GB/T 1220-2007中列入了兩個(ge)低碳含鎳的Cr17Ni2型(xing)鋼:14Cr17Ni2 和(he)17Cr16Ni2。
14Cr17Ni2鋼是在Cr17鋼的基礎上加入了2%Ni。由于鎳能使γ區擴大,使Cr17鋼的純鐵素體組織過渡到在高溫時為α+y的兩相狀態,使鋼能夠淬火成馬氏體而部分地接受強化。因此,14Cr17Ni2鋼既具有相當于Cr13型不銹鋼(12Cr13、20Cr13)的力學性能,又保持了Cr17型不銹鋼的耐腐蝕性能,特別是在海水中與銅合金(青銅)接觸時具有很高的電化學穩定性。所以,14Cr17Ni2鋼被廣泛應用于化工機械、造船工業及航空工業等方面。
由(you)于14Cr17Ni2鋼中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳、鉻、鎳(nie)三個(ge)主要元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)、下(xia)限較寬(kuan),并且含(han)有錳、硅等(deng)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su),一般煉(lian)鋼方法不可避免的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮也存(cun)在(zai)(zai)于鋼中,這樣鋼中既(ji)有穩定奧氏體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)碳、鎳(nie)、錳、氮,又(you)有形成鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)鉻、硅,就(jiu)使鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)變得復雜,但在(zai)(zai)大多數情況下(xia)都具有兩(liang)相組織(zhi)(圖(tu)9.22)。由(you)圖(tu)9.22可知,14Cr17Ni2鋼自高溫(wen)快冷以后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)是(shi)奧氏體(ti)(ti)(ti)、馬氏體(ti)(ti)(ti)和鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)。14Cr17Ni2鋼化學(xue)成分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不大變化(在(zai)(zai)規定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)),即可引起鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)很(hen)大差(cha)別。如表9.23所示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)種(zhong)成分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)14Cr17Ni2鋼,前(qian)者含(han)有20%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti),后者由(you)于成分(fen)中少了1.35%Cr,多了0.4%Ni和0.04%N,組織(zhi)中沒有了鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)。可見14Cr17Ni2鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳、錳、鎳(nie)偏(pian)上(shang)限,鉻和硅偏(pian)下(xia)限時(shi),鐵(tie)(tie)(tie)(tie)素(su)(su)(su)(su)(su)(su)體(ti)(ti)(ti)含(han)量減少,反(fan)之則增多。氮雖(sui)然(ran)不是(shi)規定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)(su)(su)(su)(su),但微量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氮卻起著很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(圖(tu)9.19)。

與12Cr13鋼一樣,14Cr17Ni2鋼中(zhong)出現(xian)大量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)時,使(shi)力(li)學性能(neng)降低(di),主要表(biao)現(xian)在沖擊韌(ren)度(du)方(fang)面(表(biao)9.24),對強度(du)的(de)(de)影響較小(xiao)。14Cr17Ni2鋼的(de)(de)沖擊韌(ren)度(du)還與鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)分布有關,鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)呈斷續網狀(zhuang)分布的(de)(de)ak值最低(di),而呈明顯帶(dai)(dai)狀(zhuang)分布的(de)(de)ak值比前者可高出3倍左右(you)。14Cr17Ni2鋼存在的(de)(de)大量(liang)(liang)(liang)(liang)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)還會(hui)使(shi)熱(re)塑性降低(di),鍛造時形成(cheng)裂紋的(de)(de)傾向增(zeng)大。根據生產實踐經(jing)驗(yan),將14Cr17Ni2鋼的(de)(de)成(cheng)分控制在下列范圍內:C含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)0.13%~0.17%,Si含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)不大于(yu)0.37%,Mn含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)不大于(yu)0.6%,Cr含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)16.5%~17.5%,Ni含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)2.2%~2.5%,可使(shi)8鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)10%~15%,保證一般力(li)學性能(neng)的(de)(de)要求。也有人主張將鋼中(zhong)的(de)(de)三(san)個主要元素調整在下列范圍內:C含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)0.15%~0.25%,Cr含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)16%~16.8%,Ni含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)2%~2.5%,這(zhe)樣可使(shi)δ鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)限制在3%~5%,保證要求的(de)(de)力(li)學性能(neng),但會(hui)帶(dai)(dai)來(lai)下述兩個問(wen)題:一是增(zeng)加碳和降低(di)鉻(ge)以后會(hui)損及鋼的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性能(neng);二是由于(yu)碳及鎳的(de)(de)提高導致鋼中(zhong)殘余奧氏體(ti)(ti)(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)多(duo)。

