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對一般回火過程的影響 合金元素硅能推遲碳化物的形核和長大,并有力地阻滯ε-碳化物轉變為滲碳體;不銹鋼板中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳不銹鋼板中,馬氏體的正方度于300℃基本消失,而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素的不銹鋼板,在450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定的正方度。說明這些元素能推遲鐵碳過飽和固溶體的分解。反之,Mn和Ni促進這個分解過程(見合金不銹鋼板)。
合金元素對淬火后的殘留奧氏體量也有很大影響。殘留奧氏體圍繞馬氏體板條成細網絡;經300℃回火后這些奧氏體分解,在板條界產生滲碳體薄膜。殘留奧氏體含量高時,這種連續薄膜很可能是造成回火馬氏體脆性(300~350℃)的原因之一。合金元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等,進入滲碳體結構內,把滲碳體顆粒粗化溫度由350~400℃提高到500~550℃,從而抑制回火軟化過程,同時也阻礙鐵素體的晶粒長大。
特殊碳化物和次生硬化 當不銹鋼板中存在濃度足夠高的強碳化物形成元素時,在溫度為450~650℃范圍內,能取代滲碳體而形成它們自己的特殊碳化物。形成特殊碳化物時需要合金元素的擴散和再分配,而這些元素在鐵中的擴散系數比C、N等元素要低幾個數量級。因此在形核長大前需要一定的溫度
回火條件?;谕瑯永碛桑@些特殊碳化物的長大速度很低。在450~650℃形成的高度彌散的特殊碳化物,即使長期回火后仍保持其彌散性。在450~650℃之間合金碳化物的形成對基體產生強化作用,使不銹鋼板的硬度重新升高,出現峰值。這一現象稱為次生硬化。
316和316L不銹鋼(316L不銹鋼的性能見后)是含鉬不銹鋼種。316L不銹鋼中的鉬含量略高于316不銹鋼。由于鋼中鉬,該鋼種總的性能優于310和304不銹鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低于15%和高于85%時,316不銹鋼具有廣泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能,所以通常用于海洋環境。
316L不銹鋼的大碳含量0.03,可用于焊接后不能進行退火和需要大耐腐蝕性的用途中。
耐腐蝕性:耐腐蝕性能優于304不銹鋼,在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。
耐熱性:在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中,316不銹鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范圍內,好不要連續作用316不銹鋼,但在該溫度范圍以外連續使用316不銹鋼時,該不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好,可用上述溫度范圍。
熱處理:在1850-2050度的溫度范圍內進行退火,然后迅速退火,然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過熱處理進行硬化。
焊接:316不銹鋼具有良好的焊接性能??刹捎盟袠藴实暮附臃椒ㄟM行焊接。焊接時可根據用途,分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得佳的耐腐蝕性能,316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼,不需要進行焊后退火處理。
典型用途:
紙漿和造紙用設備熱交換器、染色設備、膠片沖洗設備、管道、沿海區域建筑物外部用材
316L的含碳量<0.03%
316的含碳量為<0.08%
0Cr18Ni9材質化學成份如下:
1、鎳及鎳合金的物理性能
呈銀白色,拋光后能長期保持美麗的光澤,比重8.9,晶格呈面心立方。
2、化學性能
鉻、鎳兩元素相配合組成鉻鎳不銹鋼,是一種較好的不銹鋼。在此種不銹鋼中加入大量鎳是為了得到單一的奧氏體組織,從而提高其耐蝕性和工藝性。在常溫和低溫下有很強的塑性和韌性,不具磁性,有較好的抗晶間腐蝕性能。
(1)鉻對不銹鋼的耐蝕性能起主要作用
鉻是決定不銹鋼抗腐蝕性能的主要元素,因為鋼中含鉻就能使不銹鋼在氧化介質中產生鈍化現象,即在表面形成一層很薄的膜,在這層膜內富集了鉻。鋼中含鉻量愈高,抗腐蝕性能就愈強。此外,鉻對鋼的機械性能和工藝性能都能起到很好的強化作用。
(2)鎳對不銹鋼的影響
只有在它與鉻配合時才能充分表現出來。鎳是形成奧氏體的合金元素,當鎳與鉻配合使用時,即可使金相組織由單相的鐵素體變為奧氏體和鐵素體雙相組織,經過熱處理,可以提高強度,從而使其具有更強的不銹耐蝕性和良好的形變性能。
2、雜質對性能的影響
當含碳量介于0.1%~0.3%之間時,在退火后,碳將以石墨狀態在晶格間界上析出,破壞了晶粒間的結合力,強烈地降低鎳的強度和塑性,使加工變形產生困難。
另外316不銹鋼碳與鉻有很強的親合力,能形成一系列碳化物。鋼中的含碳量愈高,形成的碳化鉻愈多,固溶體中含鉻量就相對減少,鋼的耐腐蝕性能就會降低。硫是有害的雜質,硫與鎳形成Ni3S2化合物,Ni3S2與鎳在625℃形成低熔點共晶,分布在晶粒間界上,當熱變形溫度超過共晶熔點時,即沿晶粒間界開裂,產生所謂"熱脆"現象。
鐵素體不銹鋼
在使用狀態下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳,有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,這類鋼具導熱系數大,膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點,因而限制了它的應用。爐外精煉技術(AOD或VOD)的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鋼獲得廣泛應用。奧氏體--鐵素體雙相不銹鋼
是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高,具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優良的耐孔蝕性能,也是一種節鎳不銹鋼。馬氏體不銹鋼
通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據化學成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。
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