奧氏體(ti)不銹鋼具有很好的可加工性、焊接性、機械性能(強度、韌性及延伸性)及很好的耐蝕性能。奧氏體不銹鋼還具有一些特殊性能(與碳鋼比),如熔點低、電阻率高、導熱性低、膨脹系數大等。


一(yi)、奧氏體不銹鋼在高溫(wen)與低溫(wen)環境中的機械性能


奧氏體(ti)不(bu)銹鋼因為其具(ju)(ju)有(you)較高的(de)抗腐(fu)蝕(shi)性,而被(bei)廣泛(fan)應用于腐(fu)蝕(shi)環(huan)境中(zhong)。同(tong)時,奧氏體(ti)不(bu)銹鋼在(zai)高溫或低溫環(huan)境下,也具(ju)(ju)有(you)很優異的(de)機(ji)械性能,因而在(zai)工業生產中(zhong)得(de)到十分廣泛(fan)的(de)應用。


 奧氏體不銹鋼在低溫的應用,與鐵素體不同,沒有拉伸-斷裂過渡區。奧氏體不銹鋼在低溫環境下維持著很高的韌性,如:0Cr19Ni9(304不銹鋼),00Cr19Ni9(304L不銹鋼(gang))、OCr17Ni12Mo2(316不銹(xiu)鋼)、00Cr17Ni14Mo2(316L不銹鋼)和0Cr18Ni11Nb(347不銹(xiu)鋼)等都被廣泛地用于液化氣的儲存與運輸。


 在(zai)溫(wen)(wen)(wen)度高達600℃時,奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)也(ye)有很好(hao)(hao)的(de)(de)蠕變強(qiang)度。如果在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中加入(ru)(ru)釩、鈮或鈦,在(zai)高于600℃的(de)(de)環(huan)境下也(ye)具有很好(hao)(hao)的(de)(de)蠕變強(qiang)度;在(zai)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中加入(ru)(ru)鈮和鈦,雖然可提高其(qi)(qi)高溫(wen)(wen)(wen)蠕變強(qiang)度,但其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)韌性也(ye)跟著降(jiang)低了。因為(wei)在(zai)高溫(wen)(wen)(wen)時不(bu)銹(xiu)鋼(gang)表面結成一層致密的(de)(de)氧(yang)化膜,所(suo)以其(qi)(qi)在(zai)高溫(wen)(wen)(wen)時耐氧(yang)化性很好(hao)(hao)。


二、合金(jin)成分和顯微結構


在可焊不銹鋼(gang)中最重(zhong)要(yao)的顯(xian)微結(jie)構(gou)是鐵素(su)體(ti)和(he)奧(ao)氏(shi)體(ti),盡管鉻與(yu)鎳是最主(zhu)要(yao)的合(he)金元素(su),但其他(ta)合(he)金成(cheng)分對(dui)不銹鋼(gang)組織性(xing)能也有(you)很大影響。所以,鉻、鎳及其他(ta)合(he)金成(cheng)分對(dui)顯(xian)微組織結(jie)構(gou)的影響也應(ying)同時考(kao)慮。鉬、鈷(gu)和(he)鈦促(cu)(cu)進奧(ao)氏(shi)體(ti)骨架中δ-鐵素(su)體(ti)的形(xing)成(cheng),這些合(he)金元素(su)稱為鐵素(su)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su);另一方面,銅(tong)、錳、碳、氮和(he)鎳能促(cu)(cu)進奧(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng),這些合(he)金元素(su)被稱為奧(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)。


三(san)、奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的耐(nai)腐蝕性(xing)


 奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)靠其(qi)(qi)表面的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)隔斷(duan)鋼材(cai)與環境(jing)的(de)(de)聯(lian)系(xi)而達到(dao)防腐蝕目的(de)(de)的(de)(de)。這層氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo),厚度為20A~30A,成分(fen)為Cr2O3,極其(qi)(qi)致(zhi)密,與一般的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學品不(bu)反應(ying),氧(yang)(yang)或其(qi)(qi)他腐蝕物質無法通(tong)過這層氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)去腐蝕內(nei)層金屬。如(ru)果這層氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)被(bei)破壞(huai),在有氧(yang)(yang)的(de)(de)環境(jing)下立(li)即會生成新(xin)的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo);另(ling)一方面,不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)耐應(ying)力腐蝕,其(qi)(qi)原因是(shi)在裂紋處有氧(yang)(yang)的(de)(de)富(fu)集(ji)效應(ying),引起應(ying)力腐蝕。


