奧氏體型不銹鋼為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(ti)不銹鋼的力學性能,見表2-4。


表 4.jpg


①. 本表第1列(lie)“序號”是(shi)指GB/T20878中(zhong)的序號。


 奧(ao)氏體(ti)型不銹(xiu)鋼與馬氏體(ti)、鐵素體(ti)型不銹(xiu)鋼相(xiang)比(bi)較,因具有延伸性和屈服(fu)比(bi)(屈服(fu)強(qiang)度/抗拉強(qiang)度)高等性能(neng),所以其(qi)加(jia)(jia)工性十(shi)分優越。但(dan)其(qi)加(jia)(jia)工硬化性大,加(jia)(jia)工硬化性如圖2-2所示。

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 不同(tong)鋼種(zhong)所表現出(chu)的(de)加工硬(ying)化性,是(shi)依據奧氏體(ti)穩定程度的(de)不同(tong)而定。例如,12Cr17Ni7(301)是(shi)最容(rong)易硬(ying)化的(de)。


 而奧氏體穩定(ding)度,可由(you)含(han)有結晶粒度(GSN)的計算式(shi)來計算出(chu),見式(shi)(2-12)。


式 12.jpg


 公式(shi)中“ASTM G.S.N”是美國(guo)標準(zhun)ASTM的晶(jing)粒度級(ji)別數“GSN”,我國(guo)標準(zhun)的晶(jing)粒度數為:G。這(zhe)樣前式(shi)也(ye)可(ke)變(bian)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(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)系列(lie)的代表鋼種06Cr19Ni10(304),雖然被稱為準穩定(ding)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)系列(lie)鋼種,固溶處(chu)理后為非磁(ci)性,但(dan)在(zai)常溫下加工后,卻容易變態為馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)而具有磁(ci)性。而10Cr18Ni12(305)鋼,因(yin)其奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相更穩定(ding)(其Ni含(han)(han)量大于(yu)06Cr19Ni10鋼的Ni含(han)(han)量,Ni是奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)穩定(ding)化元素(su)),冷加工不會引發馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)轉變,加工以后仍為非磁(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)(shi)(shi),還要特別(bie)注意因(yin)在奧氏體系列不銹鋼(gang)加(jia)工時(shi)(shi)(shi),所引起(qi)的(de)在隨后的(de)使用(yong)(yong)(yong)過程中會發(fa)生(sheng)時(shi)(shi)(shi)效裂(lie)紋或斷裂(lie)。12Cr17Ni7(301)或06Cr19Ni10(304)等(deng)進行深度拉(la)深加(jia)工后,在常溫放置不長時(shi)(shi)(shi)間,嚴重時(shi)(shi)(shi)會伴有(you)聲響(xiang)的(de)裂(lie)紋發(fa)生(sheng),即出現延(yan)遲破(po)裂(lie)現象。其(qi)原因(yin)是因(yin)為氫(qing)、殘留應力(li)和馬氏體變態等(deng)所引起(qi)的(de)。作(zuo)為對策,就是采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)奧氏體相(xiang)穩定不銹鋼(gang),或采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)加(jia)工后再熱處理等(deng)方法去除應力(li),以防(fang)止時(shi)(shi)(shi)效裂(lie)紋或斷裂(lie)。


  H1/4 狀態的(de)鋼(gang)材力學性能,見(jian)表2-5。