奧氏體不銹鋼基礎知識點

組織特點：在常溫下具有奧氏體組織，鋼中含鉻（Cr）約18%、鎳（Ni）約8%-10%、碳（C）約0.1%時，能獲得穩(wěn)定的奧氏體組織。不過也有一些奧氏體不銹鋼含有少量鐵素體，這種少量鐵素體有助于防止熱裂紋。無磁性或低磁性，這是奧氏體不銹鋼的重要特征之一，可通過磁性測試來初步判斷是否為奧氏體不銹鋼。耐腐蝕性：具有良好的耐氧化性酸介質腐蝕的性能，例如在硝酸環(huán)境中表現(xiàn)出色。如果含有鉬（Mo）、銅（Cu）等元素，還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。但在特定的離子環(huán)境中，如氯離子環(huán)境下，可能會發(fā)生應力腐蝕開裂等局部腐蝕現(xiàn)象。加工性能：韌性好、塑性高，容易加工成型，可進行冷加工、熱加工等多種加工方式，但加工過程中可能會產生加工硬化現(xiàn)象，使材料的硬度增加、塑性降低。通過添加硫（S）等元素可改善其機械加工性，但硫的添加也可能降低材料的耐點蝕性能。合金元素的作用：鉻（Cr）：是使不銹鋼具有“不銹”特性的關鍵元素，至少需添加10.5%的鉻才能形成不銹鋼特有的表面鈍化膜，鉻含量越高，耐蝕性越強。鎳（Ni）：主要作用是形成并穩(wěn)定奧氏體相，一般來說，奧氏體不銹鋼中鎳含量需達到8%左右，當鉻或其他鐵素體形成元素增加時，需要更多的鎳來保持奧氏體結構。鉬（Mo）：可提高鋼在氯化物環(huán)境中的抗點蝕和縫隙腐蝕性能，還能提高鋼在鹽酸和稀硫酸等還原性環(huán)境中的耐蝕性。碳（C）：對奧氏體相起到穩(wěn)定和強化作用，但碳含量過高會對耐蝕性能產生不利影響，大多數奧氏體不銹鋼的碳含量被限定在較低水平。氮（N）：對奧氏體相起到穩(wěn)定和強化的作用，可減緩二次相的形成，提高耐氯化物點蝕和耐縫隙腐蝕性能。鈮（Nb）和鈦（Ti）：是有效的碳化物形成元素，可降低碳含量，減輕敏化，提高高溫強度。焊接性能：具有良好的焊接性，但焊接材料或焊接工藝不正確時，可能會出現(xiàn)晶間腐蝕、熱裂紋、應力腐蝕開裂、焊縫成形不良等缺陷。為防止焊接缺陷，可選用超低碳、添加鈦或鈮等穩(wěn)定元素的焊接材料，采用小規(guī)范焊接，控制層間溫度，焊后進行固溶處理等。熱處理特點：在室溫至高溫狀態(tài)沒有固態(tài)相變點，熱處理的目的主要是為了使加工過程中產生的碳化物溶解到基體中，使合金元素分布更加均勻，提高耐蝕性。常見的熱處理方法是固溶處理，即將奧氏體不銹鋼加熱到高溫后快速冷卻。如果固溶處理時冷卻速度過慢，碳原子會與鉻結合形成碳化物，分布在晶界上，導致晶界貧鉻，發(fā)生敏化現(xiàn)象。力學性能：強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。具有較高的韌性和延展性，這使得奧氏體不銹鋼在一些對材料韌性要求較高的場合得到廣泛應用，如壓力容器、管道等。應用范圍：由于其綜合性能良好，在食品加工設備、廚房用具、醫(yī)療設備、化工設備、石油容器等行業(yè)應用廣泛。晶間腐蝕問題：晶間腐蝕是奧氏體不銹鋼最危險的一種破壞形式，發(fā)生于晶粒邊界。在450℃-850℃溫度區(qū)間范圍內停留一定時間后，晶界處會析出碳化物，導致晶界貧鉻，在強腐蝕介質的作用下發(fā)生腐蝕。防止晶間腐蝕的措施包括選用超低碳的焊接材料、采用小規(guī)范焊接、加快焊接接頭的冷卻速度、焊后進行固溶處理等。應力腐蝕開裂問題：是焊接接頭在特定腐蝕環(huán)境下受拉伸應力作用時所產生的延遲開裂現(xiàn)象，表現(xiàn)為無塑性變形的脆性破壞。防止應力腐蝕開裂的措施包括合理制定成形加工和組裝工藝、合理選擇焊材、采取合適的焊接工藝、消除應力處理等。低溫性能：在低溫條件下，焊縫金屬的塑韌性是關鍵問題。應盡量避免焊縫組織中出現(xiàn)鐵素體，以免惡化低溫韌性，可通過選用純奧氏體焊材和調整焊接工藝來