(1) σ相


 σ 相(xiang)是一種金屬間化合物(wu),在(zai)(zai)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)存在(zai)(zai)時,會(hui)嚴重降低不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)延伸(shen)性(xing)和韌性(xing),同時使不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)不耐應力腐蝕(shi)和其(qi)他形式(shi)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。σ相(xiang)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)是造成(cheng)(cheng)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊縫延伸(shen)率低的(de)(de)(de)原因(yin)所在(zai)(zai),所以(yi),當焊縫從982℃冷(leng)卻到537℃時,應快速(su)冷(leng)卻以(yi)防止大(da)量(liang)σ相(xiang)的(de)(de)(de)生成(cheng)(cheng)。快速(su)冷(leng)卻時,可(ke)(ke)能(neng)還會(hui)形成(cheng)(cheng)少量(liang)σ相(xiang),但因(yin)其(qi)數量(liang)少而(er)(er)不會(hui)對(dui)不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)產生影響。新超級奧氏體不銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),由于加入了(le)氮,可(ke)(ke)阻止σ相(xiang)的(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng),因(yin)而(er)(er)可(ke)(ke)加工(gong)成(cheng)(cheng)厚板。


(2)氧化(hua)鈍化(hua)膜與活性環境(jing)


不(bu)銹鋼(gang)表面在(zai)自然環境中是鈍(dun)化(hua)的,當(dang)把不(bu)銹鋼(gang)表面的氧化(hua)膜(mo)擦(ca)去,不(bu)銹鋼(gang)就暴(bao)露于活性環境中,當(dang)氯離子的濃(nong)度(du)較高時(如在(zai)海水(shui)中),不(bu)銹鋼(gang)就會產生腐蝕。


  a. 對(dui)化學品的抗腐(fu)蝕性(xing)能  不(bu)銹鋼(gang)對各種濃(nong)度和溫度的硝酸(suan)(suan)的的抗蝕(shi)性能較好,304不(bu)銹鋼(gang)廣泛應用于硝酸(suan)(suan)工業(ye),但(dan)不(bu)銹鋼(gang)不(bu)耐硫酸(suan)(suan)腐蝕(shi)。


  b. 海水對不銹鋼的作(zuo)用   0Cr19Ni9(304)不銹鋼在淡水中使用具有很滿意的防腐蝕性能。0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼可用于處理海水,使用效果還滿意。但0Cr17Ni12Mo2(316)在海水中的使用條件不同會有不同的結果,如海水冷卻冷凝器,若采用0Cr17Ni12Mo2(316)不銹鋼不耐靜止或慢流速(<1.5m/s)海水的腐蝕,即使是流動海水,流速要大于1.5m/s,并需要定期清理污垢。


  c. 不銹(xiu)鋼抵抗各種腐蝕的能力  一般來(lai)說,含鉻越(yue)高,不銹(xiu)鋼耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性越(yue)強(qiang)。不銹(xiu)鋼可(ke)以抗(kang)均勻腐(fu)蝕(shi)(shi)、磨(mo)損腐(fu)蝕(shi)(shi)及堿(jian)性腐(fu)蝕(shi)(shi);但是(shi),在一定條(tiao)件下,不銹(xiu)鋼不耐(nai)(nai)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)。


(3) 電化學(xue)腐蝕


 當不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與異(yi)種金屬接觸時(shi),就要(yao)考(kao)慮電化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)。但(dan)是(shi),如(ru)果(guo)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)正極(ji),則不(bu)會產生電流腐(fu)(fu)蝕(shi)。因此,應仔細選(xuan)擇不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊接材料(liao)及不(bu)銹(xiu)鋼(gang)設備的(de)緊固件。


