Нержавеющая сталь — это тип стали. Сталь относится к стали, содержащей менее 2% углерода (C), и более 2% железа. В процессе плавки для улучшения характеристик стали и придания ей коррозионной стойкости (т. е. стойкости к ржавчине) добавляются такие легирующие элементы, как хром (Cr), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si), титан (Ti) и молибден (Mo). Нержавеющая сталь — это высоколегированная сталь, которая может противостоять коррозии на воздухе или в химических агрессивных средах. По организационному состоянию стали в нормализованном состоянии ее можно разделить на ферритную нержавеющую сталь, аустенитную нержавеющую сталь и мартенситную нержавеющую сталь.

Классификационные характеристики и термическая обработка обычных материалов из нержавеющей стали

01 Ферритная нержавеющая сталь.

При содержании хрома 13% железохромовый сплав не будет иметь γ-фазового превращения; при содержании хрома 12% он может противостоять коррозии, поэтому ферритная сталь Cr13 становится ферритной нержавеющей сталью.

Особенности: Ферритная нержавеющая сталь имеет хорошую коррозионную стойкость и стойкость к окислению, особенно хорошую стойкость к коррозии под напряжением, но плохие механические свойства (предел текучести выше, чем у аустенитной нержавеющей стали, но ударная вязкость низкая и хрупкая) и производительность процесса. В основном используется для кислотостойких конструкций с низким напряжением и как стойкая к окислению сталь.

1. Виды и типы ферритной нержавеющей стали

⑴ Тип Cr13: например, 0Cr13, 0Cr13Al (Al: расширенный F, антиокислительный) и т. д., часто используется как жаропрочная сталь, антиокислительная.

⑵ Тип Cr16-19: например, Cr17, Cr17Ti, Cr17Mo1Nb и т. д., может противостоять коррозии в атмосфере, пресной воде и разбавленной азотнокислой среде.

⑶ Тип Cr25-28: такие как Cr25Ti, Cr26Mo1, Cr28 и т. д., представляют собой кислотостойкие стали, устойчивые к сильным коррозионным средам.

2.Хрупкость ферритной нержавеющей стали  

Недостатком высокохромистой ферритной стали является ее высокая хрупкость, основными причинами которой являются:

⑴ Крупные исходные зерна:

① Структура в литом состоянии грубая и не может быть улучшена путем фазового превращения при нагреве и охлаждении, а может быть улучшена только путем деформационной рекристаллизации;

② Феррит имеет низкую температуру укрупнения зерна и высокую скорость укрупнения зерна из-за быстрой атомной диффузии (принцип тот же, что и у F, межкристаллитной коррозии не происходит, а Cr быстро диффундирует). Решение: В производстве конечная температура ковки или конечная температура прокатки контролируется на уровне 750 ℃ ​​или ниже; небольшое количество титана добавляется в сталь для предотвращения роста зерна с Ti (C, N); количество аустенита при высокой температуре в ферритной нержавеющей стали увеличивается для контроля укрупнения зерна.

⑵σ-фаза: σ-фаза имеет высокую твердость (HRC68 или выше) и часто распределяется вдоль границ зерен, поэтому она вызывает большую хрупкость и может способствовать межкристаллитной коррозии. (Быстрое охлаждение для уменьшения ее осаждения)

⑶475℃ хрупкость: (После длительного нагрева в диапазоне температур 400-500℃ или медленного охлаждения в этом диапазоне температур сталь становится очень хрупкой при комнатной температуре)

Причина: При нагревании до 475℃ атомы хрома в феррите стремятся упорядочиться, образуя множество богатых хромом ферритов, которые поддерживают когерентную связь с исходной фазой, вызывая искажение решетки и внутреннее напряжение. В это время прочность стали увеличивается, ударная вязкость уменьшается, а хрупкость увеличивается

⑷Сталь содержит примеси и включения, такие как C, N и O

3.Термическая обработка ферритной нержавеющей стали

⑴Равновесная структура ферритной нержавеющей стали — феррит + карбид хрома.

⑵Цель: Для получения ферритной структуры с однородным составом, снижения выделения карбидов, устранения тенденции к межкристаллитной коррозии, а также выделения σ-фазы и хрупкости при 475℃ ферритную нержавеющую сталь часто подвергают закалке, отпуску или отжигу после горячей прокатки. (При выделении карбидов вероятны точечная и межкристаллитная коррозия)

02 Аустенитная нержавеющая сталь

Аустенитная нержавеющая сталь разработана с типичным составом 18% Cr-8% Ni. (Аустенитная нержавеющая сталь типа 18-8) Характеристики: высокая коррозионная стойкость (выше, чем у нержавеющей стали M, ниже, чем у нержавеющей стали F), высокая пластичность, вязкость и вязкость при низких температурах, легко обрабатывается в различные формы стали, хорошая свариваемость, немагнитность и т. д., то есть хорошие комплексные механические свойства, является самым большим типом нержавеющей стали.

