不銹鋼有許多分類方法,如按化學成分分類,按功能特點分類,按金相組織和熱處理特征分類等。從熱處理生產工藝考慮,按金相組織和熱處理特征分類更具有實際意義。這也是常見的分類方法。在我國的相關標準中,如GB 1220《不銹鋼棒》、GB 2100《不銹耐酸鋼技術條件》,均是按這種方法分類的。其中,沉(chen)淀硬化不銹鋼的分類還考慮了熱處理特征。所謂按金相組織分類,就是指把鋼加熱到某一高溫溫度后快速冷卻到室溫所能獲得的金相組織種類。


 不銹鋼(gang)按金相組織和熱處理特征分類,基本上可分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、沉淀硬化型、鐵素體-奧氏體型(即本書中的雙相不銹鋼)等五種類型。這里需要說明的是:有些不銹鋼,如1Cr13,加熱快冷后的金相組織是在馬氏體基體上含有少量鐵素體;9Cr18加熱并快冷后,金相組織是在馬氏體基體上含有少量碳化物;0Cr13Ni4Mo加熱快冷后,金相組織是在馬氏體基體上含有少量奧氏體;ZG1Cr18Ni9 加熱快冷后的金相組織是在奧氏體基體上含有少量鐵素體等,本書對它們都是以所獲得的基體組織為準分別歸屬馬(ma)氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼,而不在雙相不銹鋼范圍之內,本書中的雙相不銹鋼特指高溫加熱后快速冷卻到室溫,同時獲得鐵素體和奧氏體兩相組織的不銹鋼,且其中一相含量不低于25%。


 這五類不(bu)銹鋼(gang)在成分,金相組(zu)織,耐腐蝕(shi)性,可達到的(de)力學性能及熱處理方式等方面各有不(bu)同。


1. 鐵素體不銹(xiu)鋼


鐵素體不銹鋼中(zhong)的(de)主要合金元素(su)(su)是(shi)(shi)鉻,當鋼中(zhong)含(han)(han)有大于12%的(de)鉻,再含(han)(han)有其他穩定鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)元素(su)(su)時,則鋼中(zhong)的(de)組織結(jie)構基(ji)本上是(shi)(shi)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti),在室(shi)溫(wen)下(xia)的(de)組織也是(shi)(shi)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)。


鐵(tie)素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)組織決定了其(qi)具有(you)(you)(you)不(bu)太高(gao)的(de)強(qiang)度,而且不(bu)能(neng)通過熱處理方(fang)法(fa)強(qiang)化(hua)(hua),該鋼種有(you)(you)(you)一定的(de)塑性(xing),但(dan)脆性(xing)較大。鐵(tie)素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼對硝酸等氧化(hua)(hua)性(xing)介(jie)質(zhi)有(you)(you)(you)良好的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。且隨著鉻含量(liang)的(de)增(zeng)加,其(qi)抗氧化(hua)(hua)性(xing)介(jie)質(zhi)腐蝕(shi)的(de)能(neng)力(li)也增(zeng)加。在還原性(xing)介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)較差。在含氯(lv)化(hua)(hua)物介(jie)質(zhi)中(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)良好的(de)抗應(ying)力(li)腐蝕(shi)開(kai)裂能(neng)力(li)。


2. 馬氏體不銹鋼


馬氏體(ti)不銹鋼(gang)主要(yao)含12%~18%的鉻元素,并依據(ju)使用(yong)條件要(yao)求調整其含碳(tan)量,一般在0.1%~0.4%,對于做(zuo)工(gong)具使用(yong)時,含碳(tan)量可達(da)0.8%~1.0%.有(you)的還根據(ju)需要(yao)加入(ru)一定量的鎳、鉬等合金元素。


馬(ma)氏(shi)體不銹鋼在加熱時可以發(fa)生相變,因(yin)此,可以通過熱處理方法(fa)在很大范圍內調整其(qi)力(li)學性能,這使馬(ma)氏(shi)體不銹鋼可以用于制(zhi)造(zao)有較高強(qiang)度要求的(de)零(ling)部(bu)件。


