奧氏體不銹鋼是克服馬氏體不銹鋼耐蝕性不足以及鐵素體脆性大而發展起來的鋼種。以鉻和鎳為主要合金元素的奧氏體不銹鋼耐蝕性高,而且塑性好,易于加工成形,具有良好的可焊性、低溫韌性和無磁性等性能,是最重要的也是目前應用最廣泛的不銹耐酸鋼,約占不銹鋼總產量2/3。鋼號也最多,當今我國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個,并已有33個牌號納入國家標準。


 這類鋼的(de)基本(ben)成分是18%~25%鉻,8%~20鎳,低(di)(di)碳(tan),也含有少量(liang)(liang)的(de)銅、鈮、鈦(tai)等。由于鋼中(zhong)含有較多的(de)鉻、鎳元素,因而可使其在(zai)室溫下具(ju)有奧(ao)(ao)氏體組織。當鋼中(zhong)碳(tan)含量(liang)(liang)極低(di)(di)時(shi),在(zai)室溫呈單(dan)相(xiang)奧(ao)(ao)氏體組織。


 按照維持(chi)合金(jin)奧氏(shi)(shi)體(ti)基體(ti)所(suo)采取的(de)合金(jin)化方式,奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)可分為鉻(ge)鎳不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)和鉻(ge)錳不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)兩大系列。前者(zhe)以鎳為主要奧氏(shi)(shi)體(ti)化元(yuan)素,是奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)主體(ti);后(hou)者(zhe)的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)化元(yuan)素除(chu)錳之外,還有氮,并(bing)常常含有適量的(de)鎳,因此這一系列多(duo)被稱(cheng)為鉻(ge)錳氮不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)或鉻(ge)鎳氮不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。


 與鐵素體、馬氏體不銹鋼及鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼相比,鉻鎳奧氏體不銹鋼在多種腐蝕介質中具有優秀的耐蝕性,并且綜合力學性能良好,同時工藝性能和可焊性能優良,因而在多種化學加工及輕工等領域獲得最廣泛的應用。奧氏體不銹鋼的非鐵磁性和良好的低溫韌性也進一步擴大了其應用范圍,但是鉻鎳奧氏體不銹鋼強度、硬度偏低,不宜用于承受較重負荷及對硬度和耐磨性有要求的設備或部件。而鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼由于氮的固溶強化可以達到相當高的強度,適宜用于承受較重負荷而耐蝕性要求不太高的設備構件。



若奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼中含碳(tan)量(liang)較高,緩冷后,組織中會出現(xian)少量(liang)的(de)(de)碳(tan)化(hua)鉻(ge)。隨著含碳(tan)量(liang)增加,碳(tan)化(hua)鉻(ge)量(liang)增加,從而減少了(le)奧(ao)(ao)氏體中的(de)(de)鉻(ge)含量(liang),使(shi)鋼成為兩相,嚴重地削弱了(le)鋼的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)。因此工業上用的(de)(de)鎳鉻(ge)奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)含碳(tan)量(liang)均較低。其含碳(tan)量(liang)一般(ban)控制在(zai)(zai)0.1%左右,有的(de)(de)甚至(zhi)控制在(zai)(zai)0.03%以下(xia)。


1. 奧氏體不銹鋼的主要(yao)缺(que)點如下:


  1. 不能熱處(chu)理強化


   這(zhe)類鋼(gang)經固溶處(chu)理后(hou)強(qiang)(qiang)度(du)很低(di),為了提(ti)高(gao)其(qi)強(qiang)(qiang)度(du)可以進行冷變形,劇烈的冷變形能使鋼(gang)的強(qiang)(qiang)度(du)大(da)大(da)提(ti)高(gao)。這(zhe)是由于加(jia)工硬(ying)化和形變誘(you)發(fa)馬氏體轉(zhuan)變所致,但塑性(xing)和抗蝕性(xing)顯著降(jiang)低(di)。


  2. 切削(xue)加(jia)工性很差


   這類鋼加工硬化現象很嚴重,是切(qie)削(xue)強度顯著(zhu)增加。另外熱導率很低(di),使刀具溫度迅速(su)升(sheng)高。而(er)且韌(ren)性很大,使切(qie)削(xue)不易(yi)剝離,從而(er)縮短了(le)(le)刀具壽命,增加了(le)(le)加工工時(shi),降低(di)了(le)(le)零件表面的(de)光潔(jie)度。


 3. 奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼存(cun)在晶間腐蝕(shi)問題(ti)


  當(dang)(dang)溫度升高到450℃~800℃時,會(hui)從飽和(he)的(de)奧氏體(ti)中(zhong)嚴晶界產生貧鉻(ge)區。當(dang)(dang)析(xi)出(chu)時間不太長(chang)時,由于鉻(ge)的(de)擴散速度較(jiao)慢,貧鉻(ge)區得不到恢復,使(shi)晶界附件的(de)鉻(ge)含量低于11.7%,因而耐(nai)蝕性能(neng)顯著下降(jiang)。