Cr-Ni系奧氏體(ti)不銹鋼以鎳為主要奧氏體化元素,鎳含量至少要在8%,最高可達30%。為保證鋼的不銹性和耐蝕性,鉻含量一般不低于17%。其基礎牌號為18-8型不銹鋼(gang),該鋼種的鉻、鎳含量分別為19%和10%,在氧化性介質中耐蝕性優良,在多種不太強的腐蝕性環境中也表現良好。為了提高其在各種不同使用條件下及較強腐蝕性環境中的耐蝕性能,鋼的合金成分在兩個方面進行發展和改進:一方面是提高鉻、鎳含量,鉻可以提高到25%以上,鎳甚至可達到30%;另一方面是向鋼中添加諸如鉬、銅、硅、氮、鈦和鈮等其他合金元素。該鋼種的碳含量一般都比較低,目前常用牌號的碳含量多低于8%,并且有越來越多的牌號達到超低碳(≤0.03%)甚至更低的水平(≤0.02%)。
18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼,隨著不同性能的差異,演變出12Cr17Ni7、12Cr18Ni9、Y12Cr18Ni9、06Cr19Ni10、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb、022Cr17Ni7、022Cr19Ni10、022Cr19Ni10N等牌號,各牌號成分上略有差異,用途也不盡相同(見表2-1-1)。

(1) 12Cr17Ni7鋼(gang)合金(jin)化程度最(zui)低。其(qi)最(zui)大特點是組織(zhi)具(ju)有(you)亞(ya)穩性(xing)(xing),冷作(zuo)硬化能(neng)力最(zui)強(qiang),可(ke)根(gen)據(ju)不同(tong)強(qiang)度的(de)要(yao)求(qiu),通過適當的(de)變形處理,在1/4、1/2、3/4硬化態和固溶狀態下使用。但是強(qiang)度提高的(de)同(tong)時,塑韌性(xing)(xing)明顯下降。同(tong)時,由于較高的(de)碳含量(liang)和較低的(de)鉻(ge)含量(liang)使得其(qi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)也較弱。
(2)12Cr18Ni9鋼(gang)中鉻、鎳含量均有(you)(you)提(ti)高,因此材料為(wei)穩(wen)定的(de)(de)奧氏體(ti)組織(zhi)。其特點是強度(du)稍低,但(dan)耐(nai)(nai)蝕性稍好(hao)。主要在(zai)退火狀(zhuang)態下使用(yong),具有(you)(you)很高的(de)(de)室溫塑性,易于冷(leng)成型(xing),在(zai)耐(nai)(nai)蝕、耐(nai)(nai)熱方面(mian)是最通(tong)用(yong)的(de)(de)一種奧氏體(ti)不銹鋼(gang)。
(3)Y12Cr18Ni9鋼(gang)特點(dian)是硫(liu)含量(liang)較高,因而改進了它(ta)的機加工性能,使之成為易(yi)切削鋼(gang)。但由于(yu)硫(liu)含量(liang)的增(zeng)加導致鋼(gang)中MnS夾雜含量(liang)增(zeng)加,其成型(xing)性和耐蝕性比12Cr18Ni9鋼(gang)稍差。
(4)06Cr19Ni10鋼碳含量(liang)(liang)小于0.08%,并適當提高了鎳和鉻含量(liang)(liang),因此其耐蝕性能(neng)(neng)(neng)(neng)特別是耐晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕性能(neng)(neng)(neng)(neng)優于12Cr17Ni7、12Cr18Ni9 和Y12Cr18Ni9,力(li)學性能(neng)(neng)(neng)(neng)與12Cr18Ni9鋼相(xiang)近。降低碳含量(liang)(liang)雖提高了抗晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕的能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li),但在高溫下長期(qi)運行仍能(neng)(neng)(neng)(neng)引起晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕。
(5)為完全避免晶間(jian)腐蝕的(de)出現,開(kai)發了06Cr18Ni11Ti和06Cr18Ni11Nb鋼(gang)。這(zhe)兩種鋼(gang)的(de)特點是分(fen)別采用穩定化元素鈦和鈮在適當(dang)熱處理工藝下(xia)與鋼(gang)中的(de)碳元素優先結合形成穩定的(de)TiC和NbC,從而阻止富鉻碳化物(wu)在晶界的(de)沉(chen)淀(dian),使(shi)這(zhe)兩種鋼(gang)具有(you)良好的(de)抗(kang)晶間(jian)腐蝕的(de)能力,其力學性能與12Cr18Ni9和06Cr19Ni10相當(dang)。
(6)國(guo)內(nei)在(zai)(zai)相當長一段時間內(nei)曾(ceng)廣(guang)泛使用(yong)(yong)1Cr18Ni9Ti。1Cr18Ni9Ti是蘇聯軍(jun)工(gong)體系中(zhong)(zhong)大量(liang)(liang)使用(yong)(yong)的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao),包括飛(fei)機制造(zao)、核潛艇制造(zao)等,在(zai)(zai)歷(li)史上發(fa)揮過(guo)重(zhong)要(yao)的作用(yong)(yong)。但是,1Cr18Ni9Ti材(cai)料(liao)本身在(zai)(zai)設(she)計(ji)時有(you)著(zhu)先天的缺陷。當時在(zai)(zai)沒有(you)爐外精煉(lian)技(ji)術(shu)的特定歷(li)史條件下,為(wei)解決(jue)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)問題,采用(yong)(yong)了鈦穩定化技(ji)術(shu)。但是由于(yu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含鈦,很容易(yi)生(sheng)(sheng)成(cheng)TiN夾(jia)雜,導致此鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)連鑄時發(fa)生(sheng)(sheng)節瘤現象。更致命的是,TiN夾(jia)雜嚴重(zhong)破(po)壞不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)表面(mian)(mian)質量(liang)(liang),對于(yu)高表面(mian)(mian)質量(liang)(liang)要(yao)求的軍(jun)工(gong)產(chan)品(pin)生(sheng)(sheng)產(chan),不(bu)(bu)得已(yi)進行表面(mian)(mian)修(xiu)磨(mo)等處理。隨著(zhu)冶金技(ji)術(shu)的發(fa)展,工(gong)業生(sheng)(sheng)產(chan)超低碳不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)已(yi)經實現。為(wei)此,國(guo)外不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)標(biao)準中(zhong)(zhong)早(zao)已(yi)把(ba)1Cr18Ni9Ti排除在(zai)(zai)外。我國(guo)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)行業通過(guo)大量(liang)(liang)調(diao)研(yan)及工(gong)作,在(zai)(zai)最新(xin)的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)標(biao)準中(zhong)(zhong)也將此鋼(gang)(gang)列(lie)為(wei)不(bu)(bu)推薦選(xuan)用(yong)(yong)牌號。
