奧氏體不鏽鋼具有麵心立方晶體結構(gou),無磁性,不能通過熱處理強化,隻能采用冷加工強化手段提高強度。由於其耐蝕,良(liang)好的常溫和低溫韌性、易(yi)成型性和良(liang)好的可焊性而(er)廣泛應用於各(ge)工業領域和日常消(xiao)費領域。奧氏體不鏽鋼產量約占不鏽鋼產量的70%,其產品涵蓋板、管、絲、帶、棒材、鍛(duan)件等幾(ji)乎所有的冶金產品類型。
1Cr18Ni9(AISI 302不鏽鋼)是一種曆史最(zui)悠(you)久的奧氏體不鏽鋼,鋼的塑性、韌性、熱冷加工性能良(liang)好,可生產板、管、絲、帶、棒材、鍛(duan)件等各(ge)類冶金產品。它不能通過熱處理手段進(jin)行強化,可通過冷變形獲(huo)得(de)較高的強度。在(zai)固溶狀態下,在(zai)氧化性酸中、大氣、水、蒸(zheng)汽(qi)等介質中具有良(liang)好的耐蝕性。鋼的耐晶間腐蝕性能不佳(jia),經650℃敏(min)化處理或在(zai)中溫長期保溫後,此鋼具有晶間腐蝕傾向,若消(xiao)除(chu)這(zhe)種傾向,必(bi)須經過固溶處理,否則,僅能改用穩定(ding)化型或超低碳鋼種。此外,1Cr18Ni9不鏽鋼的無磁性能及低溫性能較好。因此,1Cr18Ni9不鏽鋼主要(yao)應用於對(dui)耐蝕性和強度要(yao)求不高的結構(gou)件和焊接件,亦(yi)可用於無磁部件和低溫裝置的部件。在(zai)具有晶間腐蝕的環(huan)境(jing)中,不宜以焊接狀態下使用。
一、化學成分
1Cr18Ni9不鏽鋼化學成份見下表,為了比較也(ye)列入了 ASTM標準中所規定(ding)的化學成分。
標準 | 牌號 | (12Cr18Ni9)302不鏽鋼化學成分 | ||||||
碳 | 矽 | 錳 | 磷 | 硫 | 鉻 | 鎳 | ||
GB/T 14976-2012 | 12Cr18Ni9 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0~19.0 | 8.0~10.0 |
ASTM A276 | 302 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0~19.0 | 8.0~10.0 |
二、耐蝕性能
1. 均勻腐蝕
固溶處理狀態下12Cr18Ni9不鏽鋼耐均勻腐蝕性能 | ||||
試驗時間 | 腐蝕速度 | |||
介質 | 濃度 % | 溫度 ℃ | 小時 | mm/a |
硝酸 | 0.5~99 | 20 | <0.1 | |
7~37 | 沸 | 0.1~1.0 | ||
65 | 沸 | <1.0 | ||
93 | 37 | 0.01 | ||
93 | 55 | 0.21 | ||
97 | 55 | 0.76 | ||
99 | 55 | 1.25 | ||
99 | 沸 | <10.0 | ||
醋酸 | 10 | 沸 | <0.1 | |
50 | 沸 | <1.0 | ||
80 | 沸 | <3.0 | ||
硫酸 | 0.5 | 190 | 100 | 0.06~0.14 |
1 | 20~90 | 360 | 0.002 | |
5 | 20 | 384 | 0.6 | |
5 | 40 | <3.0 | ||
5 | 50 | 3.0~4.5 | ||
5 | 100~105 | 16~43 | 3.3~15.0 | |
10~50 | 20 | 2.0~5.0 | ||
80 | 20 | 120 | 0.46 | |
90~95 | 20 | 360~1032 | 0.0006~0.008 | |
檸檬酸 | 1~50 | 20 | <0.1 | |
5 | 140 | <1.0 | ||
50 | 沸 | <10.0 | ||
95 | 20~140 | <0.1 | ||
鹽酸 | 2 | 35 | 2.86 |
2. 晶間腐蝕
1Cr18Ni9不鏽鋼耐晶間腐蝕性能不良(liang),敏(min)化態不能通過晶間腐蝕檢驗,固溶態可通過晶間腐蝕檢驗。因此在(zai)焊接狀態在(zai)產生晶間腐蝕的介質中不宜采用。
三、物理性能
(12Cr18Ni9)302不鏽鋼的物理性能 | |
項目 | 數值 |
密度 g/cm3 | 8 |
彈性模量 E.GPa | 193 |
線膨脹係數a. 10-6/k | |
0~100℃ | 17.2 |
0~315℃ | 178 |
0~538℃ | 18.4 |
導熱係數 W/M·K | |
100℃ | 16.2 |
500℃ | 21.5 |
比熱 J/Kg·K | |
0~100℃ | 500 |
電阻 nΩ·m | 720 |
導磁率 | 1.02 |
熔點範圍 ℃ | 1400~1420 |
四、工藝性能:
1. 熱加工性能
1Cr18Ni9不鏽鋼熱加工性能良(liang)好,適(shi)宜的熱加工溫度範圍為1160~1200℃,終加工溫度應大於850℃。
2. 冷加工性能
固溶狀態下,1Cr18Ni9不鏽鋼具有良(liang)好的冷加工性能,可順(shun)利進(jin)行冷軋,冷拔(ba)操作加工。鋼的冷成形性能良(liang)好,可進(jin)行冷衝壓和冷彎等冷成形作業,鋼的極(ji)限(xian)拉深(shen)係數約為2.06,工作拉深(shen)係數為1.80~1.90.
3. 熱處理
1Cr18Ni9不鏽鋼鋼的固溶熱處理溫度為1100~1150℃,冷加工中間熱處理溫度為850~970℃,冷卻(que)方式為水冷,對(dui)於截麵尺寸(cun)較小的材料亦(yi)可空冷。
4.焊接性能
1Cr18Ni9不鏽鋼的焊接性能良(liang)好,可采用各(ge)種方法焊接,手工電弧焊可采用奧102,奧107焊條,焊後可通過L法晶間腐蝕檢驗。采用奧132和奧137焊條焊接且經敏(min)化處理後亦(yi)可通過L法晶間腐蝕檢驗。為確保鋼的耐晶間腐蝕性能,焊後應進(jin)行固溶處理,若不能進(jin)行固溶,宜選用抗敏(min)化性能優(you)異的鋼種。
五、材料應用
1Cr18Ni9不鏽鋼主要(yao)用於製造(zao)中等溫度下耐腐蝕而(er)強度要(yao)求不高的部件以及低溫應用。在(zai)要(yao)求耐腐蝕及無磁的環(huan)境(jing)中,該鋼可以製造(zao)各(ge)相應部件和設備,如彈簧、管道、緊固件、容器、換熱器等。