不銹鋼是指主加元素鉻含量能使鋼處于鈍化狀態,又具有不銹特性的鋼。為此,不銹鋼w(Cr)應高于12%(不銹鋼是一類以Fe-Cr、Fe-Cr-C、Fe-Cr-Ni為合金系的高合金鋼,作為此類的鋼必須含有質量分數不低于10.5%的鉻,含有這個最低鉻含量的鋼在其表面可以形成一個惰性氧化物層,這個惰性氧化物層可以保護內層的金屬在不含腐蝕介質的空氣中不被氧化和腐蝕。某些鉻的質量分數低于11%的鋼,比如用于電站的w(Cr)=9%鉻的合金鋼有時也被劃為不銹鋼,同時也要指出某些w(Cr)=12%的鋼,甚至更高鉻含量的鋼,暴露在空氣中也會生銹。這是因為某些鉻被結合成碳化物或其他化合物而降低了母材中的鉻含量,使其低于形成連續氧化物保護層所必須的鉻含量水平,如25%Cr-4%C)。此時,鋼的表面能迅速形成致密的Cr2O3氧化膜,使鋼的電極電位和在氧化性介質中的耐蝕性發生突變性提高。在非氧化介質(HCl、H2SO4)中,鉻的作用并不明顯,除了鉻外,不銹鋼中還須加入能使鋼鈍化的鎳、鉬等其它元素。通常所說的不銹鋼實際是不銹鋼和耐酸鋼的總稱,不銹鋼一般泛指在大氣、水等弱酸、堿、鹽等強腐蝕介質中耐蝕的鋼。兩者在化學成分上的共同特點是w(Cr)均在12%以上,但由于合金化的差異,不銹鋼并不一定耐酸,而耐酸鋼一般具有良好的不銹鋼性能。


一、不銹鋼發展(zhan)史


 1、 1821:法(fa)國人Berthier 進行在鋼中加鉻的試驗;


 2、 1897:德(de)國(guo)人Goldschmidt開發了生(sheng)產(chan)低碳含鉻合金鋼的技術;


 3、 1904~1909:在法國和德國生產了(le)w(Cr)=13%和17%的合金鋼;


 4、 1913:英國人Brearly在Thomas Firth and Sons公司澆(jiao)鑄了第一(yi)塊(kuai)商業鑄錠,鑄件號No.1008,成(cheng)分(質(zhi)量分數(shu)):0.24%C、0.2%Si、0.44%Mn、12.86%Cr。


 5、 1916:9月5日美(mei)國w(Cr)=9%~16%,w(Cr)<0.7%的鋼發布(bu)專(zhuan)利:專(zhuan)利號1,197,256。


 把鉻(ge)(ge)加(jia)(jia)到鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)并揭示其(qi)耐(nai)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)有利(li)效應要歸功于(yu)法國人Berthier,他在1821年(nian)開發(fa)了一種(zhong)(zhong)w(Cr)=1.5%的(de)(de)(de)合金(jin)并建議用于(yu)餐刀。然(ran)而對這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)早期(qi)(qi)實(shi)驗發(fa)現:隨鉻(ge)(ge)含量增(zeng)加(jia)(jia)其(qi)成(cheng)型性劇烈變(bian)壞(由于(yu)早期(qi)(qi)合金(jin)的(de)(de)(de)碳含量很(hen)高),因而直到20世紀初期(qi)(qi)開發(fa)這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)興(xing)趣仍然(ran)不大。對于(yu)耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)興(xing)趣在1900年(nian)到1915年(nian)期(qi)(qi)間又重(zhong)新興(xing)起(qi)(qi),很(hen)多冶(ye)金(jin)學家為開發(fa)耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)而獲得信貸。這(zhe)(zhe)各(ge)重(zhong)新興(xing)起(qi)(qi)開發(fa)耐(nai)蝕(shi)鋼(gang)(gang)(gang)活(huo)動的(de)(de)(de)催化劑(ji)是1897年(nian)Goldschmidt在德國開發(fa)了生產低(di)碳含鉻(ge)(ge)合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)技術。隨后不久Guillet(1904), Portevin(1909) 和(he)Giesen(1909)等發(fa)表(biao)了描述(shu)w(Cr)=13%的(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)w(Cr)=18%的(de)(de)(de)鐵素體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)微觀組織和(he)性能的(de)(de)(de)論文(wen)。1909年(nian)Guillet還發(fa)表(biao)了一篇關于(yu)鉻(ge)(ge)-鎳鋼(gang)(gang)(gang)研究的(de)(de)(de)論文(wen),這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)類(lei)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)前驅。


