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Cr-Ni系奧氏體(ti)不銹鋼以鎳為主要奧氏體化元素，鎳含量至少要在8％，最高可達30％。為保證鋼的不銹性和耐蝕性，鉻含量一般不低于17％。其基礎牌號為18-8型不銹鋼，該鋼種的鉻、鎳含量分別為19％和10％，在氧化性介質中耐蝕性優良，在多種不太強的腐蝕性環境中也表現良好。為了提高其在各種不同使用條件下及較強腐蝕性環境中的耐蝕性能，鋼的合金成分在兩個方面進行發展和改進：一方面是提高鉻、鎳含量，鉻可以提高到25％以上，鎳甚至可達到30％；另一方面是向鋼中添加諸如鉬、銅、硅、氮、鈦和鈮等其他合金元素。該鋼種的碳含量一般都比較低，目前常用牌號的碳含量多低于8％，并且有越來越多的牌號達到超低碳（≤0.03％）甚至更低的水平（≤0.02％）。

18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼，隨著不同性能的差異，演變出12Cr17Ni7、12Cr18Ni9、Y12Cr18Ni9、06Cr19Ni10、06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb、022Cr17Ni7、022Cr19Ni10、022Cr19Ni10N等牌號，各牌號成分上略有差異，用途也不盡相同（見表2-1-1）。

(1) 12Cr17Ni7鋼合金(jin)化(hua)(hua)程度(du)最(zui)低。其(qi)最(zui)大特(te)點是組織具有亞穩性(xing)，冷作硬化(hua)(hua)能力最(zui)強(qiang)，可根據(ju)不同強(qiang)度(du)的(de)要(yao)求，通(tong)過適當的(de)變(bian)形處(chu)理(li)，在1/4、1/2、3/4硬化(hua)(hua)態和(he)(he)固溶狀態下使(shi)用。但(dan)是強(qiang)度(du)提高的(de)同時，塑韌性(xing)明顯下降。同時，由于較(jiao)高的(de)碳含量(liang)(liang)和(he)(he)較(jiao)低的(de)鉻含量(liang)(liang)使(shi)得其(qi)耐蝕性(xing)能也(ye)較(jiao)弱(ruo)。

（2）12Cr18Ni9鋼中鉻(ge)、鎳含量均有(you)(you)提(ti)高(gao)，因此材料為穩(wen)定的奧氏體(ti)組織。其特點是強度稍低(di)，但(dan)耐(nai)蝕性(xing)稍好。主要在退火狀態下使用，具有(you)(you)很高(gao)的室溫塑(su)性(xing)，易于冷成型，在耐(nai)蝕、耐(nai)熱方面(mian)是最通用的一種奧氏體(ti)不(bu)銹鋼。

（3）Y12Cr18Ni9鋼特點是硫含(han)量(liang)較高，因而改進了它(ta)的機加工性(xing)能，使之成(cheng)為易(yi)切削鋼。但(dan)由(you)于硫含(han)量(liang)的增加導致(zhi)鋼中MnS夾雜含(han)量(liang)增加，其(qi)成(cheng)型性(xing)和(he)耐蝕性(xing)比12Cr18Ni9鋼稍差。

（4）06Cr19Ni10鋼碳(tan)含量(liang)小于(yu)0.08％，并(bing)適當提高了(le)鎳(nie)和鉻(ge)含量(liang)，因此(ci)其耐蝕(shi)性能(neng)特別是耐晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)性能(neng)優于(yu)12Cr17Ni7、12Cr18Ni9 和Y12Cr18Ni9，力學性能(neng)與12Cr18Ni9鋼相近。降低碳(tan)含量(liang)雖提高了(le)抗晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)的能(neng)力，但在(zai)高溫下長期運行仍(reng)能(neng)引起晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕(shi)。

