




衡陽奧氏體不銹鋼的基本組織形態
鐵、鉻和鎳是鉻鎳奧氏體衡陽不銹鋼的三大基礎元素,通過主要合金元素和鎳的合理搭配,鐵-鉻-鎳三元系和在該三元系基礎上加入其他元素構成的合金可以在室溫下仍然維持奧氏體基體。另外,加入適量錳和氮,同時將鎳含量降低乃至完全取消,也能保持合金基體在室溫下呈完全奧氏體組織。但是,隨著鉻、鎳和錳含量的變化和其他元素的加入,以及受熱處理或冷變形的影響,在奧氏體基體上還會產生其他相,相應地合金的性能也會發生變化。在奧氏體衡陽不銹鋼中經常出現的有以下三類。
(1)奧氏體(γ相)的同素異性體:α相(鐵素體)、α′相(體心立方的馬氏體)和ε相(密集六方的馬氏體);
(2)碳化物和氮化物:主要是M23C6,MC,M6C和M7C3型碳化物與Cr2N及Ti(CN)等;
(3)金屬間相:也稱金屬間化合物,主要有б相、χ相和Laves相等。
衡陽1Cr17鋼有相當的深沖性能,同時易于拋光和冷成型,衡陽0Cr17Ti和1Cr17Ti冷成型性和深沖性能均較好。衡陽1Cr17,1Cr17Ti和0Cr17Ti均易于熱加工,適合的熱變形溫度為1050-1150℃。為了獲得微細晶粒和較好的塑性,熱變形終止溫度需<800℃并盡量低,同時在此溫度下應有足夠變形量。這三種不銹鋼的熱處理工藝為:700-800℃加熱后空冷。1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti均可焊接,且1Cr17Ti和0Cr17Ti可焊性較1Cr17鋼為佳。通常采用小電流、高焊速并使用焊接層次盡量少的焊接工藝。截面厚度尺寸大于6mm的板、管材不宜用作焊接結構件。1Cr17鋼焊后不適于在導致其晶間腐蝕的氧化性酸中使用。當采用18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼焊條(或焊絲)進行焊接時,焊前不需預熱,焊后也不需熱處理。
衡陽鐵素體不銹鋼中的相
鐵素體不銹鋼中的相主要有碳化物、氮化物,金屬間相和馬氏體相等。
(1)碳化物和氮化物
研究表明,碳和氮在鐵素體中的溶解度非常低。例如,在含鉻26%的鐵素體不銹鋼中1093℃時,碳在鋼中的溶解度為0.04%,而在927℃僅為0.004%,溫度再低要降到0.004%以下;927℃以上時,氮在鋼中的溶解度為0.023%,而在593℃僅為0.006%,因此,鐵素體不銹鋼在高溫加熱和在隨后冷卻的過程中,即使急冷,也常常難以防止碳化物和氮化物的析出。
鐵素體不銹鋼中的碳化物主要是(Cr,Fe)23C6和(Cr,Fe)7C3 .
鐵素體衡陽不銹鋼中的氮化物主要是CrN+Cr2N。
(2)金屬間相
鐵素體衡陽不銹鋼中的金屬間相主要有αˊ相和б相
① αˊ相:早期曾發現,鉻含量>15%的鐵素體不銹鋼在400-500℃范圍內長時間保溫會產生強烈的脆化,并使鋼的強度硬度顯著提高。這種現象一般稱之為475℃脆化。
除前蘇聯、東歐和我國外,衡陽不銹鋼產量已達1100萬噸,而1950年的世界不銹鋼產量還不到100萬噸,40年間產量增加了10多倍。自1970年開始,日本的不銹鋼產量已超過美國,處于領先地位且一直在持續增長。衡陽不銹鋼產量中,Cr13型馬氏體鋼和Cr17型鐵素體鋼約占30%—40%,而18-8型Cr-Ni奧氏體鋼等約占60%—70%。世界上工業先進 的不銹鋼產量一般分別占本國鋼總量的2.5%-3.5% 。在不銹鋼生產中,超高功率電爐、爐外精煉、連續鑄錠(包括薄板坯連鑄)、熱連軋或新型爐卷軋機、冷連軋、連續酸洗熱處理和連續保護氣氛光亮熱處理,以及各種質量檢測手段等新工藝、新裝備、新技術已日益廣泛采用。大型化、高速化、連續化、自動化是不銹鋼生產工藝、裝備的主要發展方向,國外已能大量生產和供應的不銹鋼材有:寬度達2m的冷軋薄板,包括鏡面板、彩色板、花紋板、涂層板等;寬度達3m以上的熱軋中板;厚度可達300mm以上的熱軋厚板;直徑大到1m以上、小到0.1mm的無縫管以及各種規格的衡陽焊管( 直徑可達2m);厚度約0.05mm,寬度可達1m的不銹鋼箔。美、日等國所生產的不銹鋼材中,冷軋薄板和帶材約占60% 。(板、帶材共約占70%);管材約占4%-5%(其中焊管在日本已占不銹鋼管產量的60%左右);線材約占8%-9%;棒、型材約占10%-11% 。