不(bu)銹鋼有許多分類方法,如按化學成分分類,按功能特點分類,按金相組織和熱處理特征分類等。從熱處理生產工藝考慮,按金相組織和熱處理特征分類更具有實際意義。這也是常見的分類方法。在我國的相關標準中,如GB 1220《不銹鋼棒》、GB 2100《不銹耐酸鋼技術條件》,均是按這種方法分類的。其中,沉淀硬化不銹鋼(gang)的分類還考慮了熱處理特征。所謂按金相組織分類,就是指把鋼加熱到某一高溫溫度后快速冷卻到室溫所能獲得的金相組織種類。


 不銹鋼(gang)按金相組織和熱處理特征分類,基本上可分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、沉淀硬化型、鐵素體-奧氏體型(即本書中的雙相(xiang)不銹鋼)等五種類型。這里需要說明的是:有些不銹鋼,如1Cr13,加熱快冷后的金相組織是在馬氏體基體上含有少量鐵素體;9Cr18加熱并快冷后,金相組織是在馬氏體基體上含有少量碳化物;0Cr13Ni4Mo加熱快冷后,金相組織是在馬氏體基體上含有少量奧氏體;ZG1Cr18Ni9 加熱快冷后的金相組織是在奧氏體基體上含有少量鐵素體等,本書對它們都是以所獲得的基體組織為準分別歸屬馬氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼,而不在雙相不銹鋼范圍之內,本書中的雙相不銹鋼特指高溫加熱后快速冷卻到室溫,同時獲得鐵素體和奧氏體兩相組織的不銹鋼,且其中一相含量不低于25%。


 這五類(lei)不銹鋼在成分(fen),金相組(zu)織,耐腐蝕性,可達到(dao)的力(li)學性能及(ji)熱處理方(fang)式(shi)等方(fang)面各有(you)不同。


1. 鐵(tie)素體不銹鋼


鐵(tie)素體不銹鋼中的(de)(de)(de)主要合(he)金(jin)元素(su)(su)是(shi)鉻,當鋼中含有(you)大(da)于(yu)12%的(de)(de)(de)鉻,再含有(you)其他穩(wen)定鐵素(su)(su)體的(de)(de)(de)元素(su)(su)時,則鋼中的(de)(de)(de)組織結構基本上是(shi)鐵素(su)(su)體,在室(shi)溫下的(de)(de)(de)組織也是(shi)鐵素(su)(su)體。


鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼的(de)(de)(de)組織(zhi)決定了其具有(you)不太高的(de)(de)(de)強度,而且不能通過熱處(chu)理方法強化(hua)(hua),該鋼種有(you)一定的(de)(de)(de)塑性,但(dan)脆性較(jiao)大。鐵(tie)素(su)體(ti)不銹鋼對(dui)硝酸等氧化(hua)(hua)性介(jie)質有(you)良好的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性。且隨著(zhu)鉻(ge)含量(liang)的(de)(de)(de)增加,其抗氧化(hua)(hua)性介(jie)質腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)能力(li)也增加。在(zai)還(huan)原性介(jie)質中的(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性較(jiao)差。在(zai)含氯化(hua)(hua)物介(jie)質中有(you)良好的(de)(de)(de)抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂能力(li)。


2. 馬氏體(ti)不銹鋼


馬氏體不銹鋼(gang)主要含12%~18%的(de)鉻元素,并依據(ju)使用(yong)條件要求調整其含碳量(liang),一般在(zai)0.1%~0.4%,對于做工具使用(yong)時(shi),含碳量(liang)可(ke)達0.8%~1.0%.有的(de)還根據(ju)需(xu)要加(jia)入一定量(liang)的(de)鎳、鉬(mu)等合金元素。


馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)在(zai)加熱(re)(re)時可(ke)以(yi)發(fa)生相變,因此,可(ke)以(yi)通過(guo)熱(re)(re)處理方法在(zai)很(hen)大范(fan)圍(wei)內調整其力學(xue)性能(neng),這(zhe)使馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)可(ke)以(yi)用于制(zhi)造有(you)較(jiao)高強度要求的零部件。


馬氏體不銹鋼在(zai)無機(ji)(ji)酸(suan)、有(you)機(ji)(ji)酸(suan)及有(you)機(ji)(ji)酸(suan)鹽中有(you)較好(hao)的耐腐蝕(shi)性。在(zai)硫酸(suan)、鹽酸(suan)、熱硝酸(suan)中的耐腐蝕(shi)能力差。


