马氏体转变;在425-600℃425-600℃范范围内时效,析出金属间化合物时效强化围内时效,析出金属间化合物时效强化•可在固溶处理后精加工,然后再时效强化这类可在固溶处理后精加工,然后再时效强化。

      这类钢有良好的工艺性能和低的加工费用钢有良好的工艺性能和低的加工费用•存在存在475℃475℃脆性和高温回火脆性脆性和高温回火脆性 第5章不锈耐酸钢总结 ((2 2))半奥氏体沉淀硬化不锈钢半奥氏体沉淀硬化不锈钢•在在Crl7Ni7Crl7Ni7钢的基础上加入强化元素发展起来的钢的基础上加入强化元素发展起来的•MoMo、、NiNi、、AlAl等等形形成成金金属属间间化化合合物物,,在在M M基基体体上上析析出出产产生生沉沉淀淀强强化化钢钢经经固固溶溶处处理理后后,,在在室室温温下下为为奥奥氏氏体及少量铁素体组织体及少量铁素体组织•这这类类钢钢要要获获得得马马氏氏体体,,要要通通过过热热处处理理((冷冷处处理理加加大大变形量变形)变形量变形) •在在475℃475℃脆脆性性和和高高温温回回火火脆脆性性,,要要限限制制其其使使用用温温度度((<250 ℃ <250 ℃ ))第5章不锈耐酸钢总结 5.6 5.6 不锈耐酸钢的钢种选择不锈耐酸钢的钢种选择一、环境影响一、环境影响•在大气、海洋气氛、潮湿空气、水(蒸气)等弱腐蚀介质在大气、海洋气氛、潮湿空气、水(蒸气)等弱腐蚀介质中,中,Cr>12%,,如如Cr13型。

      型•在氧化性硝酸中,在氧化性硝酸中,Cr>16%,,才有较高的钝化能力,如高才有较高的钝化能力,如高铬不锈钢铬不锈钢 •在稀硫酸等非氧化性酸中,一般的在稀硫酸等非氧化性酸中,一般的Cr不锈钢和不锈钢和Cr18Ni9型型不锈钢难以达到钝化状态,不耐蚀;不锈钢难以达到钝化状态,不耐蚀;+Ni, Mo, Cu,,提高钝提高钝化能力如化能力如1Cr18Ni12Mo2Ti, 0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti•在盐酸或含在盐酸或含Cl-离子中,加入离子中,加入Mo、、Cr ,形成,形成MoOCl2 保护保护膜,也可防止点腐蚀膜,也可防止点腐蚀•在强有机酸中,须在铬(镍)不锈钢中加入在强有机酸中,须在铬(镍)不锈钢中加入Mo, Cu, Mn,,N等,提高钝化能力如等,提高钝化能力如 1Cr17Mn13Mo2N, 1Cr17Mn13Mo2CuN等第5章不锈耐酸钢总结 二、钢种选择二、钢种选择uCr18Ni9型奥氏体不锈钢是用量最大的一类不锈钢型奥氏体不锈钢是用量最大的一类不锈钢 (化工、(化工、石油、航空)石油、航空) 1)对)对不要求焊接的零件不要求焊接的零件,可直接选用,可直接选用 12Cr18Ni9或或06Cr18Ni9钢;钢; 2))焊接用钢焊接用钢,一种是以,一种是以Ti、、Nb作作C稳定剂的稳定剂的12Cr18Ni9Ti或或 06Cr18Ni9Nb钢;另一种是超低钢;另一种是超低C的的022Cr18Ni10钢;钢; 3)要求)要求深冲的钢深冲的钢,可采用含铜的,可采用含铜的 022Cr17Ni7Cu2;;第5章不锈耐酸钢总结 •含含NiNi高的奥氏体不锈钢的高的奥氏体不锈钢的MsMs低低, ,可作液氮或更低温度液体的可作液氮或更低温度液体的压力容器。

      压力容器•高高强强度度不不锈锈弹弹簧簧选选用用亚亚稳稳奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢制制作作,,并并经经零零下下轧轧制制和低温回火和低温回火 常用钢种有常用钢种有1 10Cr18Ni8, 10Cr18Ni8Mo0Cr18Ni8, 10Cr18Ni8Mo•非非氧氧化化性性酸酸中中工工作作的的部部件件,,应应选选择择含含有有MoMo、、CuCu以以及及NiNi量量较较高高的钢种,的钢种, 如如1 12Cr18Ni12Mo3Ti, 06Cr23Ni28Mo3Cu3Ti2Cr18Ni12Mo3Ti, 06Cr23Ni28Mo3Cu3Ti第5章不锈耐酸钢总结 •在含在含Cl-离子介质中,离子介质中,抗点腐蚀的钢抗点腐蚀的钢 选用含选用含Mo、、N 钢种钢种 和和 高高Cr不锈钢,不锈钢, 如如 022Cr22Ni22Mo3N,,12Cr22Ni26Mo5Ti •抗应力腐蚀用钢抗应力腐蚀用钢 含含Si或或Cu较高的较高的 A 或或 A-F不锈钢不锈钢,, 如如 06Cr18Ni14Si4 奥氏体钢奥氏体钢 022CrNi5Mo3Si2Cu2 复相钢复相钢第5章不锈耐酸钢总结 。

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