(4)局部(bu)腐蝕


  在一定(ding)條件(jian)下,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對(dui)局部腐蝕是(shi)十分敏感的(de)。在化工廠中,60%的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)設(she)備的(de)損壞(huai)是(shi)由于(yu)點腐蝕、裂紋腐蝕、應力腐蝕開裂,同(tong)時還有晶間腐蝕造成的(de)。操(cao)作(zuo)條件(jian)及(ji)環境(jing)因素,如:pH值、溫度、氯離(li)子、氧含量等(deng)對(dui)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)性能(neng)也有影響。


  不銹鋼的局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕有(you):點腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕、間(jian)隙(xi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕、應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕和晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕等。

 

   ①. 不銹鋼的(de)點腐蝕


   不(bu)銹鋼(gang)的(de)抗腐性能,依賴(lai)于其表面(mian)(mian)的(de)氧化(hua)(hua)(hua)膜,而氧化(hua)(hua)(hua)膜的(de)抗腐蝕性取決于鉬(mu)、鎳與鉻的(de)含量。另(ling)外(wai),對(dui)氧化(hua)(hua)(hua)膜抗點腐蝕性能有貢獻的(de)元素是氮,如果(guo)氧化(hua)(hua)(hua)膜被破(po)壞,或者氧化(hua)(hua)(hua)膜不(bu)完整(zheng)(如鋼(gang)表面(mian)(mian)化(hua)(hua)(hua)學成分(fen)不(bu)均勻),或有氯離子存(cun)在,就會(hui)產生點蝕。與焊接有關的(de)缺(que)陷,如:雜質(zhi)、第(di)二相、電弧(hu)沖擊(ji)處、飛濺物等都是點腐蝕發生的(de)地方。在微觀結構方面(mian)(mian),硫(liu)化(hua)(hua)(hua)錳雜質(zhi)、δ-鐵素體、σ相都會(hui)引起點腐蝕。


   ②. 不銹鋼(gang)的隙腐蝕


   因為(wei)金(jin)屬與(yu)金(jin)屬的(de)連(lian)接,墊片、金(jin)屬表面結垢等,會形成一些間(jian)隙或凹槽(cao),從而導致間(jian)隙腐蝕。很多因素影響間(jian)隙腐蝕的(de)發生及(ji)擴(kuo)散。


   A. 幾何尺寸因(yin)素:間隙類(lei)型(金屬-金屬,金屬-異(yi)種金屬)、間隙深度(du)、內外面積(ji)比等。


   B. 環境因素:含氧量、氧離子濃度、pH值、溫度、擴散(san)與對流(liu)、微生(sheng)物影響等。


   C. 電化(hua)學反(fan)應(ying):金屬溶解、氧消耗、氫產生(sheng)等。


   D. 冶金(jin)(jin)因素:金(jin)(jin)屬組(zu)織不純、表(biao)面氧化、鈍化膜的特性等。


  不銹(xiu)鋼的(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)與間隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)比較(jiao) 不銹(xiu)鋼的(de)(de)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)與間隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)產生(sheng)的(de)(de)機理不同,但它們的(de)(de)擴(kuo)散機理卻是相同的(de)(de)。點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)要有(you)較(jiao)高的(de)(de)氯離子(zi)濃度才發(fa)(fa)生(sheng),間隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)在較(jiao)低(di)的(de)(de)氯離子(zi)濃度下也會發(fa)(fa)生(sheng)。不銹(xiu)鋼在某一溶(rong)液中(zhong)不會產生(sheng)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi),但有(you)可(ke)能(neng)發(fa)(fa)生(sheng)間隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)。在金相結構上,控制(zhi)發(fa)(fa)生(sheng)點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)措施一樣可(ke)以控制(zhi)間隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)發(fa)(fa)生(sheng),如,消除硫(liu)化錳(meng)(meng)雜(za)質,同時能(neng)提高不銹(xiu)鋼耐點(dian)(dian)腐(fu)(fu)蝕(shi)與間隙(xi)(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)能(neng)力。消除硫(liu)化錳(meng)(meng)的(de)(de)途徑有(you)3個(ge):降(jiang)低(di)錳(meng)(meng)含量(liang)、降(jiang)低(di)硫(liu)含量(liang)和加入鈦或Zr(鋯)。


