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。


 這類鋼的基本成(cheng)分是18%~25%鉻,8%~20鎳,低碳,也含(han)有少(shao)量的銅、鈮、鈦等(deng)。由于鋼中含(han)有較多的鉻、鎳元素,因(yin)而可使其在室溫下具(ju)有奧(ao)氏體(ti)(ti)組織。當鋼中碳含(han)量極低時(shi),在室溫呈單相(xiang)奧(ao)氏體(ti)(ti)組織。


 按照維持合(he)金(jin)奧氏(shi)(shi)體(ti)基體(ti)所采取(qu)的(de)合(he)金(jin)化(hua)(hua)方式,奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可分為(wei)鉻(ge)(ge)(ge)鎳不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和鉻(ge)(ge)(ge)錳不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)兩大系列。前者以鎳為(wei)主(zhu)要奧氏(shi)(shi)體(ti)化(hua)(hua)元素,是奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)主(zhu)體(ti);后者的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)化(hua)(hua)元素除(chu)錳之外,還有(you)氮,并常常含有(you)適量的(de)鎳,因此這一系列多被稱(cheng)為(wei)鉻(ge)(ge)(ge)錳氮不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)或鉻(ge)(ge)(ge)鎳氮不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(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)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)中含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)較高,緩冷后,組(zu)織中會出現少量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)碳(tan)化鉻。隨著含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)增加,碳(tan)化鉻量(liang)(liang)(liang)(liang)增加,從而減少了(le)奧(ao)氏(shi)體(ti)中的(de)鉻含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang),使鋼(gang)成為兩相(xiang),嚴重地削(xue)弱了(le)鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性。因此(ci)工業上用(yong)的(de)鎳鉻奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)均(jun)較低。其含(han)碳(tan)量(liang)(liang)(liang)(liang)一般(ban)控制在0.1%左右(you),有(you)的(de)甚至控制在0.03%以下。


1. 奧氏(shi)體(ti)不銹鋼的(de)主要缺點如下:


  1. 不能(neng)熱處理強化(hua)


   這類鋼(gang)經固溶處理后強(qiang)度(du)很低,為了提高其(qi)強(qiang)度(du)可(ke)以進行冷變(bian)(bian)形(xing),劇烈的冷變(bian)(bian)形(xing)能使鋼(gang)的強(qiang)度(du)大大提高。這是(shi)由于加工硬化和形(xing)變(bian)(bian)誘(you)發馬氏體轉(zhuan)變(bian)(bian)所致,但(dan)塑(su)性和抗蝕性顯著降(jiang)低。


  2. 切削加工性很(hen)差(cha)


   這類鋼(gang)加工硬化(hua)現象很(hen)(hen)嚴重(zhong),是切削強(qiang)度(du)顯(xian)著增(zeng)加。另外熱(re)導率很(hen)(hen)低(di),使刀具溫度(du)迅(xun)速(su)升高。而且韌性很(hen)(hen)大,使切削不易剝離,從而縮短了(le)(le)刀具壽命,增(zeng)加了(le)(le)加工工時,降低(di)了(le)(le)零(ling)件表面的光潔度(du)。


 3. 奧氏體(ti)不銹鋼存在晶(jing)間腐蝕(shi)問(wen)題(ti)


  當溫度升(sheng)高到450℃~800℃時,會從飽和的奧氏體中嚴晶界產生貧鉻區。當析出(chu)時間(jian)不(bu)太(tai)長時,由于(yu)鉻的擴散速度較慢,貧鉻區得(de)不(bu)到恢復,使晶界附(fu)件(jian)的鉻含量(liang)低于(yu)11.7%,因而耐蝕性(xing)能顯著下降。