奧氏體型不銹鋼(gang)為Fe-Cr-Mn型或Fe-Cr-Ni型,從低溫到高溫都具有穩定的優良的力學性能。在920~1150℃溫度進行固溶化熱處理無變態點,依靠快速冷卻成為非磁性的安定的具有優良的耐腐蝕性能的奧氏體組織。固溶處理后奧氏體不銹鋼的力學性能,見表2-4。

①. 本表第(di)1列“序號”是指GB/T20878中的序號。
奧氏體型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)與馬氏體、鐵素體型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)相(xiang)比(bi)較,因具有延伸性(xing)和屈(qu)服比(bi)(屈(qu)服強度/抗拉強度)高等(deng)性(xing)能(neng),所(suo)以(yi)其加工(gong)性(xing)十分優越。但其加工(gong)硬(ying)(ying)化性(xing)大,加工(gong)硬(ying)(ying)化性(xing)如圖2-2所(suo)示(shi)。

不同鋼(gang)種所表現出的加工硬化性(xing),是(shi)依據奧氏體穩定程度的不同而定。例如(ru),12Cr17Ni7(301)是(shi)最容易硬化的。
而奧(ao)氏(shi)體(ti)穩定度,可由含(han)有(you)結晶粒度(GSN)的計算式來計算出,見式(2-12)。

公式中“ASTM G.S.N”是美國標(biao)(biao)準(zhun)ASTM的(de)晶粒度(du)級(ji)別數(shu)(shu)“GSN”,我國標(biao)(biao)準(zhun)的(de)晶粒度(du)數(shu)(shu)為:G。這樣前式也可變換成Md(30)=551-462[C+N]-9.2[Si]-8.1[Mn]-13.7[Cr]-29[Ni+Cd]-18.-18.5[Mo]-68[Nb]-1.4(G-8.0)。
Md(30)值(施予30%變形量時,產生50%的馬氏體的溫度)越小,則奧氏體相就越穩定,而且加工硬化性小。這種現象是由于加工感應變態所產生的;在金相組織上,面心立方(fcc)晶格(y)相受到冷加工,則變為體心立方(bcc)晶格(α)相而發生馬氏體變態。這種變態還受加工溫度及加工速度的影響,也就是加工硬化性被加工條件所左右。近來,巧妙地利用加工溫度,將以前不可能進行的超深拉深加工的某些不銹鋼,在一定溫度的情況下也可拉深成功。
在拉深加工中,以加工應變硬化系數(n值)作為加工性能指標。奧氏體系列不銹鋼的06Cr19Ni10(304)最大為0.50,鐵素體系列不銹鋼的10Cr17(430)為0.22。
奧氏(shi)體系(xi)列(lie)的代表鋼種06Cr19Ni10(304),雖然被稱為(wei)準(zhun)穩定(ding)奧氏(shi)體系(xi)列(lie)鋼種,固溶處理后(hou)(hou)為(wei)非磁(ci)(ci)性,但在常溫下加(jia)工后(hou)(hou),卻容易(yi)變(bian)態(tai)為(wei)馬氏(shi)體而(er)具有磁(ci)(ci)性。而(er)10Cr18Ni12(305)鋼,因(yin)其奧氏(shi)體相更穩定(ding)(其Ni含(han)量(liang)大于(yu)06Cr19Ni10鋼的Ni含(han)量(liang),Ni是奧氏(shi)體穩定(ding)化元素(su)),冷加(jia)工不(bu)會引發馬氏(shi)體轉變(bian),加(jia)工以后(hou)(hou)仍為(wei)非磁(ci)(ci)性。
奧氏體型不銹鋼沒有像鐵素體型不銹鋼中所見到的切口韌性低下或475℃脆性。但是在600~800℃使用時,會析出σ相或碳化物。σ相的析出,與其化學成分、金相組織、加工條件等有關。06Cr19Ni10(304)會引起。脆化,但16Cr23Ni13(309S)或06Cr18Ni11Ti(321)那種高Cr、高Ni不銹鋼,在600~800℃高溫長時間加熱過程中則可能析出。相,因此必須注意其。脆化傾向。
同時(shi),還要(yao)特(te)別注(zhu)意因在奧(ao)氏體(ti)(ti)系列不(bu)銹(xiu)鋼加工時(shi),所引(yin)(yin)起的在隨后(hou)的使(shi)用過程中會發(fa)生時(shi)效裂紋或(huo)斷(duan)裂。12Cr17Ni7(301)或(huo)06Cr19Ni10(304)等進行深(shen)度拉深(shen)加工后(hou),在常溫(wen)放置不(bu)長(chang)時(shi)間,嚴(yan)重時(shi)會伴有聲響的裂紋發(fa)生,即出現延遲破裂現象(xiang)。其(qi)原因是因為氫、殘(can)留應力和馬氏體(ti)(ti)變(bian)態(tai)等所引(yin)(yin)起的。作(zuo)為對策,就(jiu)是采用奧(ao)氏體(ti)(ti)相(xiang)穩定不(bu)銹(xiu)鋼,或(huo)采用加工后(hou)再熱處理等方法去除應力,以防止時(shi)效裂紋或(huo)斷(duan)裂。
H1/4 狀態的鋼材力(li)學(xue)性能,見表(biao)2-5。