(7)022Cr17Ni7、022Cr19Ni10分別在(zai)12Cr17Ni7、06Cr19Ni10牌號基礎(chu)上,將(jiang)碳含(han)量(liang)降低到0.03%以下(xia),從而確保無晶(jing)間腐蝕。
(8)022Cr19Ni10N是在(zai)022Cr19Ni10基礎上添加(jia)0.1%~0.25%N,以提(ti)高(gao)力學性(xing)能(neng)和耐蝕(shi)性(xing)能(neng)。
在(zai)(zai)18-8型Cr-Ni系奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)體(ti)系中(zhong)(zhong)(zhong),鉻、鎳當(dang)量(liang)適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)條件下,奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)會極其穩(wen)(wen)定(ding),同(tong)時由(you)于相(xiang)對簡單的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)相(xiang),在(zai)(zai)適(shi)宜熱處(chu)理制(zhi)度下,可(ke)以(yi)杜(du)絕(jue)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)相(xiang)的(de)(de)(de)析出,從(cong)而保證(zheng)基(ji)(ji)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)為純奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)。這(zhe)樣的(de)(de)(de)基(ji)(ji)體(ti)材(cai)料具有(you)非常(chang)優良的(de)(de)(de)塑韌性(xing)(xing),并且可(ke)以(yi)在(zai)(zai)液氦以(yi)下溫度繼(ji)續(xu)保持,因而得(de)到了廣(guang)泛(fan)應用。一(yi)般(ban)來說,19Cr-10Ni的(de)(de)(de)成(cheng)分基(ji)(ji)本能保證(zheng)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)。當(dang)然,由(you)于制(zhi)造工藝(yi)的(de)(de)(de)差異(yi),在(zai)(zai)此類(lei)材(cai)料中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)時候會有(you)少(shao)量(liang)鐵素(su)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)存(cun)在(zai)(zai)。18Cr-8Ni的(de)(de)(de)06Cr19Ni10 鋼(gang)在(zai)(zai)完全(quan)固(gu)(gu)溶時也以(yi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)為主要基(ji)(ji)體(ti),但是在(zai)(zai)大(da)變(bian)形和未充分固(gu)(gu)溶條件下,會有(you)少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)存(cun)在(zai)(zai)。進一(yi)步降低鉻、鎳含量(liang),比(bi)如17Cr-7Ni的(de)(de)(de)12Cr17Ni7不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),其奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)較差,也稱為亞穩(wen)(wen)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)。馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai),可(ke)以(yi)極大(da)地提(ti)高不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度。人(ren)們利用12Cr17Ni7不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)這(zhe)種(zhong)特(te)性(xing)(xing),制(zhi)造出高強(qiang)度的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)部(bu)件,廣(guang)泛(fan)應用于鐵路車廂、礦山設(she)備等領域(yu)。
為(wei)了(le)保(bao)證18-8型(xing)Cr-Ni系(xi)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng),要求(qiu)其中的(de)碳含量盡量低,由此發展出了(le)超低碳的(de)022Cr17Ni7和022Cr19Ni10奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。碳含量降(jiang)低帶來(lai)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)的(de)提(ti)升,但同時材料的(de)強度進一步降(jiang)低。為(wei)了(le)彌補這(zhe)一弱勢,采用氮合金化技術(shu)(shu)以提(ti)高(gao)18-8型(xing)Cr-Ni系(xi)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)力學性(xing)能(neng)。含氮18-8型(xing)Cr-Ni系(xi)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)因兼(jian)具高(gao)強度和良好的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing),迅速得(de)到(dao)了(le)用戶的(de)認可。目前,在(zai)技術(shu)(shu)要求(qiu)許可的(de)情況(kuang)下,06Cr19Ni10N和022Cr19Ni10N 普遍替代了(le)06Cr19Ni10和022Cr19Ni10。在(zai)核(he)工程領域,控氮型(xing)(N≤0.10%)Cr-Ni系(xi)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)更是得(de)到(dao)了(le)廣泛應用。
核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)(ying)堆(dui)(dui)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)特點(dian)是:(1)較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性能(neng),主(zhu)(zhu)要(yao)包(bao)(bao)括(kuo)耐點(dian)蝕(shi)(shi)(shi)、縫隙腐蝕(shi)(shi)(shi)、晶(jing)間腐蝕(shi)(shi)(shi)及動水(shui)腐蝕(shi)(shi)(shi);(2)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性能(neng),既包(bao)(bao)括(kuo)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du),也(ye)(ye)要(yao)求(qiu)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)韌性以滿足制(zhi)造加工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)和防止輻照(zhao)脆化(hua)(hua)。