3. 奧氏體不銹鋼


奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)都含有(you)(you)(you)較(jiao)高(gao)的(de)鉻(ge),一般大于18%,含有(you)(you)(you)8%左右的(de)鎳(nie),有(you)(you)(you)的(de)以(yi)錳(meng)(Mn)取(qu)代部分鎳(nie),為進一步提高(gao)耐腐蝕性,有(you)(you)(you)的(de)還加入鉬、銅(tong)、硅(Si)、鈦(Ti)、鈮(ni)(Nb)等合金元素(su)。奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)與鐵素(su)體不銹鋼(gang)相似,加熱時不發生相變(bian),不能(neng)通(tong)過熱處理(li)方(fang)法強化(hua)力學性能(neng),其強度較(jiao)低,塑性、韌性較(jiao)高(gao)。


奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的耐腐蝕(shi)性能比馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼好,鉻(ge)(ge)-鎳奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼對(dui)氧(yang)化(hua)性介質耐腐蝕(shi),含(han)鉬、銅、硅(gui)的奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在硫(liu)酸中有更(geng)好的耐腐蝕(shi)性。含(han)穩(wen)定化(hua)元(yuan)素(su)鈦或鈮的奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼有良好的抗晶間腐蝕(shi)性能。提(ti)高(gao)(gao)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中鉻(ge)(ge)、鉬、鎳、氮元(yuan)素(su),可提(ti)高(gao)(gao)抗點腐蝕(shi)性能。


4. 沉淀(dian)硬化不銹鋼


沉淀硬化不(bu)銹鋼的(de)特點是,在(zai)成分(fen)中除含(han)有(you)鉻、鎳(nie)元素(su)外,還含(han)有(you)可以(yi)在(zai)熱(re)處理時能形(xing)成沉淀析出相的(de)銅、鋁(Al)、鈦、鈮、鉬(mu)等(deng)元素(su),并以(yi)此使鋼得到(dao)強化。


沉淀硬化不(bu)(bu)銹鋼可(ke)以(yi)通(tong)過熱處理(li)方(fang)法(fa)調整(zheng)力學性(xing)能(neng)。所以(yi),沉淀硬化不(bu)(bu)銹鋼既彌補了(le)馬氏體不(bu)(bu)銹鋼耐腐蝕(shi)性(xing)較(jiao)差的不(bu)(bu)足,又彌補了(le)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼不(bu)(bu)能(neng)通(tong)過熱處理(li)方(fang)法(fa)強化的不(bu)(bu)足,使其既保證(zheng)機(ji)械性(xing)能(neng)有(you)較(jiao)大的調節空間,又具有(you)較(jiao)好的耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng),越(yue)來越(yue)得(de)到重視。


5. 雙相不銹(xiu)鋼(鐵素(su)體(ti)(ti)-奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼)


 雙相不(bu)銹(xiu)鋼一般含有(you)17%~30%的(de)(de)鉻和3%~13%的(de)(de)鎳,另外,還(huan)加入鉬、銅、鈮、氮等元素。另一個(ge)特點是將(jiang)含碳量(liang)控(kong)制得很低。依據成(cheng)分不(bu)同,有(you)的(de)(de)以(yi)鐵素體(ti)(ti)為(wei)主,有(you)的(de)(de)以(yi)奧氏(shi)體(ti)(ti)為(wei)主,構成(cheng)鐵素體(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)兩(liang)相共存的(de)(de)組織狀態。


雙相不銹(xiu)鋼(gang)采用正確的(de)固溶處理后,因為含有強化元素,使其具(ju)有比奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)稍高的(de)機(ji)械性能。


雙相不(bu)銹鋼(gang)中因含有較高量(liang)的鉻及其他多種對耐腐蝕(shi)性(xing)有效的合(he)金元素(su),所以(yi),耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)好,特別是耐點(dian)腐蝕(shi)、縫隙腐蝕(shi)及耐應力腐蝕(shi)開裂性(xing)能(neng)好。雙相不(bu)銹鋼(gang)雖(sui)然(ran)出(chu)現(xian)得較晚,但(dan)已經(jing)受到重視,應用(yong)于各個(ge)方面。