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(jian)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。

二、12Cr21Ni5Ti雙相不銹(xiu)鋼(gang)的化(hua)學成(cheng)分(fen)和(he)顯(xian)微組織
Cr21型化學(xue)成分(fen)見表7-1或表7-5。此鋼在500~600℃短時(shi)加(jia)熱出現(xian)脆性,這一溫度范(fan)圍與(yu)鐵素(su)體(ti)固溶(rong)體(ti)的彌散硬化溫度范(fan)圍[析出(Ni,Cr,Fe)3(Ti,Al)相(xiang)]和鐵素(su)體(ti)固溶(rong)體(ti)的兩相(xiang)分(fen)離溫度范(fan)圍(475℃脆性)部(bu)分(fen)疊加(jia),有可能是這一溫度范(fan)圍強化效果(guo)最顯(xian)著的原因(yin);為(wei)了防止這一現(xian)象,采用控制鋼中 Ti不大于0.5%,殘(can)余Al不大于0.08%的方法,收到了明顯(xian)的效果(guo)。
經950~1050℃固溶處理后,Cr21型(xing)(xing)雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)中的鐵素體(ti)量(liang)為55%~70%。提高(gao)淬火溫度,使鐵素體(ti)量(liang)增多(duo),當(dang)組織中奧(ao)氏(shi)體(ti)量(liang)不(bu)少于20%~25%時(shi)仍為細晶組織,只有(you)當(dang)奧(ao)氏(shi)體(ti)相(xiang)消失(shi)時(shi),晶粒(li)才(cai)會粗化。由于兩相(xiang)組織阻止了晶粒(li)急劇長大,因此(ci)在少量(liang)變形后再加熱時(shi),雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)沒有(you)晶粒(li)急劇長大傾向,這也是這種(zhong)類型(xing)(xing)鋼(gang)的特征(zheng)之(zhi)一。
Cr21型雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼在400~500℃范圍(wei)內長期保溫,出現475℃脆性;600~750℃短期時效(xiao)后的(de)(de)塑(su)性降低是由于碳化物(wu)的(de)(de)析(xi)出而使合金元(yuan)素(su)貧化的(de)(de)奧氏體產(chan)生馬氏體轉(zhuan)變的(de)(de)結(jie)果(guo);650~700℃長期保溫的(de)(de)脆化則(ze)與α相的(de)(de)析(xi)出有關(guan)。
Cr21型(xing)雙相不銹鋼中的(de)(de)奧(ao)氏體是亞穩(wen)定(ding)的(de)(de),在(zai)冷(leng)變(bian)(bian)形過程中也(ye)會(hui)產生馬(ma)氏體轉變(bian)(bian)(γ-am),即(ji)使在(zai)小變(bian)(bian)形量后,飽和磁化強(qiang)度(du)也(ye)會(hui)顯著增加,見表(biao)7-6。但是加熱到150℃即(ji)可以(yi)抑制(zhi)馬(ma)氏體轉變(bian)(bian),這提(ti)(ti)供了采(cai)用溫軋(ya)工藝以(yi)提(ti)(ti)高軋(ya)制(zhi)變(bian)(bian)形量的(de)(de)條件。

三、12Cr21Ni5Ti雙相不銹鋼的性(xing)能
這(zhe)類鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)增加(jia)了(le)鈦的含量,與(yu)022Cr19Ni5Mo3Si2N 鋼(gang)(gang)相(xiang)比,提高了(le)鋼(gang)(gang)的耐(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)能力(li)和(he)耐(nai)應力(li)腐蝕(shi)的能力(li)。由于這(zhe)類鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)鉻當量與(yu)鎳當量的比值(zhi)選擇適當,在高溫加(jia)熱后仍能保留較(jiao)大量的奧(ao)(ao)氏體(ti)組織(zhi),還能在冷卻過程中(zhong)(zhong)生成(cheng)二(er)次奧(ao)(ao)氏體(ti),結果鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)奧(ao)(ao)氏體(ti)總(zong)的體(ti)積(ji)分數(shu)不(bu)低于30%~40%,使鋼(gang)(gang)具有(you)良好的耐(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)的能力(li)。
四(si)、12Cr21Ni5Ti雙相不銹鋼的用途
12Cr21Ni5Ti雙相不(bu)銹鋼代替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。

