耐熱性能
耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優(yōu)良的物理機(jī)械性能。
碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)。定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度。碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力耐腐蝕的性能。
但是,在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此。60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有明顯的效果,一些實(shí)驗(yàn)還指出,碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼的點(diǎn)腐蝕分傾向。由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過程中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳,避免鉻的碳化物析出。
不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的增加而降低,因此,大多數(shù)不銹鋼的含碳量均較低,不超過1.2%,有些鋼的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不銹鋼中的主要合金元素是Cr(鉻),只有當(dāng)Cr含量達(dá)到一定值時(shí),鋼材有耐蝕性。因此,不銹鋼一般Cr(鉻)含量至少為10.5%。不銹鋼中還含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
鉻是奧氏體不銹鋼中主要的合金元素,奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會(huì)質(zhì)作用下,鉻促進(jìn)了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果。○1鉻對(duì)組織的影響:在奧氏體不銹鋼中,鉻是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定鐵體的元素,縮小奧氏體區(qū),隨著鋼中含量增加,奧氏體不銹鋼中可出現(xiàn)鐵素體(δ)組織,研究表明,在鉻鎳奧氏體不銹鋼中,當(dāng)碳含量為0.1%,鉻含量為18%時(shí),為獲得穩(wěn)定的單一奧氏體組織,所需鎳含量,約為8%,就這一點(diǎn)而言,常用的18Cr—8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼是含鉻,鎳量配比為適宜的一種。有奧氏體不銹鋼中,隨著鉻含量的增加,一些金屬間相(比如δ相)的形成傾向增大,當(dāng)鋼中含有鉬時(shí),鉻含含量會(huì)增加還會(huì)χ相等的形成,如前所述,σ,χ相的析出不僅顯著降低鋼的塑性和韌性,而且在一些條件下還降低鋼的耐蝕性,奧氏體不銹鋼中鉻含量的提高可使馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度(Ms)下降,從而提高奧氏體基體的穩(wěn)定性。因此高鉻(比如超過20%)奧氏體不銹鋼即使經(jīng)過冷加工和低溫處理也很難獲得馬氏體組織。
廢不銹鋼是高級(jí)合金鋼,價(jià)值比普通廢鋼要高,國內(nèi)在回收時(shí)一般不會(huì)混雜在一起的。但是,在國外進(jìn)口的廢鋼鐵中常常會(huì)混雜一些廢不銹鋼。遇到這樣的情況,我們可以采用的檢驗(yàn)鑒別方法是:
1,從韌性和硬度上區(qū)別:普通廢鋼軟而有韌性,易彎不易斷;鉻不銹廢鋼性堅(jiān)硬,砸擊能彎不能斷;鎳鉻不銹廢鋼性堅(jiān)韌,砸擊能彎不能斷。
2,從抗氧化性上區(qū)別:普通廢鋼易氧化生銹,呈黃色;鉻不銹廢鋼不易生銹;鎳鉻不銹廢鋼不易生銹。
3,從顏色上區(qū)別:普通廢鋼黑褐色;鉻不銹廢鋼酸洗后呈白色;未酸洗呈棕黑色;鎳鉻不銹廢鋼酸洗后呈銀白色;未酸洗呈棕白色(鉻錳氮鋼呈黑色,性硬);冷軋未經(jīng)退火的呈銀白色,有反光,性硬。
4,從磁性上區(qū)別:普通廢鋼無論在任何情況下都能被磁石吸引;鉻不銹廢鋼有磁性,能被磁石吸引;鎳鉻不銹廢鋼在退火狀態(tài)下,無磁性。在冷加工后,又是會(huì)有一點(diǎn)磁性,但含錳較高的高錳鋼和鉻錳鋼沒有磁性。。
5,從光澤上區(qū)別:普通廢鋼未經(jīng)氧化有光澤;鉻不銹廢鋼無光澤;鎳鉻不銹廢鋼有光澤。
6,用硫酸銅擦拭區(qū)別:普通廢鋼呈紫紅色;鉻不銹廢鋼不變色;鎳鉻不銹廢鋼刮掉氧化層,滴一點(diǎn)水,硫酸銅擦拭不變色。