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奧氏體不銹鋼(SUS304)基礎知識總結

時間:2022/12/8閱讀:2352
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奧氏系統不銹鋼基礎知識總結

奧氏系統不銹鋼含有18%鉻和8%鎳SUS以304為代表,即使在常溫下,奧氏體組織也不會變成鐵素體不銹鋼。奧氏系統不銹鋼除了耐腐蝕性外,·延展性·除了優異的韌性外,冷加工性和焊接性也很好。基本上沒有磁性,但在塑性加工中有時會有磁性。根據這些特點,奧氏系統不銹鋼被廣泛應用于家居用品、建筑用品、汽車零部件等領域。作為產品的形狀板,除了厚板、棒、管、線、鑄件等方面。產量占不銹鋼的60%以上,是我們身邊常見的材料。

奧氏體不銹鋼,如上圖所示,具有18鉻(Cr)-8鎳(Ni)的SUS以304為代表的各種類型。

根據用途,通過改變添加劑的數量或其他添加劑來賦予特性。SUS304L將碳(C)控制在0.03%以下,可防止晶界腐蝕。SUS316追加鉬(Mo),比SUS304提高耐腐蝕性。

與碳鋼、鋁等相比,不銹鋼具有導熱性差、電阻值高的特點。

此外,馬氏體系和鐵素體系具有很強的磁性,而奧氏體系沒有磁性。然而,如果加工奧氏體系不銹鋼,加工部分將變成具有磁性的馬氏體。

上表摘錄了JISG4303:2012不銹鋼棒代表性奧氏體系不銹鋼(固溶化熱處理狀態)的機械性能。

奧氏系統不銹鋼的拉伸強度和伸長值高于碳鋼和鐵素系統不銹鋼,具有加工硬化大的特點。此外,雖然拉伸強度值很高,但由于耐力(屈服點)值很低,彎曲成形和拉伸成形性很好。此外,奧氏系統不銹鋼的優點是在高溫和低溫環境下保持強度。從上表也可以看出,除了奧氏系統不銹鋼,奧氏系統不銹鋼除了SUS312L除部分外,每種材料的數值差別不大。耐力約為175~2755Mpa,抗拉強度約為480~550Mpa左右。

加工硬化奧氏體不銹鋼,淬火

奧氏體不銹鋼不是通過淬火可以提高抗拉強度和硬度的材料。為了獲得強度,采用塑料加工和加工硬化現象,實施軋制加工和拉線加工。由于塑性加工,奧氏體轉化為馬氏體。這種相變的馬氏體被稱為馬氏體。“加工誘導馬氏體"。除了降低耐腐蝕性外,加工誘導馬氏體也成為磁性的主要原因。

奧氏體不銹鋼及應力腐蝕裂紋,耐腐蝕

奧氏體不銹鋼容易產生應力腐蝕裂紋。應力腐蝕裂紋是指在腐蝕環境中,拉伸應力作用于金屬材料,使材料產生裂紋。除了不銹鋼,碳鋼和黃銅也會產生。奧氏系統不銹鋼、焊接及熱處理工藝等,約550~900℃加熱時鉻碳化物沉淀,耐腐蝕性降低。這種現象被稱為“敏化",也是應力腐蝕裂紋的主要原因。作為應力腐蝕裂紋的對策,有應用SUS403等鐵素體系不銹鋼,如果使用奧氏體系,使用奧氏體系,SUS304L等待極低碳鋼等方法。此外,還可以防止熱處理,以消除殘余應力。

奧氏體不銹鋼及加工

熱處理

如果你想用奧氏體系不銹鋼獲得硬度和強度,你可以軋制和拉線。然而,由于這些加工從奧氏體轉變為馬氏體,它們具有磁性,并伴隨著應力腐蝕裂紋的風險。奧氏系統不銹鋼應力腐蝕開裂的對策,除了改變所用材料外,應力去除退火和固溶化熱處理是有效的。通過加熱消除應力退火,淬火至800~900℃左右消除殘余應力。固溶熱處理加熱到1000~1100℃左右兩側,突然冷熱處理不僅限于去除殘余應力,還能使鉻碳化物固溶,防止銳化,提高耐腐蝕性。然而,固溶熱處理后,材料會變軟。大多數奧氏系統不銹鋼不僅是應力腐蝕裂紋的對策,而且是固溶化熱處理,以免降低耐腐蝕性。

焊接

奧氏體不銹鋼比馬氏體和鐵素體更容易焊接。雖然難度和鋼差不多,但需要敏銳化、應力腐蝕裂紋等對策。作為這些對策,為了不達到敏銳的溫度范圍,有效抑制焊接過程中的熱量進入,降低母材的碳量。此外,可以通過將所用材料改為碳含量低于0.03%的極低碳鋼和鐵素系統的不銹鋼來預防。假設奧氏系統不銹鋼敏化,固溶化熱處理也有效。此外,還應注意高溫裂紋(凝固裂紋)。高溫裂紋是指磷、硫等低熔點物質作為雜質凝固,導致晶界裂紋的現象。為防止高溫裂紋,減少雜質,采用含有鐵素體的熔化材料,易于固溶磷和硫。此外,由于線膨脹系數高,奧氏系統不銹鋼容易因焊接熱而變形,這也需要注意。因此,還需要實施與變形方向相反的變形、夾具約束等對策,以抑制熱量進入。

切削加工

奧氏體系不銹鋼容易引起加工硬化,缺乏切割材料。在切割工件時,奧氏體組織會變成馬氏體,加工部分會變硬。這可能會導致嚴重的磨損和損壞。此外,不銹鋼的導熱率低于鐵,因此刀具在切割過程中容易積累熱量。因此,切割粉末對刀具的熔化或缺口也很多。綜上所述,在切割奧氏系統不銹鋼時,建議研究SUS303這種材料被稱為快削不銹鋼。

塑性加工

奧氏系統不銹鋼除了加工硬化外,與其他不銹鋼相比是一種優良的伸長材料。因此,適用于沖壓加工的拉伸和彎曲成型。根據不同的用途,也有冷軋奧氏系統不銹鋼引起加工硬化,以高強度和薄板尋求輕量化。但是,在彎曲加工中,即使沖壓,材料的形狀也會恢復原狀“回彈"因此,彎曲加工時要注意。

奧氏體不銹鋼的主要用途

奧氏體不銹鋼廣泛應用于家用產品、建筑、汽車零部件、化工、食品、合成纖維等行業,原子能發電,LNG工廠等。在任何領域都經常使用SUS304,但要避免加工硬化,建議使用SUS305,如需耐孔蝕性,建議使用SUS316、根據用途分別使用鋼種。奧氏系統不銹鋼在低溫高溫環境下也具有強度降低、易焊接、塑性加工等優點,因此通用性優異。由于基本上沒有磁性,所以與其他金屬分離,作為廢物回收相對簡單。在不銹鋼制造中,由于不銹鋼廢料可以廣泛使用,奧氏系統不銹鋼也可以說是一種回收率高的材料。

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