14Cr17Ni2鋼(gang)(gang)的(de)鍛造加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)規(gui)范是:始鍛溫(wen)度(du)(du)1150℃,終鍛溫(wen)度(du)(du)800~900℃。鍛造加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)不(bu)能過(guo)高,在高溫(wen)下(xia)停留的(de)時間(jian)也不(bu)要過(guo)久(jiu)(jiu),以(yi)免析(xi)出大量的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti),影響熱(re)(re)(re)處(chu)理以(yi)后(hou)的(de)力學性(xing)能。圖9.28為(wei)14Cr17Ni2鋼(gang)(gang)(成(cheng)分(fen):0.18%C、0.41%Si、16.10%Cr、1.90%Ni、0.70%Mn)于(yu)(yu)不(bu)同溫(wen)度(du)(du)和時間(jian)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)后(hou)的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)數量的(de)變化。可以(yi)看出,加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)較之(zhi)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)時間(jian)更能影響鋼(gang)(gang)中的(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)含量,而且(qie)在加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)至1000℃以(yi)上才顯著增多,因此過(guo)熱(re)(re)(re)易發生于(yu)(yu)鍛造加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)不(bu)當時。淬火加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)過(guo)高及(ji)保溫(wen)時間(jian)過(guo)久(jiu)(jiu)也會使鐵素(su)(su)體(ti)(ti)含量增多,但不(bu)及(ji)鍛造過(guo)熱(re)(re)(re)顯著。

鍛造(zao)時還應注意要有足夠的鍛造(zao)比,合理(li)地分(fen)(fen)配每次加熱的變形量,以(yi)(yi)使鐵素體晶粒破碎,獲(huo)得有利于韌性的分(fen)(fen)布(bu)狀態,以(yi)(yi)及防止因變形不均(jun)勻而在兩相的界面上產(chan)生裂紋(wen)。
14Cr17Ni2鋼(gang)的軟化處理(li)與Cr13型(xing)不銹鋼(gang)一樣(yang),也(ye)是(shi)采用(yong)高(gao)溫回火或完全(quan)退(tui)火。前者是(shi)加熱至650℃左右保溫后(hou)于空(kong)氣中冷(leng)卻;后(hou)者是(shi)加熱至850~880℃保溫后(hou)爐冷(leng)至750℃后(hou)空(kong)冷(leng)。需要特別(bie)指出的是(shi),14Cr17Ni2鋼(gang)是(shi)不銹鋼(gang)中對白點很敏感的鋼(gang),用(yong)以生產(chan)大型(xing)鍛(duan)件(jian),鍛(duan)后(hou)應進行(xing)去(qu)白點退(tui)火,否則鍛(duan)件(jian)有產(chan)生白點的可(ke)能(neng)。
14Cr17Ni2鋼的淬火溫度以950~980℃比較適宜,溫度超過1000℃時由于組織中鐵素體增加及出現殘余奧氏體,使淬火后的硬度降低(圖9.29)。淬火加熱溫度過高,一方面使奧氏體中溶解大量的碳及合金元素,穩定性增高;另一方面,當高溫時析出8鐵素體以后,使奧氏體中的合金元素,特別是起穩定奧氏體作用的合金元素相對地增多,使馬氏體轉變點降低,殘余奧氏體含量增多。由圖9.29可以看出,稍許成分的差異也會使淬火后的硬度相差甚大。14Cr17Ni2鋼的組織中出現大量殘余奧氏體時,會出現晶間腐蝕。在正常淬火情況下,14Cr17Ni2鋼沒有晶間(jian)腐蝕傾向。