  ③. 不銹鋼的(de)應(ying)力(li)腐蝕


  所有(you)不(bu)(bu)銹鋼(gang)都(dou)會遇到應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂的(de)問題,很多環境(jing)因素與(yu)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)有(you)關。根(gen)據(ju)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生的(de)機理,可(ke)將應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)分為穿晶應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)晶間(jian)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)。穿晶應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)主要發(fa)生在含氯(lv)離(li)子(zi)介質中,很少發(fa)生在氫氧化物介質中;晶間(jian)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)發(fa)生在一般的(de)水溶液(ye)(ye)介質中。影(ying)響(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)主要因素有(you)氯(lv)離(li)子(zi)水溶液(ye)(ye)和(he)堿性溶液(ye)(ye)。發(fa)生應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)臨界應(ying)力(li)(li)(li)(li)很難(nan)確(que)定,并(bing)且(qie)往往是很低的(de),一般的(de)焊接殘余應(ying)力(li)(li)(li)(li)均大于應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)臨界應(ying)力(li)(li)(li)(li)。


   奧氏體不銹鋼的(de)氯(lv)離子應力腐(fu)蝕: 奧氏體不銹鋼(gang)氯離(li)子(zi)(zi)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)是穿晶應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。影響應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)的因素有:氯離(li)子(zi)(zi)濃(nong)度、含(han)氧量(liang)、溫(wen)度、應(ying)(ying)(ying)力大小(xiao)和溶(rong)液的pH值。一(yi)般來說,當(dang)氯離(li)子(zi)(zi)含(han)量(liang)大于(yu)300×106時(shi),會產生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi);當(dang)氯離(li)子(zi)(zi)含(han)量(liang)小(xiao)于(yu)20×106時(shi),不會產生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。很多(duo)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)發生(sheng)(sheng)于(yu)75℃以上;而(er)低于(yu)50℃,一(yi)般不會產生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)。


  堿性應(ying)力腐蝕(shi)開裂(lie): 在120℃以上不銹鋼會產生堿性應力腐蝕。


  不銹鋼中鎳含量對應力腐蝕的影響(xiang):  當不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的含(han)(han)鎳(nie)量在8%~12%之間時(shi),發生應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的傾(qing)向性最大,而(er)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)304、316的含(han)(han)鎳(nie)量正好在此(ci)區(qu)間。降(jiang)低含(han)(han)鎳(nie)量雖可提高其抗應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)能力(li)(li),但會使不銹(xiu)鋼(gang)(gang)內鐵(tie)素體增加。增加不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的鎳(nie)含(han)(han)量,也可提高不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的抗應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)能力(li)(li)。因此(ci),可以認為,含(han)(han)鎳(nie)量大于22%時(shi)不會產(chan)生應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)。


   奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)縫(feng)的應力(li)腐蝕: 在氯離子溶液中(zhong),有(you)(you)應(ying)(ying)力作用(yong)的(de)奧氏體不銹鋼都會產生穿晶(jing)應(ying)(ying)力腐蝕。焊接部(bu)位(wei)特別容(rong)易產生應(ying)(ying)力腐蝕,是(shi)(shi)(shi)(shi)由(you)于以(yi)下三(san)個原因:一是(shi)(shi)(shi)(shi)焊接部(bu)位(wei)殘留有(you)(you)很大的(de)拉伸應(ying)(ying)力(除非(fei)進(jin)(jin)行焊后熱處理);二是(shi)(shi)(shi)(shi)焊接部(bu)位(wei)常常是(shi)(shi)(shi)(shi)應(ying)(ying)力集中(zhong)的(de)地(di)方;三(san)是(shi)(shi)(shi)(shi)加熱會產生一些對應(ying)(ying)力腐蝕敏感的(de)金(jin)相組織。為了防止晶(jing)間應(ying)(ying)力腐蝕,焊后進(jin)(jin)行熱處理是(shi)(shi)(shi)(shi)十分必要和有(you)(you)效的(de)。