1. Типичные марки стали, свойства и области применения

⑴Нержавеющая сталь Cr-Ni: 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Nb, 00Cr18Ni10, 00Cr17Ni7Cu2 (добавлены Ti и Nb для уменьшения межкристаллитной коррозии; добавлены Cu для уменьшения коррозии под напряжением и расширения элемента A)

⑵Нержавеющая сталь Cr-Mn-N, Cr-Mn-Ni-N (добавление Mn и N может заменить Ni) Типичные марки стали: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Анализ: нержавеющая сталь WCr﹪>12﹪; содержащая Mn, Ni, N является аустенитной нержавеющей сталью, например, содержащая Cr и Al является нержавеющей сталью F) Упрочнение твердого раствора азотом придает стали более высокий предел текучести, пластичность и вязкость.

⑶Метастабильная аустенитная нержавеющая сталь: частичное мартенситное превращение происходит во время холодной деформации, так что сталь упрочняется мартенситом на основе холодной наклепа. Дополнение: Деформация между Ms и Md вызывает фазовое превращение M, а деформация больше Md делает A механически стабилизированной.

2. Равновесная структура и термическая обработка аустенитной нержавеющей стали

Равновесная структура аустенитной нержавеющей стали типа 18-8 представляет собой сложную фазовую структуру аустенит + феррит + карбид, а фактический однофазный аустенит получается путем обработки на раствор. Цель состоит в том, чтобы растворить как феррит, так и карбид в A для получения однофазного A.

03 Мартенситная нержавеющая сталь

1. Мартенситная нержавеющая сталь содержит 12--18% Cr. По сравнению с ферритной нержавеющей сталью ее состав имеет следующие характеристики:

⑴ Верхний предел содержания хрома ниже (если слишком много, то F)

⑵ Он также содержит определенное количество углерода, никеля и других стабилизирующих γ-фазу элементов. (Никеля не может быть слишком много)

⑶ Этот тип стали имеет худшую коррозионную стойкость и свариваемость, чем аустенитные и ферритные нержавеющие стали, и худшую пластичность, чем нержавеющая сталь марки А, но поскольку он имеет хорошее сочетание механических свойств и коррозионной стойкости (обладает определенной коррозионной стойкостью и может выдерживать определенные нагрузки)

2. Используется для изготовления механических деталей, медицинских хирургических инструментов, измерительных инструментов, нержавеющих подшипников, пружин и т. д.

3. Всесторонне сравните коррозионную стойкость и механические свойства нержавеющих сталей марок A (аустенитной), F (ферритной) и M: нержавеющая сталь M имеет плохую коррозионную стойкость, но может выдерживать определенную нагрузку; нержавеющая сталь A имеет умеренную коррозионную стойкость, среднюю прочность, но хорошую пластичность и вязкость; нержавеющая сталь F имеет хорошую коррозионную стойкость и стойкость к окислению, но является хрупкой.

4. Типичные марки стали, состав и области применения

⑴① Низкоуглеродистая 13% Cr сталь: например, 1Cr13, 2Cr13;

② Низкоуглеродистая 17% Cr-2% Ni (Ni: стабилизирует A): Cr в основном упрочнен твердым раствором. ① и ② эквивалентны коррозионно-стойкой закаленной стали: термическая обработка - закалка + высокотемпературный отпуск. (Сплав смещает точку S влево, поэтому эффект аналогичен закаленной стали)

⑵ Среднеуглеродистая сталь 13% Cr: например, 3Cr13, 4Cr13 эквивалентна коррозионно-стойкой инструментальной стали; закалка + низкотемпературный отпуск

⑶ Высокоуглеродистая сталь 18% Cr: например, 9Cr18 и т. д. эквивалентна коррозионно-стойкой инструментальной стали. Закалка + низкотемпературный отпуск

2. Термическая обработка мартенситной нержавеющей стали

3、⑴ Смягчающая обработка: эквивалентна предварительной термической обработке. После ковки и прокатки сталь претерпевает мартенситное превращение из-за охлаждения на воздухе, что приводит к закалке поковки и образованию трещин на ее поверхности, а также ее трудно резать.

① Высокотемпературный отпуск

② Полный отжиг

⑵ Закалка и отпуск

⑶ Закалка и низкотемпературный отпуск

Последние истории

Просмотреть все

What is Infiltration Powder Metallurgy

Читать далее

How Is Powder Metal Made?

Читать далее

Micro Metal Injection Molding Precision Solutions for Small Parts

Читать далее

CNC Processing Graphite Mold Technology: From Equipment Fixtures to Tools

Читать далее

24 Common Metal Materials and Characteristics

Читать далее

Powder Metallurgy - Application of Nickel

Читать далее

Do You Know the Difference Between Natural Graphite and Artificial Graphite?

Читать далее

About XY Technology Injection Molding

Читать далее

Advantages and Disadvantages of Powder Metallurgy Products and Casting

Читать далее

What Are the Precautions for Using Stainless Steel Powder Metallurgy?

Читать далее

What Is Thermal Spraying Technology?

Читать далее

What Are the Parts of Powder Metallurgy Molds?

Читать далее