不锈钢的特点及其性能用途

不锈钢知识
不锈钢以其组织结构为分类依据,分为:奥氏体不型、铁素体型、马氏体型、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化不锈钢五类。

不锈钢是含铬量大于10.5%(质量分数)、具有不锈性和耐酸性的铁基合金的统称,随着含铬量的的增加,其不锈性和耐蚀性也随之增加,当含铬量增至某一定值时,其耐腐蚀性即趋稳定。不锈钢以其组织结构为分类依据,分为:奥氏体不型、铁素体型、马氏体型、奥氏体+铁素体型和沉淀硬化不锈钢五类。

1.奥氏体型不锈钢

奥氏体型不锈钢的组织结构是面心立方晶体,无磁性,不能通过热处理强化,只能用冷加工强化手段提高其强度。奥氏体型不锈钢具有耐蚀性,常温及低温下的塑性、韧性良好,易成形,焊接性良好,在工业中应用最为广泛。其产量约占不锈钢产量的70%。其产品有板材、棒材、钢管、钢带、钢丝及锻件等。

2.铁素体型不锈钢

铁素体型不锈钢是含铬量WCr=10.5%~30%、含碳量Wc≤0.20%、组织以铁素体不锈钢为主的铁铬合金。在各类不锈钢中,铁素体型不锈钢的热导率最高、线胀系数较小,导热性和膨胀特性与普通碳钢类似,耐蚀性随钢中含铬量的增加而提高。

不锈钢组织结构

铁素体型不锈钢具有良好的强度及了冷加成形性能,但在温室及低温下的韧性差,塑脆性转变温度高,并有缺口敏感性与奥氏体型不锈钢相比,其高温强度不良;在低温下和大截面尺寸条件下,其韧性低根据钢中含铬量的高低,铁素体型不锈钢分为低铬、中铬和高铬三类。

3.马氏体型不锈钢

氏体型不锈钢可通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整。具有较高的硬度、良好的力学性能和不锈性。在淬火状态下,马氏体型不锈钢的组织结构为体心四方晶体,有磁性,在较弱的腐蚀环境中具有耐蚀性。

马氏体铬镍不锈钢比马氏体铬不锈钢的耐蚀性和韧性更高。随着马氏体不锈钢中碳含量的增加,其硬度值也提高。含碳量Wc为0.5%的马氏体型不锈钢的硬度值可超过60HRC。

4.奥氏体+铁素体型(双相)不锈钢

奥氏体+铁素体型(双相)不锈钢是指奥氏体、铁素体共同存构成的一类不锈钢。在奥氏体基体上含有积分数≥15%的铁素体或在铁素体基体上含有体积分数≥15%的奥氏体均可称为奥氏体+铁素体型(双相)不锈钢。目前广泛应用的双相不锈钢,其中奥氏体和铁素体的体积分数个占50%。

与铁素体型不锈钢相比,双相不锈钢的韧性高、脆性转变温度低、耐晶间腐蚀,且焊接性能显著提高,但仍保留着475℃的塑-脆转变温度。与奥氏体相比。双相不锈钢的强度水平高,其屈服强度是奥氏体型不锈钢的2倍,其耐腐蚀性能也显著提高。

5.沉淀型硬化体型不锈钢

沉淀型硬化体型不锈钢是钢中含沉淀硬化元素(铜、铝、钛、铌)的铁铬镍合金,可通过热处理进行强化,具有高强度、主够的韧性和适宜的耐服饰性。

沉淀硬化体型不锈钢可分为马氏体、半奥氏体和奥氏体沉淀硬化不锈钢三种类型。 沉淀硬化体型不锈钢只有通过适当的热处理才能得到良好的综合力学性能。其热处理工艺复杂,只有按规定控制其热处理的温度、时间、冷却速度,才能达到理想的性能。