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不锈钢可以按组织特征、用途、化学成份、表面类别等多种方式进行分类。 常见的一种分类方法-不锈钢按其组织特征分为:奥氏体型、奥氏体-铁素体、铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型五类。 奥氏体型钢(A):主要合金元素为铬和镍,其次有钛、铌、钼、氮、锰等。具有稳定的奥氏体组织,加热无相变,无铁磁性。这类钢韧性高,脆性转变温度低,具有良好的耐蚀性和高温强度,较好的抗氧化性,良好的压力加工和焊接性能,但屈服强度较低,且不能采用热处理方法强化。 铁素体型钢(F):主要合金元素为铬,其含量通常等于大于13%,不含镍,有些钢种还添加钼、钛、硫等。加热时无相变,且存在加热晶粒长大不可逆性,不能用热处理方法改变。高铬铁素体型不锈钢存在475℃和σ相析出产生的脆性,可用加热到550℃或800℃以上然后快冷加以。这类钢具有良好的抗氧化性介质的腐蚀能力,并具有良好的热加工性及一定的冷加工性能。但缺口敏感性和脆性转变温度较高,加热后对晶间腐蚀也较为敏感。 奥氏体-铁素体型钢(双相不锈钢)(A-F):在18-8型奥氏体不锈钢的基础上添加更多的铬钼和硅元素,或降低含碳量制成。其屈服强度约为奥氏体型钢两倍,可焊性良好,韧性较高,应力腐蚀、晶间腐蚀及焊接热裂倾向较奥氏体型钢小。 马氏体型钢(M):主要合金元素是铬,其含量13%以上,含碳量较高,热处理时有相变,可采用热处理方法强化。淬透性较高,含碳高的钢的钢空淬也能得到马氏体。钢在淬火回火状态使用,有较高的强度、硬度和耐磨性。 沉淀硬化型钢(PH):经沉淀硬化热处理后具有高的强度,耐蚀性优于铁素体型钢而略低于奥氏体不锈钢板。




现已研究确定,导致铁素体不锈钢475℃脆性的原因是αˊ相的析出。αˊ相是一种富铬相,含铬量可高达61%-83%,含铁量为37%-17.5% 。尺寸为10-20nm左右。此相具有体心立方结构且无磁性,晶格常数为0.2877nm,介于铁与铬的晶格常数之间。 б相:铁素体不锈钢在500-925℃温度范围内加热或停留时,同样会使钢产生严重脆化。研究表明,此种脆化的原因是由于б相的析出。从图3-1的Fe-Cr二元相图中可以看出,Fe-Cr合金中有б相的存在,而且б相的铬量范围在42%-50%;α+б相区的铬量≥20% ,其存在温度为500-800℃。由于б相是一种无磁且具有高硬度的脆性相。因而常常引起钢的韧性下降。由于б相富铬,它们的析出又常常引起铬变化而使钢的耐蚀性下降。连续成网状的б相较岛状者更为有害。



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0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb不锈钢又称“20”合金或“20Cb”合金,是一种铬镍钼铜高合金奥氏体不锈钢。其特点是在硫酸、硝酸及其混酸和其他多种氧化还原介质中均有较好的耐蚀性。特别是在稀硫酸(浓度在30% 以下)环境中能发挥其良好耐蚀性的优势。该钢种热加工、冷加工及焊接性能均优良,并且也容易铸造成形。主要用于各种化学加工(如炼油、制药、化肥和合成橡胶等)、食品加工、纺织、造纸及湿法冶金等工业中,在硫酸、硝硫混酸和磷酸及其他还原性介质条件下使用的反应器、换热器、贮槽、泵和阀门及其他构件。但是近些年来,在该钢种成分的基础上将镍含量提高5% ,发展出了00Cr20Ni35Mo3Cu4Nb 铁镍基耐蚀合金(又称“20Cb-3”合金),其耐硫酸腐蚀和耐应力腐蚀破裂的性能等比该钢种进一步提高,在很多应用场合取代了该钢种。因而作为变形材应用的0Cr20Ni29Mo3Cu4Nb 不锈钢大有逐渐被淘汰之势,但是作为铸造合金的该钢种依然有着广泛的应用。



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