奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼具有面心立方(fang)晶體結構,無磁(ci)性(xing)(xing),不(bu)能通過熱處理強(qiang)化(hua),只(zhi)能采用(yong)冷加工強(qiang)化(hua)手段(duan)提高強(qiang)度。由于其(qi)耐蝕,良好的常溫和低(di)溫韌性(xing)(xing)、易(yi)成型性(xing)(xing)和良好的可焊性(xing)(xing)而廣泛應(ying)用(yong)于各(ge)工業(ye)領(ling)域和日常消費(fei)領(ling)域。奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼產(chan)量(liang)約占不(bu)銹(xiu)鋼產(chan)量(liang)的70%,其(qi)產(chan)品涵蓋板(ban)、管(guan)、絲(si)、帶(dai)、棒材、鍛件等幾(ji)乎所有的冶金產(chan)品類型。
1Cr18Ni9(AISI 302不(bu)銹(xiu)鋼)是一種歷史最悠久的奧氏體不銹鋼,鋼的塑性、韌性、熱冷加工性能良好,可生產板、管、絲、帶、棒材、鍛件等各類冶金產品。它不能通過熱處理手段進行強化,可通過冷變形獲得較高的強度。在固溶狀態下,在氧化性酸中、大氣、水、蒸汽等介質中具有良好的耐蝕性。鋼的耐晶間腐蝕性能不佳,經650℃敏化處理或在中溫長期保溫后,此鋼具有晶間腐蝕傾向,若消除這種傾向,必須經過固溶處理,否則,僅能改用穩定化型或超低碳鋼種。此外,1Cr18Ni9不銹鋼的無磁性能及低溫性能較好。因此,1Cr18Ni9不銹鋼主要應用于對耐蝕性和強度要求不高的結構件和焊接件,亦可用于無磁部件和低溫裝置的部件。在具有晶間腐蝕的環境中,不宜以焊接狀態下使用。
一、化學成分
1Cr18Ni9不銹(xiu)鋼化(hua)學成(cheng)份見(jian)下表,為了比較也列入了 ASTM標準中所規定的化(hua)學成(cheng)分。
標準 | 牌號 | (12Cr18Ni9)302不銹鋼化學成分(fen) | ||||||
碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鉻 | 鎳 | ||
GB/T 14976-2012 | 12Cr18Ni9 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0~19.0 | 8.0~10.0 |
ASTM A276 | 302 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0~19.0 | 8.0~10.0 |
二、耐蝕性能
1. 均勻腐(fu)蝕(shi)
固溶處理狀態下12Cr18Ni9不銹鋼(gang)耐均勻腐蝕性能 | ||||
試驗時間 | 腐蝕速度 | |||
介質 | 濃度 % | 溫度 ℃ | 小時 | mm/a |
硝酸 | 0.5~99 | 20 | <0.1 | |
7~37 | 沸 | 0.1~1.0 | ||
65 | 沸 | <1.0 | ||
93 | 37 | 0.01 | ||
93 | 55 | 0.21 | ||
97 | 55 | 0.76 | ||
99 | 55 | 1.25 | ||
99 | 沸 | <10.0 | ||
醋酸 | 10 | 沸 | <0.1 | |
50 | 沸 | <1.0 | ||
80 | 沸 | <3.0 | ||
硫酸 | 0.5 | 190 | 100 | 0.06~0.14 |
1 | 20~90 | 360 | 0.002 | |
5 | 20 | 384 | 0.6 | |
5 | 40 | <3.0 | ||
5 | 50 | 3.0~4.5 | ||
5 | 100~105 | 16~43 | 3.3~15.0 | |
10~50 | 20 | 2.0~5.0 | ||
80 | 20 | 120 | 0.46 | |
90~95 | 20 | 360~1032 | 0.0006~0.008 | |
檸檬酸 | 1~50 | 20 | <0.1 | |
5 | 140 | <1.0 | ||
50 | 沸 | <10.0 | ||
95 | 20~140 | <0.1 | ||
鹽(yan)酸 | 2 | 35 | 2.86 |