 英國(guo)人Brearly被(bei)認為(wei)是不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的發明者,當(dang)時是為(wei)了(le)研究由w(Cr)=5%鋼(gang)制(zhi)作(zuo)的來復槍(qiang)槍(qiang)膛因內部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)而失效的問(wen)(wen)題(ti),通(tong)過(guo)研究在1913年8月他鑄(zhu)(zhu)成(cheng)了(le)成(cheng)份(質量分數)為(wei)12.86%Cr, 0.25%C, 0.20%Si, 和0.44%Mn的合格(ge)鑄(zhu)(zhu)錠(ding)。這(zhe)種鋼(gang)被(bei)用(yong)來制(zhi)造(zao)了(le)12個實驗槍(qiang)管,雖然并沒有像所期望(wang)的那(nei)樣改進(jin)槍(qiang)管的腐(fu)蝕(shi)(shi)問(wen)(wen)題(ti),但其中某些(xie)材料被(bei)用(yong)來制(zhi)造(zao)餐刀(dao)刀(dao)片而開始了(le)應用(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的紀元。



二、不銹鋼的種類、化(hua)學(xue)成分及其用途


  不銹鋼按照組織類型,可分為五類,即鐵素體不銹鋼、馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。


  不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)重要特性(xing)(xing)之一是(shi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),然而不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)不(bu)銹性(xing)(xing)和耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)都是(shi)相對(dui)的(de)(de),有條件(jian)(jian)的(de)(de),受到諸(zhu)多(duo)因(yin)素的(de)(de)影(ying)響,包括介(jie)質種(zhong)類(lei)、濃(nong)度、純凈度、流動狀態、使用環(huan)境的(de)(de)溫度、壓(ya)力(li)等,目(mu)前還(huan)沒有對(dui)任何(he)腐蝕(shi)環(huan)境都具(ju)(ju)有耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)。因(yin)此,不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)選用應根據(ju)具(ju)(ju)體(ti)的(de)(de)使用條件(jian)(jian)加以合(he)理選擇(ze),才能獲得良好(hao)的(de)(de)使用效果。


  奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)各種類型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中應用最(zui)廣(guang)泛,品種也最(zui)多(duo)。由于(yu)(yu)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)鉻(ge)、鎳含量較高(gao),因(yin)此在(zai)氧化性(xing)(xing)、中性(xing)(xing)以及弱(ruo)還(huan)原性(xing)(xing)介質中均具有良好的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)塑(su)韌性(xing)(xing)優良,冷(leng)熱加工(gong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)俱佳(jia),焊接(jie)性(xing)(xing)優于(yu)(yu)其它類型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),因(yin)而廣(guang)泛應用于(yu)(yu)建筑裝飾(shi)、食品工(gong)業(ye)、醫療器械、紡織印染設備以及石油、化工(gong) 、原子(zi)能(neng)(neng)等工(gong)業(ye)領(ling)域。


  鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)應用(yong)比較廣泛(fan),其中Cr13和Cr17型(xing)鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)主要用(yong)于腐蝕(shi)(shi)環境不(bu)十分(fen)苛刻的(de)場合,例如(ru)室內裝飾(shi)、廚房設備、家(jia)電產品、家(jia)用(yong)器具(ju)等(deng)。超低碳高鉻(ge)含鉬鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)因(yin)對氯(lv)化物應力(li)腐蝕(shi)(shi)不(bu)敏感,同時具(ju)有(you)良(liang)好的(de)耐點(dian)蝕(shi)(shi)、縫隙腐蝕(shi)(shi)性能(neng),因(yin)而廣泛(fan)用(yong)于熱交(jiao)換設備、耐海水設備、有(you)機酸及制堿設備等(deng)。