④. 晶間腐蝕


  當(dang)不銹(xiu)鋼含(han)碳量(liang)大于(yu)0.5%,經過500℃~900℃加(jia)熱后,對晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)最為(wei)敏感,而這(zhe)個溫(wen)度范圍正好在焊(han)(han)接區域的(de)溫(wen)度范圍內(nei)。不銹(xiu)鋼焊(han)(han)縫對晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏感程度取決(jue)于(yu)焊(han)(han)接參數(shu)及(ji)板厚,因為(wei)這(zhe)些參數(shu)決(jue)定了鋼材(cai)處于(yu)臨(lin)界溫(wen)度的(de)時間(jian)。鋼材(cai)的(de)敏化(hua)溫(wen)度與(yu)時間(jian)的(de)關系(xi)(xi)如圖1-6所示。在圖1-6中,曲線(xian)表示碳化(hua)物(wu)析出所需的(de)時間(jian)與(yu)碳含(han)量(liang)的(de)關系(xi)(xi),曲線(xian)的(de)右邊表示碳化(hua)物(wu)已析出。


 影(ying)響奧氏(shi)體不銹鋼焊(han)縫晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕的(de)因素(su),與影(ying)響奧氏(shi)體不銹鋼晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕的(de)因素(su)相似:


  A. 金(jin)屬的(de)化學組成和金(jin)相組織,主(zhu)要成分是碳含量(liang)(liang),碳含量(liang)(liang)高是有害的(de)。鐵(tie)素體的(de)存在可以防止晶間腐(fu)蝕(shi),但粗大(da)的(de)晶粒會加速(su)晶間腐(fu)蝕(shi);


  B. 焊接前鋼(gang)材(cai)的(de)受熱情況(kuang),如果鋼(gang)材(cai)受過550℃~850℃加熱則鋼(gang)材(cai)容易發(fa)生晶間腐蝕;


  C. 加工(gong)焊接過程(cheng)中(zhong)、使(shi)用過程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)應力;


 D. 工(gong)作環(huan)境:不(bu)銹鋼在(zai)腐(fu)蝕環(huan)境中易發生(sheng)(sheng)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕。但是,不(bu)是所(suo)有(you)的環(huan)境都會(hui)產生(sheng)(sheng)焊(han)縫晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕,只(zhi)有(you)在(zai)氧化性環(huan)境下才會(hui)產生(sheng)(sheng)焊(han)縫品間(jian)腐(fu)蝕,焊(han)縫晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕經常發生(sheng)(sheng)在(zai)中等(deng)氧化性環(huan)境中。


  防止焊縫(feng)晶間(jian)腐蝕(shi)的措施:


  a.對厚板(ban),焊后(hou)應進行熱處理(li);


  b.選擇穩(wen)定(ding)性好的低碳不銹鋼,如304L、347等;


 c.適量低(di)溫(wen)加熱(線(xian)能量3kJ/cm,層間溫(wen)度低(di)于175℃);


 d.焊接(jie)材(cai)料(焊絲)碳(tan)(tan)(tan)含(han)量應是(shi)極(ji)低(di)的,最(zui)大限度地(di)降低(di)碳(tan)(tan)(tan)在焊縫金(jin)屬中的含(han)量,達(da)到低(di)于碳(tan)(tan)(tan)在18-8型不銹(xiu)鋼中室溫溶解極(ji)限值以下,使碳(tan)(tan)(tan)不可能與鉻(ge)(ge)生成鉻(ge)(ge)的碳(tan)(tan)(tan)化物,從而從根本(ben)上消除晶(jing)界的貧鉻(ge)(ge)區;


