奧氏體不銹鋼具有面心立方晶體結(jié)構(gòu),無(wú)磁性,不能通過(guò)熱處理強(qiáng)化,只能采用冷加工強(qiáng)化手段提高強(qiáng)度。由于其耐蝕,良好的常溫和低溫韌性、易成型性和良好的可焊性而廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域和日常消費(fèi)領(lǐng)域。奧氏體不銹鋼產(chǎn)量約占不銹鋼產(chǎn)量的70%,其產(chǎn)品涵蓋板、管、絲、帶、棒材、鍛件等幾乎所有的冶金產(chǎn)品類(lèi)型。
1Cr18Ni9(AISI 302不銹鋼)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(chǎn)板、管、絲、帶、棒材、鍛件等各類(lèi)冶金產(chǎn)品。它不能通過(guò)熱處理手段進(jìn)行強(qiáng)化,可通過(guò)冷變形獲得較高的強(qiáng)度。在固溶狀態(tài)下,在氧化性酸中、大氣、水、蒸汽等介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。鋼的耐晶間腐蝕性能不佳,經(jīng)650℃敏化處理或在中溫長(zhǎng)期保溫后,此鋼具有晶間腐蝕傾向,若消除這種傾向,必須經(jīng)過(guò)固溶處理,否則,僅能改用穩(wěn)定化型或超低碳鋼種。此外,1Cr18Ni9不銹鋼的無(wú)磁性能及低溫性能較好。因此,1Cr18Ni9不銹鋼主要應(yīng)用于對(duì)耐蝕性和強(qiáng)度要求不高的結(jié)構(gòu)件和焊接件,亦可用于無(wú)磁部件和低溫裝置的部件。在具有晶間腐蝕的環(huán)境中,不宜以焊接狀態(tài)下使用。
一、化學(xué)成分
1Cr18Ni9不銹鋼化學(xué)成份見(jiàn)下表,為了比較也列入了 ASTM標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的化學(xué)成分。
標(biāo)準(zhǔn) | 牌號(hào) | (12Cr18Ni9)302不銹鋼化學(xué)成分 | ||||||
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. 均勻腐蝕
固溶處理狀態(tài)下12Cr18Ni9不銹鋼耐均勻腐蝕性能 | ||||
試驗(yàn)時(shí)間 | 腐蝕速度 | |||
介質(zhì) | 濃度 % | 溫度 ℃ | 小時(shí) | 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 | ||
鹽酸 | 2 | 35 | 2.86 |
2. 晶間腐蝕
1Cr18Ni9不銹鋼耐晶間腐蝕性能不良,敏化態(tài)不能通過(guò)晶間腐蝕檢驗(yàn),固溶態(tài)可通過(guò)晶間腐蝕檢驗(yàn)。因此在焊接狀態(tài)在產(chǎn)生晶間腐蝕的介質(zhì)中不宜采用。
三、物理性能
(12Cr18Ni9)302不銹鋼的物理性能 | |
項(xiàng)目 | 數(shù)值 |
密度 g/cm3 | 8 |
彈性模量 E.GPa | 193 |
線(xiàn)膨脹系數(shù)a. 10-6/k | |
0~100℃ | 17.2 |
0~315℃ | 178 |
0~538℃ | 18.4 |
導(dǎo)熱系數(shù) W/M·K | |
100℃ | 16.2 |
500℃ | 21.5 |
比熱 J/Kg·K | |
0~100℃ | 500 |
電阻 nΩ·m | 720 |
導(dǎo)磁率 | 1.02 |
熔點(diǎn)范圍 ℃ | 1400~1420 |
四、工藝性能:
1. 熱加工性能
1Cr18Ni9不銹鋼熱加工性能良好,適宜的熱加工溫度范圍為1160~1200℃,終加工溫度應(yīng)大于850℃。
2. 冷加工性能
固溶狀態(tài)下,1Cr18Ni9不銹鋼具有良好的冷加工性能,可順利進(jìn)行冷軋,冷拔操作加工。鋼的冷成形性能良好,可進(jìn)行冷沖壓和冷彎等冷成形作業(yè),鋼的極限拉深系數(shù)約為2.06,工作拉深系數(shù)為1.80~1.90.
3. 熱處理
1Cr18Ni9不銹鋼鋼的固溶熱處理溫度為1100~1150℃,冷加工中間熱處理溫度為850~970℃,冷卻方式為水冷,對(duì)于截面尺寸較小的材料亦可空冷。
4.焊接性能
1Cr18Ni9不銹鋼的焊接性能良好,可采用各種方法焊接,手工電弧焊可采用奧102,奧107焊條,焊后可通過(guò)L法晶間腐蝕檢驗(yàn)。采用奧132和奧137焊條焊接且經(jīng)敏化處理后亦可通過(guò)L法晶間腐蝕檢驗(yàn)。為確保鋼的耐晶間腐蝕性能,焊后應(yīng)進(jìn)行固溶處理,若不能進(jìn)行固溶,宜選用抗敏化性能優(yōu)異的鋼種。
五、材料應(yīng)用
1Cr18Ni9不銹鋼主要用于制造中等溫度下耐腐蝕而強(qiáng)度要求不高的部件以及低溫應(yīng)用。在要求耐腐蝕及無(wú)磁的環(huán)境中,該鋼可以制造各相應(yīng)部件和設(shè)備,如彈簧、管道、緊固件、容器、換熱器等。