14Cr17Ni2鋼的(de)淬(cui)火一般采用(yong)油冷,淬(cui)火后的(de)組織(zhi)為馬(ma)氏(shi)體(ti)、鐵素體(ti)及少量的(de)殘余奧氏(shi)體(ti)。
14Cr17Ni2鋼通常采用(yong)在275~350℃與550℃以上回(hui)(hui)(hui)火(huo)。275~350℃低(di)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo)后的(de)基(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)為回(hui)(hui)(hui)火(huo)馬氏體(ti)(ti),具有(you)(you)(you)高(gao)(gao)(gao)的(de)硬度(du)(du)(du)(350~402HB)與耐腐蝕(shi)性能(neng),適用(yong)于(yu)(yu)要(yao)求高(gao)(gao)(gao)硬度(du)(du)(du)及耐腐蝕(shi)的(de)零件(jian)。550~700℃高(gao)(gao)(gao)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo)后的(de)基(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)為回(hui)(hui)(hui)火(huo)索氏體(ti)(ti),強(qiang)度(du)(du)(du)與韌性配合(he)較(jiao)(jiao)好(hao),耐蝕(shi)性也高(gao)(gao)(gao)。這兩種狀態(tai)的(de)顯微組織(zhi)雖(sui)然不同(tong),但都具有(you)(you)(you)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)耐腐蝕(shi)性能(neng),沒有(you)(you)(you)明(ming)顯的(de)差別(bie),在濃度(du)(du)(du)為50%的(de)冷態(tai)或沸騰的(de)5%硝酸(suan)中,均具有(you)(you)(you)10級標準中的(de)第(di)3級(表(biao)9.1)。高(gao)(gao)(gao)溫(wen)回(hui)(hui)(hui)火(huo)工藝(yi)主要(yao)用(yong)于(yu)(yu)要(yao)求強(qiang)度(du)(du)(du)和韌性配合(he)較(jiao)(jiao)好(hao)和耐腐蝕(shi)的(de)結(jie)構(gou)零件(jian)。

與Cr13型不銹鋼一樣,14Cr17Ni2鋼一般不采用350~550℃回火,在這一溫度區間回火的14Cr17Ni2鋼的耐蝕性能與沖擊韌性均低,這與它具有回火脆性和“475℃脆性”有關。14Cr17Ni2鋼在550℃左右回火后,油冷后的沖擊值比空冷后約高出一倍。14Cr17Ni2鋼在450℃重復加熱時,隨加熱時間的延長,沖擊值顯著降低,與冷卻條件無關,這表明該鋼還具有高鉻鋼固有的475℃脆性。
當淬火(huo)的(de)14Cr17Ni2鋼中(zhong)存在(zai)(zai)殘余奧氏(shi)體(ti)時(shi),在(zai)(zai)高(gao)溫回火(huo)過程中(zhong)它們不可能完全等溫分(fen)解,而是析出一部(bu)分(fen)碳化物后殘余奧氏(shi)體(ti)的(de)穩定性(xing)降(jiang)低(di)(di),于回火(huo)過程中(zhong)轉(zhuan)變為馬氏(shi)體(ti),結果使(shi)調質后鋼的(de)強度升(sheng)高(gao),而塑(su)性(xing)與(yu)韌(ren)(ren)性(xing)降(jiang)低(di)(di)。在(zai)(zai)這種情況下,可在(zai)(zai)原來的(de)回火(huo)溫度再(zai)進行(xing)一次(ci)回火(huo),使(shi)新(xin)生成的(de)馬氏(shi)體(ti)分(fen)解為回火(huo)索氏(shi)體(ti),從而使(shi)強度降(jiang)低(di)(di),而塑(su)性(xing)與(yu)韌(ren)(ren)性(xing)提(ti)高(gao)。
14Cr17Ni2鋼熱處理后(hou)具有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)強度和(he)(he)硬度,對氧化(hua)酸(suan)類(lei)(lei)(lei)及(ji)有機(ji)鹽類(lei)(lei)(lei)的(de)水(shui)溶液有良好的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),一(yi)般用于(yu)既要求高(gao)(gao)力學性(xing)(xing)能的(de)可淬(cui)硬性(xing)(xing),又要求較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)耐(nai)硝酸(suan)及(ji)有機(ji)酸(suan)腐蝕(shi)的(de)零件、容器(qi)和(he)(he)設(she)備,如(ru)軸(zhou)類(lei)(lei)(lei)、活塞桿、泵、閥等的(de)部件,以及(ji)彈簧(huang)和(he)(he)緊(jin)固件等。
17Cr16Ni2是新(xin)列入 GB/T 1220-2007中的(de)鋼(gang)(gang)號。與14Cr17Ni2鋼(gang)(gang)相比,17Cr16Ni2鋼(gang)(gang)適當(dang)增加了碳(tan)含量,略減少鉻含量,從而明顯改善了鋼(gang)(gang)的(de)加工(gong)性能。該鋼(gang)(gang)適于制作要求(qiu)較高(gao)強度、韌性和良好耐蝕性的(de)零部件,以及在潮(chao)濕介(jie)質中承(cheng)受應力的(de)部件。



至德鋼業,我們根據您的實際需求,給(gei)出參考建議(yi),為您提(ti)供高性價比(bi)的不銹鋼管道及配(pei)件。

