奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼具有面心立方晶體(ti)結構,無磁(ci)性(xing)(xing),不(bu)能(neng)通過熱處理強化(hua),只(zhi)能(neng)采用冷加工強化(hua)手(shou)段(duan)提高強度。由于(yu)其(qi)耐蝕,良好(hao)的常溫和低(di)溫韌(ren)性(xing)(xing)、易成型性(xing)(xing)和良好(hao)的可(ke)焊性(xing)(xing)而廣泛應(ying)用于(yu)各工業領域(yu)和日常消費領域(yu)。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼產(chan)量(liang)約(yue)占不(bu)銹(xiu)鋼產(chan)量(liang)的70%,其(qi)產(chan)品(pin)涵蓋板、管、絲、帶、棒(bang)材(cai)、鍛件等幾乎所(suo)有的冶(ye)金產(chan)品(pin)類型。
1Cr18Ni9(AISI 302不(bu)銹鋼(gang))是一種歷史最悠久的奧氏體不銹鋼,鋼的塑性、韌性、熱冷加工性能良好,可生產板、管、絲、帶、棒材、鍛件等各類冶金產品。它不能通過熱處理手段進行強化,可通過冷變形獲得較高的強度。在固溶狀態下,在氧化性酸中、大氣、水、蒸汽等介質中具有良好的耐蝕性。鋼的耐晶間腐蝕性能不佳,經650℃敏化處理或在中溫長期保溫后,此鋼具有晶間腐蝕傾向,若消除這種傾向,必須經過固溶處理,否則,僅能改用穩定化型或超低碳鋼種。此外,1Cr18Ni9不銹鋼的無磁性能及低溫性能較好。因此,1Cr18Ni9不銹鋼主要應用于對耐蝕性和強度要求不高的結構件和焊接件,亦可用于無磁部件和低溫裝置的部件。在具有晶間腐蝕的環境中,不宜以焊接狀態下使用。
一、化學成分
1Cr18Ni9不銹鋼化(hua)學(xue)成份見下表,為了比較也列入了 ASTM標準中所規定的(de)化(hua)學(xue)成分。
標準 | 牌號 | (12Cr18Ni9)302不銹鋼化(hua)學(xue)成分 | ||||||
碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鉻 | 鎳 | ||
GB/T 14976-2012 | 12Cr18Ni9 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0~19.0 | 8.0~10.0 |
ASTM A276 | 302 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0~19.0 | 8.0~10.0 |
二、耐蝕性能
1. 均勻腐蝕
固溶處理(li)狀態(tai)下12Cr18Ni9不銹鋼(gang)耐均(jun)勻(yun)腐(fu)蝕性能(neng) | ||||
試驗時間 | 腐蝕速度 | |||
介質 | 濃度 % | 溫度 ℃ | 小時 | mm/a |
硝(xiao)酸(suan) | 0.5~99 | 20 | <0.1 | |
7~37 | 沸(fei) | 0.1~1.0 | ||
65 | 沸(fei) | <1.0 | ||
93 | 37 | 0.01 | ||
93 | 55 | 0.21 | ||
97 | 55 | 0.76 | ||
99 | 55 | 1.25 | ||
99 | 沸(fei) | <10.0 | ||
醋酸 | 10 | 沸 | <0.1 | |
50 | 沸 | <1.0 | ||
80 | 沸 | <3.0 | ||
硫酸(suan) | 0.5 | 190 | 100 | 0.06~0.14 |
1 | 20~90 | 360 | 0.002 | |
5 | 20 | 384 | 0.6 | |
5 | 40 | <3.0 | ||
5 | 50 | 3.0~4.5 | ||
5 | 100~105 | 16~43 | 3.3~15.0 | |
10~50 | 20 | 2.0~5.0 | ||
80 | 20 | 120 | 0.46 | |
90~95 | 20 | 360~1032 | 0.0006~0.008 | |
檸檬酸 | 1~50 | 20 | <0.1 | |
5 | 140 | <1.0 | ||
50 | 沸 | <10.0 | ||
95 | 20~140 | <0.1 | ||
鹽酸 | 2 | 35 | 2.86 |
2. 晶間(jian)腐蝕