2. 晶(jing)間腐蝕
1Cr18Ni9不銹鋼耐晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)性能(neng)不良(liang),敏化態(tai)不能(neng)通過晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)檢驗(yan),固溶態(tai)可通過晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)檢驗(yan)。因此在焊(han)接(jie)狀態(tai)在產生晶(jing)(jing)間腐蝕(shi)的介質中(zhong)不宜采用。
三(san)、物理(li)性能
(12Cr18Ni9)302不銹鋼的物理性(xing)能 | |
項目 | 數值 |
密度 g/cm3 | 8 |
彈性模量 E.GPa | 193 |
線膨脹系數a. 10-6/k | |
0~100℃ | 17.2 |
0~315℃ | 178 |
0~538℃ | 18.4 |
導熱系數 W/M·K | |
100℃ | 16.2 |
500℃ | 21.5 |
比熱 J/Kg·K | |
0~100℃ | 500 |
電阻 nΩ·m | 720 |
導磁率 | 1.02 |
熔點范圍(wei) ℃ | 1400~1420 |
四、工藝(yi)性(xing)能:
1. 熱加工性能
1Cr18Ni9不(bu)銹鋼熱加工性能良好,適宜的熱加工溫度(du)范圍為1160~1200℃,終加工溫度(du)應大于850℃。
2. 冷加(jia)工(gong)性能
固溶狀態下,1Cr18Ni9不(bu)銹(xiu)鋼具有良好的冷加工(gong)性(xing)能(neng),可順(shun)利進(jin)行冷軋,冷拔操作(zuo)加工(gong)。鋼的冷成(cheng)形(xing)性(xing)能(neng)良好,可進(jin)行冷沖(chong)壓和冷彎等冷成(cheng)形(xing)作(zuo)業(ye),鋼的極限拉深(shen)(shen)系數約為(wei)2.06,工(gong)作(zuo)拉深(shen)(shen)系數為(wei)1.80~1.90.
3. 熱(re)處理
1Cr18Ni9不銹鋼鋼的固溶(rong)熱(re)處理溫度為(wei)(wei)1100~1150℃,冷加工中間(jian)熱(re)處理溫度為(wei)(wei)850~970℃,冷卻方式為(wei)(wei)水冷,對于截面(mian)尺寸較(jiao)小的材料亦可空冷。
4.焊接性能(neng)
1Cr18Ni9不(bu)銹鋼的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性能(neng)良好(hao),可采(cai)(cai)用(yong)各種(zhong)方(fang)法(fa)(fa)(fa)焊(han)(han)(han)(han)接(jie),手工電弧焊(han)(han)(han)(han)可采(cai)(cai)用(yong)奧(ao)102,奧(ao)107焊(han)(han)(han)(han)條,焊(han)(han)(han)(han)后可通過(guo)L法(fa)(fa)(fa)晶間腐蝕檢驗(yan)。采(cai)(cai)用(yong)奧(ao)132和奧(ao)137焊(han)(han)(han)(han)條焊(han)(han)(han)(han)接(jie)且經(jing)敏(min)化處理(li)后亦可通過(guo)L法(fa)(fa)(fa)晶間腐蝕檢驗(yan)。為確保鋼的耐晶間腐蝕性能(neng),焊(han)(han)(han)(han)后應進行固溶(rong)處理(li),若不(bu)能(neng)進行固溶(rong),宜選用(yong)抗敏(min)化性能(neng)優異(yi)的鋼種(zhong)。
五、材料應用
1Cr18Ni9不銹(xiu)鋼(gang)主要用(yong)于制(zhi)造中(zhong)等溫度下(xia)耐腐蝕(shi)而強度要求(qiu)不高的部(bu)件以(yi)及低溫應用(yong)。在(zai)要求(qiu)耐腐蝕(shi)及無磁的環境中(zhong),該鋼(gang)可以(yi)制(zhi)造各相應部(bu)件和設備,如彈簧、管道(dao)、緊固件、容器、換(huan)熱器等。