奧氏體不銹鋼是克服馬氏體不銹鋼耐蝕性不足以及鐵素體脆性大而發展起來的鋼種。以鉻和鎳為主要合金元素的奧氏體不銹鋼耐蝕性高,而且塑性好,易于加工成形,具有良好的可焊性、低溫韌性和無磁性等性能,是最重要的也是目前應用最廣泛的不銹耐酸鋼,約占不銹鋼總產量2/3。鋼號也最多,當今我國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個,并已有33個牌號納入國家標準。
這類鋼(gang)的基(ji)本(ben)成分是18%~25%鉻,8%~20鎳(nie),低碳,也(ye)含(han)(han)有(you)少量的銅、鈮、鈦等。由于鋼(gang)中含(han)(han)有(you)較多的鉻、鎳(nie)元素,因而可使其在室溫下具(ju)有(you)奧(ao)氏體組織。當鋼(gang)中碳含(han)(han)量極(ji)低時,在室溫呈(cheng)單相奧(ao)氏體組織。
按照維持合金奧氏(shi)(shi)體(ti)基體(ti)所采(cai)取的(de)合金化方式,奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)可分(fen)為(wei)鉻鎳不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和鉻錳不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)兩大系(xi)列。前者以鎳為(wei)主(zhu)要奧氏(shi)(shi)體(ti)化元(yuan)素(su),是奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)主(zhu)體(ti);后者的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)化元(yuan)素(su)除錳之(zhi)外,還有氮,并常(chang)常(chang)含有適量的(de)鎳,因此這一(yi)系(xi)列多被(bei)稱為(wei)鉻錳氮不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)或鉻鎳氮不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。
與鐵素體、馬氏體不銹鋼及鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼相比,鉻鎳奧氏體不銹鋼在多種腐蝕介質中具有優秀的耐蝕性,并且綜合力學性能良好,同時工藝性能和可焊性能優良,因而在多種化學加工及輕工等領域獲得最廣泛的應用。奧氏體不銹鋼的非鐵磁性和良好的低溫韌性也進一步擴大了其應用范圍,但是鉻鎳奧氏體不銹鋼強度、硬度偏低,不宜用于承受較重負荷及對硬度和耐磨性有要求的設備或部件。而鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼由于氮的固溶強化可以達到相當高的強度,適宜用于承受較重負荷而耐蝕性要求不太高的設備構件。
若(ruo)奧(ao)氏體不銹鋼中含(han)碳(tan)量較高,緩冷后,組織中會出現少(shao)量的(de)(de)碳(tan)化鉻(ge)。隨著含(han)碳(tan)量增加,碳(tan)化鉻(ge)量增加,從而減少(shao)了奧(ao)氏體中的(de)(de)鉻(ge)含(han)量,使鋼成為兩相,嚴重地削弱了鋼的(de)(de)耐蝕性。因(yin)此工業上(shang)用的(de)(de)鎳鉻(ge)奧(ao)氏體不銹鋼的(de)(de)含(han)碳(tan)量均較低。其含(han)碳(tan)量一般控(kong)制在0.1%左右,有的(de)(de)甚(shen)至控(kong)制在0.03%以下(xia)。
1. 奧氏體不(bu)銹鋼的主要缺點如下:
1. 不能熱處(chu)理強化
這類鋼經固(gu)溶(rong)處理后強度(du)很低(di),為(wei)了提高其強度(du)可以進(jin)行冷變(bian)(bian)形,劇烈的(de)(de)冷變(bian)(bian)形能使鋼的(de)(de)強度(du)大大提高。這是由(you)于加工(gong)硬化(hua)和形變(bian)(bian)誘發馬氏(shi)體轉變(bian)(bian)所(suo)致,但塑性和抗蝕性顯(xian)著降低(di)。
2. 切削加工性很差
這(zhe)類鋼加(jia)(jia)工硬化現(xian)象很嚴重,是(shi)切(qie)削強度顯著增加(jia)(jia)。另外熱導率很低,使刀(dao)具(ju)溫度迅速升高(gao)。而且韌性很大(da),使切(qie)削不易剝(bo)離,從(cong)而縮短了(le)刀(dao)具(ju)壽(shou)命,增加(jia)(jia)了(le)加(jia)(jia)工工時,降低了(le)零(ling)件表面的(de)光潔度。
3. 奧氏(shi)體(ti)不銹鋼存在晶間腐(fu)蝕問題(ti)
當溫度升(sheng)高到450℃~800℃時,會從飽和的(de)奧(ao)氏體中嚴晶界產生貧鉻(ge)區(qu)。當析(xi)出時間不(bu)(bu)太長時,由于(yu)(yu)鉻(ge)的(de)擴散速度較慢,貧鉻(ge)區(qu)得不(bu)(bu)到恢復,使晶界附件的(de)鉻(ge)含量低于(yu)(yu)11.7%,因而耐蝕性能顯著下降。