 馬(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)應用(yong)較(jiao)為普(pu)遍的是(shi)Cr13型馬(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)。為獲(huo)得或改善某些(xie)性(xing)能(neng),添加鎳、鉬等合金(jin)元素,形(xing)成一些(xie)新的馬(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)。馬(ma)(ma)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)主(zhu)要用(yong)于硬度、強度要求較(jiao)高,耐(nai)腐蝕要求不(bu)太高的場合,如量具(ju)、刀具(ju)、餐具(ju)、彈(dan)簧、軸承(cheng)、氣輪機(ji)(ji)葉片(pian)、水(shui)輪機(ji)(ji)轉輪、泵、閥(fa)等。


 雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼是金相(xiang)組(zu)織由奧(ao)氏體(ti)和鐵(tie)素(su)體(ti)兩(liang)相(xiang)組(zu)成的不(bu)銹鋼,而且各相(xiang)占有(you)較大的比(bi)例(li)。雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼具有(you)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼和鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼的一(yi)些(xie)特點,韌性良好 、強度較高,耐氯(lv)化物應(ying)力腐(fu)蝕。適于(yu)制(zhi)作海水(shui)處理設備(bei)、冷凝器,熱交(jiao)換器等,在石油、化工領域應(ying)用廣泛。


 沉淀硬化不銹鋼是在不銹鋼中單(dan)獨或復合添加(jia)硬化元(yuan)素,通(tong)過適(shi)當(dang)熱(re)處理獲(huo)得高強(qiang)度(du)、高韌性(xing)并具(ju)有良好(hao)腐蝕性(xing)的一類(lei)不銹鋼。通(tong)常(chang)作(zuo)為耐磨、耐蝕、高強(qiang)度(du)結構件(jian)(jian),如(ru)軸(zhou)、齒輪、葉(xie)片等轉動部件(jian)(jian)和(he)螺栓、銷子、墊(dian)圈、彈(dan)簧、閥(fa)、泵等零(ling)部件(jian)(jian)以(yi)及高強(qiang)度(du)壓力容(rong)器、化工處理設備(bei)等。



三、不銹鋼的組織特點


 因化學元(yuan)(yuan)(yuan)素含(han)量(liang)的上(shang)下(xia)限和(he)熱(re)處理狀態的差異(yi),從各元(yuan)(yuan)(yuan)素對不銹鋼組織的影響(xiang)和(he)作用程(cheng)(cheng)度(du)來(lai)看,基本(ben)上(shang)有(you)兩類(lei)(lei)(lei)元(yuan)(yuan)(yuan)素。一類(lei)(lei)(lei)是形成(cheng)或穩定奧氏(shi)體的元(yuan)(yuan)(yuan)素:碳、鎳、錳、氮(dan)和(he)銅(tong)等(deng),其中碳和(he)氮(dan)作用程(cheng)(cheng)度(du)最大。另一類(lei)(lei)(lei)是縮小甚至封(feng)閉γ相(xiang)區即形成(cheng)鐵素體的元(yuan)(yuan)(yuan)素:鉻(ge)、硅、鉬、鈦、鈮、鉭、釩(fan)、鎢和(he)鋁等(deng),其中鈮的作用程(cheng)(cheng)度(du)最小。


 不銹鋼的組織有以(yi)下幾種組織類型:


