



高硅含量使鹽城00Cr18Ni15Si4鋼對濃硝酸和含氧化劑的硝酸有非常出色的耐蝕性。而且硝酸濃度愈高(尤其是超過80%以后),其他不銹鋼越不耐蝕時,該鋼種越顯示出極低的腐蝕率。圖4-15是在沸騰濃硝酸中該鋼種與0Cr18Ni9鋼耐蝕性的對比。濃度超過90%的沸騰硝酸中,00Cr18Ni15Si4鋼的腐蝕率低于0.02mm/a,而鹽城0Cr18Ni9鋼的腐蝕率則在1.5mm/a以上。
該鋼種由于碳含量極低,即使在敏化狀態下耐晶間腐蝕性能也很好。休氏法晶間腐蝕實驗(65%HNO3,沸騰,10×48h)的腐蝕率僅為0.6g/(m2.h)。
鹽城00Cr18Ni15Si4鋼可進行鍛造和熱軋。熱加工加熱溫度為1080-1140℃(鋼錠加熱控制在1120℃以下),停鍛溫度為900℃。加熱爐氣氛要保持為弱氧化性,以防止鍛件增碳。工件加熱要均勻、燒透,避免火焰直接噴射和局部過熱,由于再結晶速度較慢(特別是當溫度較低時),要注意及時回爐加熱。
冷加工成形也容易進行,但由于加工硬化較快及變形量較大時容易變脆,要及時進行中間軟化退火。冷彎時彎曲半徑不宜太小。
該鋼種正確的熱處理制度為1100-1140℃加熱后水冷(固溶處理),加熱爐氣氛應為弱氧化性。熱加工、冷加工和焊后都要進行固溶處理。要注意固溶處理溫度不能過低,否則耐蝕性和力學性能(塑性和韌性)都會受影響。在敏化溫度區間(500-950℃)不宜較長時間受熱或緩慢冷卻通過。
該鋼種可使用包劑焊條進行手工電弧焊或惰性氣體保護焊。但應采用和低熱輸入、低電流和小直徑焊條,層間溫度也應較低。焊接材料成分應與母材基本相同,焊縫中的δ-鐵素體量不得超過10%。
鹽城不銹鋼的性能與組織及各元素的作用
不銹鋼的性能與組織
目前已知的化學元素有100多種,在工業中常用的鹽城鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現象作長期斗爭的實踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說,常用的元素有十幾種,除了組成鋼的基本元素鐵以外,對不銹鋼的性能與組織影響 的元素是:碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外,都是化學元素周期表中位于過渡族的元素。
實際上工業上應用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的,當幾種元素共存于不銹鋼這一個統一體中時,它們的影響要比單獨存在時復雜得多,因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用,而且要注意它們互相之間的影響,因此鹽城不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。
當鹽城00Cr18Mo2(Ti),高純Cr18Mo2(Ti)鋼中含Ni+Cu量≤0.5%時,退火態一般不產生氯化物應力腐蝕破裂。表3-34和圖3-85為所得到的結果。
需要提出,鐵素體鉻不銹鋼的耐應力腐蝕也是有條件的。過量的鎳、銅、過高的碳、氮含量,遭受敏化處理(例如焊接),不適當冷加工以及過高的載荷(或殘余)應力等均可導致其應力腐蝕的出現。
冷、熱加工和熱處理工藝及焊接性能
試驗及實踐表明,鹽城00Cr18Mo2(Ti)以及高純Cr18Mo2(Ti)的冷、熱加工一般均不困難。這些鋼的高溫塑性 ,在1000-1200℃很易熱加工。但是,為了細化晶粒并獲得良好塑性,與前述鐵素體不銹鋼一樣,熱加工終止溫度應盡量低且變形量需足夠大。
根據冷彎、杯突試驗和深沖試驗結果,00Cr18Mo2(Ti)以及高純鹽城Cr18Mo2(Ti)薄板均具有優良的冷成型性。結果見表3-35和表3-36。鐵素體不銹鋼的冷加工硬化傾向雖較Cr-Ni奧氏體不銹鋼小,但由于其延伸率的 值較18-8鋼為低。因此,冷成型尚需選擇適合此特性的沖模具。
χ相和Laves相
χ相主要出現在含鉬的不鹽城銹鋼中,是具有體心立方結構的金屬間化合物,每個晶胞內含有58個原子,代表的化學成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金屬原子的相互置換,其化學組成可在一定的范圍內變動。在奧氏體鹽城不銹鋼中,該相的實際成分多為(FeNi)36Cr18Mo4。χ相主要在晶界,非共格孿晶界和晶內的位錯處開始生成。晶內生成的χ相與奧氏體基體保持一定的位向關系。
Laves相(η相)是B2A型固定原子構成的金屬間化合物。在含鉬或鈮的奧氏體鹽城不銹鋼中形成的Laves相成分分別為Fe2Mo和Fe2Nb。該相具有六方結構,每個晶胞中含有12個原子。與碳化物,б相和χ相等相比,Laves相在鋼中生成較慢,生成量也較少,且主要是晶內沉淀,與奧氏體基體也保持一定的位向關系。為形成該相,對B,A原子的相對大小有嚴格的要求:兩者原子半徑的比值不得大于1.225。
影響χ相和Laves相沉淀的因素是相似的。鋼中合金元素有重要影響。鉬、硅和鈦會加速χ相和Laves相的形成,特別是鉬的作用更為明顯;鎳、碳和氮含量的提高對這兩種相的沉淀均有抑制作用。冷加工對這兩種中間相的沉淀速度和沉淀量有不太強的促進效果。
奧氏體不銹鋼中χ相和Laves相的沉淀,也像б相一樣,導致耐蝕性下降及塑性、韌性的降低。但是由于這些相的沉淀溫度與碳化物及б相的沉淀溫度大體上相重合,因而在實際時效過程中,單獨出現χ相或Laves相的情況是極少見的,這些相總是與碳化物、б相等相伴隨而出現,且往往是次要相和后生相。所以,這些相的形成對不銹鋼耐蝕性和力學性能的影響常常被作為主要相的碳化物或б相的作用所掩蓋。