1Cr18Ni9不(bu)(bu)銹鋼耐(nai)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)性能不(bu)(bu)良,敏化(hua)態不(bu)(bu)能通(tong)過晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)檢驗,固溶態可通(tong)過晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)檢驗。因(yin)此在焊接狀態在產生晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)的介質中不(bu)(bu)宜采用。
三、物理性能
(12Cr18Ni9)302不銹(xiu)鋼的物理性能 | |
項目 | 數值 |
密度 g/cm3 | 8 |
彈性模量 E.GPa | 193 |
線膨脹系數a. 10-6/k | |
0~100℃ | 17.2 |
0~315℃ | 178 |
0~538℃ | 18.4 |
導熱系數 W/M·K | |
100℃ | 16.2 |
500℃ | 21.5 |
比熱 J/Kg·K | |
0~100℃ | 500 |
電阻 nΩ·m | 720 |
導磁率 | 1.02 |
熔點范圍 ℃ | 1400~1420 |
四(si)、工藝性能:
1. 熱(re)加工性(xing)能(neng)
1Cr18Ni9不銹鋼熱(re)加(jia)工性(xing)能良好,適宜的熱(re)加(jia)工溫(wen)度范圍為1160~1200℃,終加(jia)工溫(wen)度應大于(yu)850℃。
2. 冷加工性能
固溶狀態(tai)下,1Cr18Ni9不銹鋼(gang)具有良好的冷(leng)(leng)(leng)加工性(xing)能(neng)(neng),可順利進行(xing)(xing)冷(leng)(leng)(leng)軋,冷(leng)(leng)(leng)拔操作(zuo)加工。鋼(gang)的冷(leng)(leng)(leng)成形性(xing)能(neng)(neng)良好,可進行(xing)(xing)冷(leng)(leng)(leng)沖壓(ya)和(he)冷(leng)(leng)(leng)彎等冷(leng)(leng)(leng)成形作(zuo)業(ye),鋼(gang)的極限拉深(shen)系數(shu)約為2.06,工作(zuo)拉深(shen)系數(shu)為1.80~1.90.
3. 熱處理
1Cr18Ni9不銹(xiu)鋼鋼的固(gu)溶熱(re)處理溫度(du)為1100~1150℃,冷(leng)(leng)加工中間熱(re)處理溫度(du)為850~970℃,冷(leng)(leng)卻(que)方式為水冷(leng)(leng),對于(yu)截面尺寸較小(xiao)的材料亦可空冷(leng)(leng)。
4.焊接性能
1Cr18Ni9不銹鋼(gang)的焊(han)接(jie)(jie)性能(neng)良(liang)好,可(ke)采用各種方法焊(han)接(jie)(jie),手(shou)工(gong)電弧焊(han)可(ke)采用奧(ao)(ao)102,奧(ao)(ao)107焊(han)條(tiao),焊(han)后(hou)可(ke)通(tong)過L法晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)檢驗。采用奧(ao)(ao)132和奧(ao)(ao)137焊(han)條(tiao)焊(han)接(jie)(jie)且經(jing)敏(min)化(hua)處(chu)(chu)理后(hou)亦可(ke)通(tong)過L法晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)檢驗。為確保鋼(gang)的耐晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)性能(neng),焊(han)后(hou)應進行(xing)(xing)固(gu)溶處(chu)(chu)理,若(ruo)不能(neng)進行(xing)(xing)固(gu)溶,宜選用抗敏(min)化(hua)性能(neng)優異的鋼(gang)種。
五、材料應用
1Cr18Ni9不銹鋼主要用于制造(zao)中等(deng)溫(wen)度下耐(nai)腐蝕而強度要求不高(gao)的部(bu)件(jian)以及低溫(wen)應(ying)用。在要求耐(nai)腐蝕及無(wu)磁的環境中,該鋼可以制造(zao)各相應(ying)部(bu)件(jian)和設(she)備,如彈簧、管道、緊固件(jian)、容器、換熱器等(deng)。