




鄂州奥氏体不锈钢的基本组织形态
铁、铬和镍是铬镍奥氏体鄂州不锈钢的三大基础元素,通过主要合金元素和镍的合理搭配,铁-铬-镍三元系和在该三元系基础上加入其他元素构成的合金可以在室温下仍然维持奥氏体基体。另外,加入适量锰和氮,同时将镍含量降低乃至完全取消,也能保持合金基体在室温下呈完全奥氏体组织。但是,随着铬、镍和锰含量的变化和其他元素的加入,以及受热处理或冷变形的影响,在奥氏体基体上还会产生其他相,相应地合金的性能也会发生变化。在奥氏体鄂州不锈钢中经常出现的有以下三类。
(1)奥氏体(γ相)的同素异性体:α相(铁素体)、α′相(体心立方的马氏体)和ε相(密集六方的马氏体);
(2)碳化物和氮化物:主要是M23C6,MC,M6C和M7C3型碳化物与Cr2N及Ti(CN)等;
(3)金属间相:也称金属间化合物,主要有б相、χ相和Laves相等。
现已研究确定,导致铁素体鄂州不锈钢475℃脆性的原因是αˊ相的析出。αˊ相是一种富铬相,含铬量可高达61%-83%,含铁量为37%-17.5% 。尺寸为10-20nm左右。此相具有体心立方结构且无磁性,晶格常数为0.2877nm,介于铁与铬的晶格常数之间。
б相:铁素体鄂州不锈钢在500-925℃温度范围内加热或停留时,同样会使钢产生严重脆化。研究表明,此种脆化的原因是由于б相的析出。从图3-1的Fe-Cr二元相图中可以看出,Fe-Cr合金中有б相的存在,而且б相的铬量范围在42%-50%;α+б相区的铬量≥20% ,其存在温度为500-800℃。由于б相是一种无磁且具有高硬度的脆性相。因而常常引起鄂州钢的韧性下降。由于б相富铬,它们的析出又常常引起铬变化而使钢的耐蚀性下降。连续成网状的б相较岛状者更为有害。
1960年——1999年约40年间,鄂州锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨,增加了约8倍,平均年增长率约为5.5%。鄂州不锈钢主要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器,家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看,不锈钢的需求有望进一步扩大。在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统,用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为20-30kg,全世界的年需求约100万吨,这是不锈钢 的应用领域。在建筑领域,近的需求急剧增长,如:新加坡地铁车站的防护装置,使用了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后,用于建筑业的不锈钢增长了约4倍,主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代,在日本沿海地区使用304型无涂漆材作为屋顶材料,从防锈考虑,逐步转变为使用涂漆不锈钢。进入90年代,开发了具有高耐蚀性的20%以上高Cr铁素体系不锈钢,被用作屋顶材料,同时为了美观性,开发了各种表面精加工技术。在土木领域,日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区,为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐,这就加速了钢筋的腐蚀,所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中,近3年间约有40处采用了不锈钢钢筋,每处的使用量为200-1000吨,今后鄂州不锈钢在该领域的市场将有所作为。
鄂州1Cr28不锈钢系现有标准中铬含量 的铁素体不锈钢之一。它在硝酸中(包括低温浓硝中)具有良好耐蚀性,同时还耐次氯酸钠及磷酸的腐蚀。由于铬量高,此钢在硫化碱中也特别耐腐蚀。同时在高温下其抗氧化性和抗硫化性也很好。因此,此钢除用于耐腐蚀外,还可用于制造抗高温氧化和硫化的设备。
鄂州00Cr25Ni4Mo4Ti是以钛稳定化的超低碳,氮铁素体不锈钢,它在海水和含氯化物介质中具有极好的耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能。它具有良好的强度、韧性和可焊性,即使在焊后于零下温度仍有一定韧性。它主要用于使用海水或其他含氯化物溶液的工厂、可制作洗涤器、冷凝器和热交换器等设备。
此钢种由于铬含量高且含~2%Mo,因而,在含氯化物的水溶液中耐孔蚀和应力腐蚀;在耐腐蚀性能方面除优于鄂州00Cr18Ni13Mo200Cr18Ni14Mo30Cr25Ni5Mo2N外,在NaOH和醋酸中,其耐蚀性与纯镍相当;在含NaClO3等氧化剂的高温NaOH中,不仅优于高纯Cr26Mo1,而且优于纯镍。与此同时,此钢还具有良好的韧性,加工成型性和可焊性。