 1. 奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼


 奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)有Fe-Cr-Ni、Fe-Cr-Ni-Mo、Fe-Cr-Ni-Mn等系列(lie)。為(wei)改善某些性能,滿足特殊用途(tu)要求,在一些鋼(gang)中單獨(du)或復(fu)合(he)添加了氮、鈮、銅、硅(gui)等合(he)金元素(su)。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)通常在室溫下(xia)為(wei)純(chun)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi),也有一些奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)室溫下(xia)的組(zu)織(zhi)為(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)加少量鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti),這種少量鐵(tie)(tie)素(su)體(ti)(ti)有助(zhu)于(yu)防(fang)止熱(re)裂紋(wen)的產(chan)生。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)不(bu)(bu)能用熱(re)處理(li)方(fang)法(fa)(fa)強化,但由于(yu)這類鋼(gang)具有明顯的冷(leng)(leng)加工硬(ying)化性,可(ke)通過(guo)冷(leng)(leng)變(bian)形方(fang)法(fa)(fa)提高強度。經冷(leng)(leng)變(bian)形產(chan)生的加工硬(ying)化,可(ke)采(cai)用固溶(rong)處理(li)使之軟化。


 2. 鐵(tie)素體不銹鋼


 今年來(lai)鐵(tie)素體不銹鋼逐(zhu)漸向(xiang)低碳(tan)高純(chun)度(du)發(fa)展,使(shi)鐵(tie)素體不銹鋼的(de)脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)傾(qing)向(xiang)和焊接性(xing)得到明顯(xian)改善。該類鋼在固溶狀態下為鐵(tie)素體組織。當鋼中(zhong)w(Cr)超過16%時(shi),仍存在加熱(re)脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)傾(qing)向(xiang)。在400~600℃溫(wen)度(du)區間(jian)停(ting)留易出現(xian)475℃脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua),在650~850℃溫(wen)度(du)區間(jian)易引起σ相(xiang)析出而導致的(de)脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua),加熱(re)至900℃以(yi)(yi)上易造(zao)成晶粒粗(cu)化(hua)(hua)(hua)(hua),使(shi)韌性(xing)降低。這類鋼還有(you)脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)轉(zhuan)變(bian)特性(xing),其脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度(du)與鋼中(zhong)碳(tan)、氮(dan)含量,熱(re)處(chu)理(li)時(shi)的(de)冷(leng)卻速度(du)以(yi)(yi)及截(jie)面尺寸有(you)關(guan),碳(tan)、氮(dan)含量越(yue)低,截(jie)面尺寸越(yue)小,脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度(du)越(yue)低。475℃脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)和σ相(xiang)析出引起的(de)脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua),可(ke)通過熱(re)處(chu)理(li)方法予以(yi)(yi)消除(chu)。采用516℃以(yi)(yi)上短時(shi)加熱(re)后空(kong)冷(leng),可(ke)消除(chu)475℃脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua),加熱(re)到900℃以(yi)(yi)上急冷(leng)可(ke)消除(chu)σ相(xiang)脆(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)。


 3. 馬氏體不銹鋼


  馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)w(Cr)范圍(wei)在12%~18%,w(C)范圍(wei)在0.1%~1.0%,也(ye)有(you)一些含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)更低的馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang),如(ru)0Cr13Ni5Mo等。馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)加熱時(shi)可形成(cheng)奧(ao)氏(shi)體(ti),一般(ban)在油或空氣中冷卻即可得到馬氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi),含(han)(han)碳(tan)(tan)量(liang)較低的馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)狀態的組(zu)織(zhi)為板條(tiao)馬氏(shi)體(ti)加少量(liang)鐵素(su)體(ti),如(ru)1Cr13、1Cr17Ni2、0Cr16Ni5Mo等。當w(C)超過0.3%時(shi),正(zheng)常(chang)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)溫度(du)加熱時(shi)碳(tan)(tan)化物(wu)不(bu)能完全固(gu)溶,淬(cui)(cui)(cui)火(huo)后的組(zu)織(zhi)為馬氏(shi)體(ti)加碳(tan)(tan)化物(wu)。


  馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)可以(yi)(yi)達到(dao)很寬(kuan)的(de)強(qiang)度(du)范圍,屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)可以(yi)(yi)從退火(huo)狀(zhuang)態下(xia)的(de)275MPa到(dao)淬火(huo)+回火(huo)狀(zhuang)態下(xia)的(de)1900MPa。對于(yu)大(da)多數的(de)工(gong)程應用,淬火(huo)后的(de)鋼(gang)一般(ban)要進行回火(huo),以(yi)(yi)得到(dao)所需的(de)韌性和塑性。


 4. 鐵素(su)體(ti)-奧(ao)氏體(ti)雙相不銹鋼


  鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)-奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)室溫下的(de)(de)組(zu)織為鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)加奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),通常鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積分數(shu)不(bu)(bu)低于(yu)50%。雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)相比(bi),具(ju)有較低的(de)(de)熱裂傾(qing)向,而與鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)相比(bi),則具(ju)有較低的(de)(de)加熱脆化傾(qing)向,其(qi)焊接熱影(ying)響區鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)粗化程(cheng)度也(ye)較低。但這類鋼(gang)仍然存在(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)各(ge)種加熱脆性(xing)傾(qing)向。


 5. 沉淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼


  沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)包括馬氏體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、半奧(ao)氏體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)奧(ao)氏體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。由于這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中含有(you)較多(duo)硬化(hua)元素(su),比普通奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的焊接(jie)性差。



四(si)、不銹鋼(gang)的物理性能和力學性能



 1. 不(bu)銹(xiu)鋼物理(li)性能


  奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)比電(dian)阻可(ke)達(da)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的5倍,線(xian)膨脹(zhang)系數比碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的約(yue)大(da)50%,而馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的線(xian)膨脹(zhang)系數大(da)體(ti)上和(he)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的相等(deng)。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的熱導(dao)率為(wei)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的1/2左右。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)通常是(shi)非磁(ci)性的。鉻當(dang)量和(he)鎳當(dang)量較低的奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)冷加工變形較大(da)的情況下,會產(chan)生形變誘導(dao)馬(ma)氏體(ti),從而產(chan)生磁(ci)性。用(yong)熱處理(li)方(fang)法可(ke)消除這種(zhong)馬(ma)氏體(ti)和(he)磁(ci)性。


 2. 不銹鋼的力(li)學性能(neng)


 馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)在退(tui)火(huo)狀態(tai)下(xia),硬度最(zui)低(di),可淬火(huo)硬化(hua),正常(chang)使用時的(de)(de)回(hui)火(huo)狀態(tai)的(de)(de)硬度又(you)稍有(you)下(xia)降(jiang)(jiang)。鐵素體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)特點是常(chang)溫(wen)沖擊韌性低(di)。當高(gao)溫(wen)長(chang)(chang)時間加(jia)熱時,力(li)學性能(neng)將進一步惡化(hua),可能(neng)導致475℃脆(cui)(cui)化(hua)、σ脆(cui)(cui)性或晶粒粗(cu)大等。奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)常(chang)溫(wen)具有(you)低(di)的(de)(de)屈強比(40%~50%),伸長(chang)(chang)率、斷面收(shou)縮率和(he)沖擊吸(xi)收(shou)功均很(hen)高(gao)并(bing)具有(you)高(gao)的(de)(de)冷加(jia)工硬化(hua)性。某些(xie)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)經高(gao)溫(wen)加(jia)熱后,會產生(sheng)σ相(xiang)和(he)晶界析(xi)出碳化(hua)鉻引起的(de)(de)脆(cui)(cui)化(hua)現象。在低(di)溫(wen)下(xia),鐵素體(ti)(ti)和(he)馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)夏比沖擊吸(xi)收(shou)功均很(hen)低(di),而奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)則有(you)良好的(de)(de)低(di)溫(wen)韌性。對含有(you)百分之幾(ji)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang),則應注(zhu)意低(di)溫(wen)下(xia)塑性和(he)韌性降(jiang)(jiang)低(di)的(de)(de)問(wen)題。