馬氏(shi)體不銹鋼在無機(ji)酸(suan)(suan)(suan)、有(you)機(ji)酸(suan)(suan)(suan)及(ji)有(you)機(ji)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)中有(you)較(jiao)好的耐腐蝕性(xing)。在硫酸(suan)(suan)(suan)、鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)、熱(re)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)中的耐腐蝕能力差(cha)。


3. 奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼


奧氏(shi)體不(bu)銹鋼都含有(you)(you)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)鉻(ge),一(yi)般大于18%,含有(you)(you)8%左(zuo)右的(de)(de)鎳,有(you)(you)的(de)(de)以(yi)錳(meng)(Mn)取代部(bu)分鎳,為進一(yi)步提高耐腐蝕性(xing),有(you)(you)的(de)(de)還加入鉬、銅、硅(Si)、鈦(tai)(Ti)、鈮(ni)(Nb)等(deng)合(he)金(jin)元素。奧氏(shi)體不(bu)銹鋼與(yu)鐵(tie)素體不(bu)銹鋼相(xiang)似,加熱時不(bu)發生相(xiang)變,不(bu)能通過(guo)熱處(chu)理方法強(qiang)化力學性(xing)能,其強(qiang)度較(jiao)(jiao)低(di),塑(su)性(xing)、韌性(xing)較(jiao)(jiao)高。


奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)好,鉻(ge)-鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)對氧化性(xing)(xing)介(jie)質耐腐(fu)蝕,含(han)鉬、銅、硅的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)在(zai)硫酸中有更好的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)。含(han)穩定(ding)化元素(su)鈦(tai)或鈮的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)有良好的(de)抗晶(jing)間腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)。提(ti)高(gao)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中鉻(ge)、鉬、鎳、氮元素(su),可提(ti)高(gao)抗點(dian)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)。


4. 沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼


沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼的特點(dian)是,在(zai)成分中除含有鉻、鎳元素外(wai),還含有可以在(zai)熱(re)處理時能形成沉(chen)淀析出相(xiang)的銅、鋁(Al)、鈦、鈮、鉬等元素,并以此使鋼得到強化(hua)。


沉淀硬(ying)化不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)可以通過(guo)熱處理方法(fa)調(diao)整力(li)學性能。所以,沉淀硬(ying)化不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)既彌補了馬氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)耐腐蝕性較差的(de)不(bu)(bu)(bu)足,又彌補了奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)不(bu)(bu)(bu)能通過(guo)熱處理方法(fa)強化的(de)不(bu)(bu)(bu)足,使其既保證(zheng)機械性能有較大的(de)調(diao)節(jie)空間,又具(ju)有較好的(de)耐腐蝕性能,越來(lai)越得到重視。


5. 雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(鐵素體(ti)-奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼)


 雙相不(bu)銹(xiu)鋼一(yi)般含(han)有17%~30%的(de)鉻和3%~13%的(de)鎳,另外,還加入鉬、銅(tong)、鈮(ni)、氮等元素(su)。另一(yi)個特點是將含(han)碳(tan)量控制得(de)很低。依據成分不(bu)同,有的(de)以鐵素(su)體為主,有的(de)以奧氏體為主,構成鐵素(su)體和奧氏體兩相共(gong)存的(de)組織狀態(tai)。


雙相不銹鋼采用(yong)正確的固溶處理后,因為(wei)含有(you)(you)強(qiang)化元素,使其(qi)具有(you)(you)比奧氏(shi)體(ti)不銹鋼稍(shao)高(gao)的機械(xie)性能。


雙相不銹鋼(gang)中因含有(you)較高量的(de)(de)鉻及其他多種對耐(nai)腐(fu)蝕性有(you)效(xiao)的(de)(de)合金元(yuan)素,所以,耐(nai)腐(fu)蝕性能(neng)好(hao),特(te)別是(shi)耐(nai)點腐(fu)蝕、縫隙腐(fu)蝕及耐(nai)應力(li)腐(fu)蝕開裂性能(neng)好(hao)。雙相不銹鋼(gang)雖然出現得(de)較晚,但已經受到重(zhong)視,應用于各個方(fang)面。