奧氏體型不銹鋼為Fe-Cr-Mn型或Fe-Cr-Ni型,從低溫到高溫都具有穩定的優良的力學性能。在920~1150℃溫度進行固溶化熱處理無變態點,依靠快速冷卻成為非磁性的安定的具有優良的耐腐蝕性能的奧氏體組織。固溶處理后奧氏(shi)體不銹鋼的力學性能,見表2-4。
①. 本表第1列(lie)“序(xu)號”是(shi)指GB/T20878中(zhong)的序(xu)號。
奧氏體型(xing)不銹(xiu)鋼與馬氏體、鐵(tie)素體型(xing)不銹(xiu)鋼相比較,因(yin)具有延伸性(xing)和屈服比(屈服強度/抗(kang)拉強度)高等性(xing)能(neng),所以其加工性(xing)十分優越。但其加工硬化性(xing)大,加工硬化性(xing)如圖2-2所示。
不同鋼(gang)種所(suo)表(biao)現(xian)出的(de)(de)加工硬化(hua)性(xing),是依(yi)據奧氏體穩定程(cheng)度的(de)(de)不同而定。例如(ru),12Cr17Ni7(301)是最容(rong)易硬化(hua)的(de)(de)。
而(er)奧氏體穩定度,可(ke)由含有結晶粒(li)度(GSN)的計算(suan)式(shi)來計算(suan)出,見式(shi)(2-12)。
公(gong)式中“ASTM G.S.N”是美(mei)國標準ASTM的晶粒度(du)級(ji)別數(shu)“GSN”,我(wo)國標準的晶粒度(du)數(shu)為:G。這樣(yang)前式也可變(bian)換(huan)成Md(30)=551-462[C+N]-9.2[Si]-8.1[Mn]-13.7[Cr]-29[Ni+Cd]-18.-18.5[Mo]-68[Nb]-1.4(G-8.0)。
Md(30)值(施予30%變形量時,產生50%的馬氏體的溫度)越小,則奧氏體相就越穩定,而且加工硬化性小。這種現象是由于加工感應變態所產生的;在金相組織上,面心立方(fcc)晶格(y)相受到冷加工,則變為體心立方(bcc)晶格(α)相而發生馬氏體變態。這種變態還受加工溫度及加工速度的影響,也就是加工硬化性被加工條件所左右。近來,巧妙地利用加工溫度,將以前不可能進行的超深拉深加工的某些不銹鋼,在一定溫度的情況下也可拉深成功。
在拉深加工中,以加工應變硬化系數(n值)作為加工性能指標。奧氏體系列不銹鋼的06Cr19Ni10(304)最大為0.50,鐵素體系列不銹鋼的10Cr17(430)為0.22。
奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)系列的(de)(de)代表鋼(gang)種(zhong)06Cr19Ni10(304),雖然被稱為(wei)準穩(wen)定(ding)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)系列鋼(gang)種(zhong),固溶(rong)處(chu)理后(hou)為(wei)非磁性,但在常(chang)溫下加(jia)工(gong)后(hou),卻容易(yi)變(bian)態為(wei)馬氏體(ti)(ti)而具有磁性。而10Cr18Ni12(305)鋼(gang),因其奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)相更穩(wen)定(ding)(其Ni含(han)量(liang)大于06Cr19Ni10鋼(gang)的(de)(de)Ni含(han)量(liang),Ni是奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)穩(wen)定(ding)化元素(su)),冷(leng)加(jia)工(gong)不會引發馬氏體(ti)(ti)轉變(bian),加(jia)工(gong)以后(hou)仍為(wei)非磁性。
奧氏體型不銹鋼沒有像鐵素體型不銹鋼中所見到的切口韌性低下或475℃脆性。但是在600~800℃使用時,會析出σ相或碳化物。σ相的析出,與其化學成分、金相組織、加工條件等有關。06Cr19Ni10(304)會引起。脆化,但16Cr23Ni13(309S)或06Cr18Ni11Ti(321)那種高Cr、高Ni不銹鋼,在600~800℃高溫長時間加熱過程中則可能析出。相,因此必須注意其。脆化傾向。
同時(shi),還要特別注(zhu)意因在奧(ao)氏(shi)體(ti)系列不(bu)銹鋼(gang)(gang)加工(gong)時(shi),所引起的在隨后(hou)的使用(yong)過程中會(hui)發(fa)生時(shi)效裂(lie)紋(wen)或(huo)斷裂(lie)。12Cr17Ni7(301)或(huo)06Cr19Ni10(304)等(deng)進(jin)行深(shen)度拉深(shen)加工(gong)后(hou),在常溫放置不(bu)長時(shi)間(jian),嚴(yan)重(zhong)時(shi)會(hui)伴有聲響的裂(lie)紋(wen)發(fa)生,即出現延遲破裂(lie)現象。其原(yuan)因是因為氫、殘留應(ying)(ying)力(li)和馬氏(shi)體(ti)變態(tai)等(deng)所引起的。作為對策,就是采用(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)相穩定不(bu)銹鋼(gang)(gang),或(huo)采用(yong)加工(gong)后(hou)再熱處理等(deng)方法去除應(ying)(ying)力(li),以防止時(shi)效裂(lie)紋(wen)或(huo)斷裂(lie)。
H1/4 狀態的鋼材(cai)力學(xue)性能,見表2-5。