五、不(bu)銹鋼的耐腐蝕性能


 金屬受介質的(de)(de)化學及電化學作用而破壞的(de)(de)現(xian)象稱(cheng)為(wei)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),不銹鋼的(de)(de)主要(yao)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)形式(shi)有均勻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(表面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi))和局部(bu)(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),局部(bu)(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)包括晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等。據統(tong)計,在不銹鋼腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)破壞事故(gu)中,由(you)均勻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)引起的(de)(de)僅占約10%,而由(you)局部(bu)(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)引起的(de)(de)則高達90%以上,由(you)此(ci)可見(jian),局部(bu)(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)相當(dang)嚴重的(de)(de)。


 1. 均勻腐蝕


    均勻腐(fu)蝕是指接(jie)觸的(de)金屬表面全部產生腐(fu)蝕的(de)現(xian)象。檢查方(fang)法(fa)多(duo)半(ban)使用失重(zhong)法(fa)。


 2. 局部腐蝕


  ①.  晶間腐蝕(shi)


    在(zai)腐(fu)蝕(shi)(shi)介質作用下,起(qi)源于金屬(shu)表(biao)面(mian)沿晶界深入金屬(shu)內部的腐(fu)蝕(shi)(shi)稱為晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。它是(shi)一(yi)種(zhong)局部性腐(fu)蝕(shi)(shi)。晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)導(dao)致晶粒(li)間(jian)的結(jie)合(he)力(li)喪(sang)失,材(cai)料(liao)強(qiang)度幾(ji)(ji)乎消失,是(shi)一(yi)種(zhong)很(hen)值得重(zhong)視(shi)的危險的腐(fu)蝕(shi)(shi)現象。導(dao)致奧氏(shi)體不(bu)銹鋼晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)的原(yuan)因(yin)很(hen)多,概括有以下幾(ji)(ji)種(zhong):


   a.碳化鉻析出引起的晶間腐(fu)蝕


   b.σ相析出引(yin)起的晶(jing)間腐(fu)蝕


   c.晶界吸附引起的晶間腐(fu)蝕


   d.穩定元素高溫溶解引起的晶(jing)間腐蝕


  ②.  點蝕(shi)及縫隙腐(fu)蝕(shi)


  點蝕及縫隙腐(fu)蝕的共同機理是腐(fu)蝕區間產生“閉塞電池腐(fu)蝕”作用所致,但各自的具體原因(yin)不相(xiang)同。


  點蝕(shi)是指在金屬材料表面產生的尺寸約(yue)小(xiao)于(yu)1.0mm的穿孔(kong)性(xing)(xing)或蝕(shi)坑(keng)性(xing)(xing)的宏觀腐蝕(shi)。點蝕(shi)的形成主要(yao)是由于(yu)材料表面鈍化膜的局部(bu)破壞所引起的。


  縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)是金屬(shu)構件(jian)縫(feng)隙(xi)處發生的(de)斑點狀或潰瘍形(xing)宏觀蝕(shi)坑。它是以腐(fu)蝕(shi)部位的(de)特征命名的(de)。和點蝕(shi)形(xing)成機理有差(cha)異(yi)之點在于縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)主要是由介質的(de)電化學不(bu)均(jun)勻性引起的(de)。因此(ci),改善運行條件(jian)、改變介質成分和結構形(xing)式是防止縫(feng)隙(xi)腐(fu)蝕(shi)的(de)重要措施。

   

  ③.  應力腐蝕斷裂(SCC)


  應(ying)力腐(fu)蝕(shi)是指在(zai)靜拉伸應(ying)力與電化學介質(zhi)共同作用下(xia),因陽極溶(rong)解過程引(yin)起的斷裂(lie)。在(zai)應(ying)力與腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)共同作用下(xia)有三種不同類(lei)型的局(ju)部(bu)腐(fu)蝕(shi)——應(ying)力腐(fu)蝕(shi)、氫(qing)脆和(he)腐(fu)蝕(shi)疲勞。