 e.提(ti)高焊(han)接材料(焊(han)絲)的(de)(de)鈦(tai)、鈮、鉭和(he)(he)鋯(gao)等(deng)的(de)(de)含量(liang),在焊(han)縫金屬中滲入比(bi)(bi)鉻(ge)更(geng)容易與(yu)碳(tan)(tan)(tan)結合的(de)(de)穩定化元(yuan)素,如鈦(tai)、鈮、鉭和(he)(he)鋯(gao)等(deng)。一般認為鈦(tai)碳(tan)(tan)(tan)比(bi)(bi)大于(yu)(yu)5倍時(shi)(shi),才(cai)能(neng)提(ti)高抗(kang)晶間腐蝕(shi)的(de)(de)能(neng)力。而試驗結果認為鈦(tai)碳(tan)(tan)(tan)比(bi)(bi)大于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)6.7倍時(shi)(shi),才(cai)有明(ming)顯的(de)(de)效(xiao)果;大于(yu)(yu)7.8倍時(shi)(shi),才(cai)能(neng)徹底(di)地改(gai)善(shan)晶間腐蝕(shi)的(de)(de)傾向。這是由于(yu)(yu)鈦(tai)能(neng)充分地將(jiang)碳(tan)(tan)(tan)化鉻(ge)的(de)(de)鉻(ge)置換出來,消除了晶界的(de)(de)貧鉻(ge)地帶,從而改(gai)善(shan)了抗(kang)腐蝕(shi)性。


 通過使用(yong)低碳不(bu)銹鋼和焊(han)(han)接材料(焊(han)(han)絲(si)),可以克服焊(han)(han)縫晶間(jian)腐蝕。但是(shi)也存在(zai)以下缺點:


  I. 低碳不銹(xiu)鋼焊縫強(qiang)度低;


 II. 具有穩定組(zu)織結(jie)構的不銹鋼易(yi)熱裂。


  具有穩(wen)定組織(zhi)的(de)不銹鋼容易在局部析(xi)出(chu)碳化物,從而導(dao)致晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi),這種晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)也稱作刀口腐(fu)蝕(shi)。


 ⑤. 刀口腐蝕


 當焊接321、347不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)時,受熱部分的溫(wen)度高達1150℃,這(zhe)個(ge)(ge)溫(wen)度導致TiC和NbC部分析出。這(zhe)時,碳在靠近焊縫處富(fu)集(ji)(ji)成一個(ge)(ge)很窄的富(fu)集(ji)(ji)區(qu)(qu)域(yu),在焊縫冷(leng)卻時,形成碳鉻化合物。這(zhe)個(ge)(ge)碳富(fu)集(ji)(ji)區(qu)(qu)域(yu),只有幾(ji)個(ge)(ge)晶(jing)(jing)粒寬,能長久(jiu)形成一條(tiao)細線(xian),稱晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)線(xian),也叫刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕(shi)。含鈮不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)比含鈦(tai)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)更能抵(di)抗刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕(shi),提高熱處理溫(wen)度不(bu)能消除刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕(shi)。刀(dao)口腐(fu)(fu)蝕(shi)與晶(jing)(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)有以下區(qu)(qu)別:


  A. 刀口腐蝕發生在緊鄰焊(han)縫(feng)很(hen)窄的區域內,而(er)焊(han)縫(feng)晶間腐蝕發生在離焊(han)縫(feng)較遠的區域;


  B. 刀口(kou)腐蝕發生在穩定型不銹鋼(gang)中;


  C. 受熱(re)的情況(kuang)不一樣。


 通過適當選(xuan)擇焊(han)接參數及熱(re)處(chu)理(li)參數可避免刀口(kou)腐蝕。


四、奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的工藝性能


  1. 成型性能 


    在(zai)低溫環境中有(you)(you)良好的組織穩定性,因此冷(leng)變(bian)形、深(shen)沖壓性能都很(hen)好。可(ke)在(zai)室溫下進行冷(leng)軋、冷(leng)拔,也可(ke)承受(shou)彎(wan)曲、深(shen)拉等冷(leng)加(jia)工。該類鋼(gang)具有(you)(you)冷(leng)作(zuo)硬化傾向,冷(leng)加(jia)工后強(qiang)度明顯上升,而塑性下降。


  2. 焊接性能 


    具(ju)有良好的(de)焊接性(xing)能(neng),焊件經焊接后無需進行熱處理。


  3. 表(biao)面處(chu)理工藝 


   耐腐蝕性能(neng)良好,在使用中一般不需(xu)要表面處(chu)理。為了(le)進一步改善(shan)耐腐蝕性能(neng),可采用鈍化(hua)處(chu)理工藝(yi)。