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。固溶處理后奧氏體不銹鋼的力學性能,見表2-4。
①. 本(ben)表第(di)1列(lie)“序(xu)號”是指GB/T20878中(zhong)的序(xu)號。
奧氏體型不(bu)銹鋼(gang)與馬氏體、鐵素(su)體型不(bu)銹鋼(gang)相比(bi)(bi)較,因具有(you)延伸(shen)性(xing)和屈(qu)服(fu)(fu)比(bi)(bi)(屈(qu)服(fu)(fu)強度/抗拉強度)高(gao)等性(xing)能,所以其加(jia)(jia)工性(xing)十分優越(yue)。但其加(jia)(jia)工硬化性(xing)大,加(jia)(jia)工硬化性(xing)如圖2-2所示。
不(bu)(bu)同鋼種所表現出的加工硬(ying)化性,是依(yi)據(ju)奧氏體(ti)穩定程度的不(bu)(bu)同而定。例(li)如(ru),12Cr17Ni7(301)是最容易(yi)硬(ying)化的。
而奧(ao)氏體穩定度(du),可由含有結晶粒度(du)(GSN)的計(ji)算式來計(ji)算出,見(jian)式(2-12)。
公式中(zhong)“ASTM G.S.N”是美國標(biao)準ASTM的晶(jing)粒度(du)級別數“GSN”,我國標(biao)準的晶(jing)粒度(du)數為:G。這樣前式也可(ke)變換成(cheng)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。
奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)系列的(de)(de)代表鋼種(zhong)06Cr19Ni10(304),雖然被稱為(wei)準穩定(ding)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)系列鋼種(zhong),固溶處理(li)后為(wei)非磁性(xing),但在常溫下加工(gong)(gong)(gong)后,卻容易變態為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)而具有磁性(xing)。而10Cr18Ni12(305)鋼,因其(qi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相(xiang)更(geng)穩定(ding)(其(qi)Ni含量大于06Cr19Ni10鋼的(de)(de)Ni含量,Ni是(shi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)穩定(ding)化元素(su)),冷加工(gong)(gong)(gong)不會引發馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變,加工(gong)(gong)(gong)以后仍為(wei)非磁性(xing)。
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,還(huan)要特別注(zhu)意因(yin)在(zai)奧(ao)氏體系列不(bu)銹鋼加工(gong)時,所引(yin)起的在(zai)隨(sui)后(hou)(hou)的使用過程中(zhong)會發生時效裂(lie)紋(wen)或(huo)(huo)斷裂(lie)。12Cr17Ni7(301)或(huo)(huo)06Cr19Ni10(304)等(deng)進行深度拉深加工(gong)后(hou)(hou),在(zai)常溫放置不(bu)長時間(jian),嚴重(zhong)時會伴有聲響的裂(lie)紋(wen)發生,即(ji)出現延遲破裂(lie)現象。其原(yuan)因(yin)是因(yin)為氫(qing)、殘留應力和馬(ma)氏體變態等(deng)所引(yin)起的。作(zuo)為對(dui)策,就(jiu)是采用奧(ao)氏體相(xiang)穩定(ding)不(bu)銹鋼,或(huo)(huo)采用加工(gong)后(hou)(hou)再熱(re)處理等(deng)方法去除應力,以防(fang)止時效裂(lie)紋(wen)或(huo)(huo)斷裂(lie)。
H1/4 狀態的鋼材力學性能,見表2-5。