因(yin)此,核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)(ying)堆(dui)(dui)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)均(jun)要(yao)求(qiu)較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒度(du)級(ji)別(bie)和完全(quan)固溶處理。隨著氮(dan)(dan)(dan)在(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)益作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)被發現(xian),含(han)氮(dan)(dan)(dan)和控(kong)氮(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)被廣(guang)(guang)泛應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)(ying)堆(dui)(dui)建(jian)(jian)造,特別(bie)是在(zai)堆(dui)(dui)內(nei)(nei)構(gou)件和一回路管路系統等(deng)核(he)(he)心設(she)備上,以彌(mi)補奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)強度(du)偏低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)足。含(han)氮(dan)(dan)(dan)/控(kong)氮(dan)(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)長期輻照(zhao)下(xia)會(hui)脆化(hua)(hua),且不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)氮(dan)(dan)(dan)含(han)量對應(ying)(ying)(ying)不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輻照(zhao)劑量。因(yin)此,對于(yu)用(yong)(yong)于(yu)堆(dui)(dui)內(nei)(nei)構(gou)件制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)材(cai)料,不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)含(han)量不(bu)(bu)(bu)(bu)允許超(chao)過0.10%。在(zai)我國(guo),當(dang)前控(kong)氮(dan)(dan)(dan)鋼(gang)(gang)(gang)種主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于(yu)生產(chan)制(zhi)造核(he)(he)電(dian)站(zhan)堆(dui)(dui)內(nei)(nei)構(gou)件和一、二、三級(ji)設(she)備等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料,包(bao)(bao)括(kuo)鍛(duan)(duan)件、板材(cai)、棒(bang)材(cai)和管材(cai)等(deng),在(zai)核(he)(he)電(dian)站(zhan)建(jian)(jian)造中(zhong)(zhong)作(zuo)(zuo)(zuo)為關鍵結構(gou)材(cai)料之一發揮了重大(da)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。為滿足核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)(ying)堆(dui)(dui)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)要(yao)求(qiu),對材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冶(ye)金質量也(ye)(ye)提出了嚴格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu),如對影響耐蝕(shi)(shi)(shi)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非金屬(shu)夾(jia)雜物等(deng)級(ji),對核(he)(he)運行環境下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈷、銅、硼元素含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)等(deng)。堆(dui)(dui)內(nei)(nei)構(gou)件主(zhu)(zhu)要(yao)由不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍛(duan)(duan)件、板材(cai)、棒(bang)材(cai)和管材(cai)(包(bao)(bao)括(kuo)異型(xing)管)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)加工(gong)而成,板材(cai)和鍛(duan)(duan)件占其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕大(da)部分。我國(guo)核(he)(he)電(dian)堆(dui)(dui)內(nei)(nei)構(gou)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)體(ti)材(cai)料選用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)也(ye)(ye)是與(yu)Z3CN18-10與(yu)Z2CN19-10相當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)022Cr19Ni10N(控(kong)氮(dan)(dan)(dan)304型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)),目前在(zai)我國(guo)二代核(he)(he)電(dian)、AP1000和華龍一號上廣(guang)(guang)泛應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)。
奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)是(shi)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)最(zui)重要(yao)的(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong),該類鋼(gang)(gang)是(shi)一種(zhong)十分(fen)優良的(de)(de)材料,有極好的(de)(de)抗(kang)腐蝕(shi)性(xing)和生物(wu)相容性(xing),因(yin)而在化(hua)學工(gong)業、沿(yan)海、食品、生物(wu)醫學、石(shi)油化(hua)工(gong)等領域中(zhong)得到(dao)廣泛應(ying)用。表2-1-2給出了各牌號18-8型Cr-Ni奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)典型應(ying)用領域。





至(zhi)德(de)鋼業,我們(men)根據您(nin)的實際需(xu)求,給出參(can)考建(jian)議,為您(nin)提供(gong)高性(xing)價比(bi)的不銹鋼管道(dao)及配件。

