目前列入國家標準的Cr21型雙相不銹鋼僅有12Cr21Ni5Ti。


一、12Cr21Ni5Ti雙相不銹鋼簡介


   12Cr21Ni5Ti(原牌號為 1Cr21Ni5Ti)已納入GB/T 1220、GB/T 3280、GB/T 4237、GB/T 20878、GB/T 21833等標準中(化學成分見表7-1)。該牌號材料包括鋼棒、鋼板、無縫鋼管等。該鋼最早由前蘇聯在20世紀60年代開發,1961年納入標準(TOCT5632-61),1972年又對其進行了修訂,TOCT5632-72將0Cr21Ni5Ti鋼的Cr、Ni含量提高,鋼號改為0Cr22Ni6Ti(化學成分見表7-5),中國經研制后、1975年納人GB 1220-75標準,該鋼種是為了節鎳,代替1Cr18Ni9Ti而設計的,有較好的力學性能,特別是強度較高。


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二(er)、12Cr21Ni5Ti雙相(xiang)不銹鋼的化(hua)學成分和顯微組織


   Cr21型(xing)化(hua)學成分(fen)見表7-1或表7-5。此鋼(gang)(gang)在500~600℃短時加熱出現脆(cui)性(xing),這(zhe)(zhe)一溫度(du)范圍(wei)與(yu)鐵素體(ti)固(gu)溶(rong)體(ti)的(de)彌散硬化(hua)溫度(du)范圍(wei)[析出(Ni,Cr,Fe)3(Ti,Al)相]和鐵素體(ti)固(gu)溶(rong)體(ti)的(de)兩相分(fen)離溫度(du)范圍(wei)(475℃脆(cui)性(xing))部(bu)分(fen)疊加,有(you)可能是(shi)這(zhe)(zhe)一溫度(du)范圍(wei)強化(hua)效果最顯著的(de)原因;為了(le)防止這(zhe)(zhe)一現象,采(cai)用控制鋼(gang)(gang)中 Ti不大于0.5%,殘余(yu)Al不大于0.08%的(de)方法,收(shou)到(dao)了(le)明(ming)顯的(de)效果。


   經950~1050℃固溶(rong)處理后,Cr21型雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中的(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)量(liang)(liang)為(wei)55%~70%。提高淬火溫度,使鐵(tie)(tie)素體(ti)量(liang)(liang)增多,當(dang)組(zu)織中奧(ao)氏(shi)體(ti)量(liang)(liang)不(bu)(bu)少(shao)于20%~25%時(shi)仍為(wei)細晶(jing)組(zu)織,只有當(dang)奧(ao)氏(shi)體(ti)相消失時(shi),晶(jing)粒才(cai)會(hui)粗化。由于兩相組(zu)織阻止了(le)晶(jing)粒急(ji)劇長大,因(yin)此在(zai)少(shao)量(liang)(liang)變形后再加(jia)熱時(shi),雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼沒(mei)有晶(jing)粒急(ji)劇長大傾向(xiang),這也是(shi)這種類型鋼的(de)特(te)征之一。


   Cr21型雙相不銹鋼(gang)在(zai)400~500℃范圍(wei)內長期(qi)保溫(wen),出(chu)現475℃脆性(xing);600~750℃短期(qi)時效(xiao)后的(de)塑性(xing)降低是由(you)于(yu)碳化物(wu)的(de)析(xi)出(chu)而使合(he)金(jin)元素貧化的(de)奧氏體產(chan)生(sheng)馬氏體轉變的(de)結果;650~700℃長期(qi)保溫(wen)的(de)脆化則與α相的(de)析(xi)出(chu)有關。


   Cr21型雙相不銹鋼中的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)是亞穩定的(de),在冷變(bian)(bian)形過程中也(ye)會(hui)產生(sheng)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(γ-am),即使在小變(bian)(bian)形量(liang)后,飽(bao)和磁化強度(du)也(ye)會(hui)顯著(zhu)增加(jia),見表7-6。但是加(jia)熱(re)到150℃即可以抑制馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian),這提(ti)供了采用溫(wen)軋工藝以提(ti)高(gao)軋制變(bian)(bian)形量(liang)的(de)條件。

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三(san)、12Cr21Ni5Ti雙相(xiang)不銹鋼的性(xing)能


   這(zhe)類鋼(gang)(gang)中(zhong)增加了(le)鈦的(de)(de)(de)含(han)量,與(yu)022Cr19Ni5Mo3Si2N 鋼(gang)(gang)相比,提(ti)高(gao)了(le)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)晶間腐(fu)蝕能力(li)(li)和耐(nai)應力(li)(li)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)能力(li)(li)。由(you)于(yu)這(zhe)類鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻當量與(yu)鎳當量的(de)(de)(de)比值選擇適當,在高(gao)溫加熱(re)后仍能保留較大量的(de)(de)(de)奧氏(shi)體組織,還能在冷卻過程中(zhong)生成(cheng)二(er)次奧氏(shi)體,結果鋼(gang)(gang)中(zhong)奧氏(shi)體總的(de)(de)(de)體積分數不低于(yu)30%~40%,使鋼(gang)(gang)具(ju)有良好的(de)(de)(de)耐(nai)晶間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)能力(li)(li)。



四、12Cr21Ni5Ti雙相不銹鋼的用途


   12Cr21Ni5Ti雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)代替1Cr18Ni9Ti鋼使用,多用來制造既耐氧化性酸的腐蝕(例如硝酸),又要求有較高強度的設備和部件,用來制造化學工業、食品工業等耐酸腐蝕的容器和部件,特別適用于制造航空發動機殼體和火箭發動機燃燒室外壁。






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