（5）為完全(quan)避(bi)免晶(jing)間(jian)腐蝕的出現(xian)，開發了06Cr18Ni11Ti和06Cr18Ni11Nb鋼。這(zhe)兩種(zhong)鋼的特點是分(fen)別采用(yong)穩(wen)定化元(yuan)素鈦(tai)和鈮在(zai)適當(dang)熱(re)處理工藝下與鋼中的碳元(yuan)素優先(xian)結合形成穩(wen)定的TiC和NbC，從而(er)阻止(zhi)富(fu)鉻碳化物在(zai)晶(jing)界的沉淀，使這(zhe)兩種(zhong)鋼具(ju)有良(liang)好的抗晶(jing)間(jian)腐蝕的能力，其力學性(xing)能與12Cr18Ni9和06Cr19Ni10相當(dang)。

（6）國(guo)內在(zai)(zai)相當長一段時(shi)間(jian)內曾廣泛(fan)使(shi)用1Cr18Ni9Ti。1Cr18Ni9Ti是蘇聯(lian)軍工體系中(zhong)大(da)量(liang)使(shi)用的(de)不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)(cai)料(liao)，包括(kuo)飛(fei)機制造、核潛艇制造等(deng)，在(zai)(zai)歷(li)史上發(fa)揮過重(zhong)要(yao)(yao)的(de)作(zuo)用。但是，1Cr18Ni9Ti材(cai)(cai)料(liao)本身在(zai)(zai)設計時(shi)有著先天的(de)缺陷。當時(shi)在(zai)(zai)沒有爐外精(jing)煉技術(shu)的(de)特(te)定(ding)歷(li)史條(tiao)件下(xia)，為解決晶間(jian)腐(fu)蝕問題，采用了(le)鈦(tai)穩定(ding)化技術(shu)。但是由于鋼(gang)中(zhong)含鈦(tai)，很容易生成(cheng)TiN夾雜(za)，導致此鋼(gang)在(zai)(zai)連(lian)鑄時(shi)發(fa)生節瘤現象(xiang)。更致命的(de)是，TiN夾雜(za)嚴重(zhong)破壞(huai)不銹(xiu)鋼(gang)表面(mian)質(zhi)(zhi)量(liang)，對于高表面(mian)質(zhi)(zhi)量(liang)要(yao)(yao)求的(de)軍工產品生產，不得已(yi)進行表面(mian)修磨等(deng)處理。隨(sui)著冶金技術(shu)的(de)發(fa)展，工業(ye)生產超低碳(tan)不銹(xiu)鋼(gang)已(yi)經(jing)實(shi)現。為此，國(guo)外不銹(xiu)鋼(gang)標(biao)準中(zhong)早已(yi)把(ba)1Cr18Ni9Ti排(pai)除在(zai)(zai)外。我國(guo)不銹(xiu)鋼(gang)行業(ye)通(tong)過大(da)量(liang)調研及(ji)工作(zuo)，在(zai)(zai)最(zui)新的(de)不銹(xiu)鋼(gang)標(biao)準中(zhong)也(ye)將(jiang)此鋼(gang)列為不推薦選(xuan)用牌號。

（7）022Cr17Ni7、022Cr19Ni10分別在12Cr17Ni7、06Cr19Ni10牌號基礎(chu)上(shang)，將碳含(han)量降低(di)到0.03％以下，從而確保(bao)無晶間腐蝕。

（8）022Cr19Ni10N是在(zai)022Cr19Ni10基礎上添加0.1％～0.25％N，以提高(gao)力學性能和耐蝕性能。

在(zai)(zai)(zai)18-8型(xing)Cr-Ni系奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)體(ti)系中(zhong)(zhong)，鉻、鎳(nie)當量適當的(de)(de)條(tiao)件下，奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)會極(ji)(ji)其(qi)穩定(ding)(ding)，同(tong)時由于相(xiang)對(dui)簡單的(de)(de)中(zhong)(zhong)間相(xiang)，在(zai)(zai)(zai)適宜熱(re)處理(li)制度(du)(du)下，可以(yi)(yi)杜絕中(zhong)(zhong)間相(xiang)的(de)(de)析出，從(cong)而保(bao)(bao)證基體(ti)組(zu)織(zhi)為(wei)純奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)。這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)基體(ti)材料(liao)具有(you)非常優良的(de)(de)塑韌性(xing)，并且(qie)可以(yi)(yi)在(zai)(zai)(zai)液氦以(yi)(yi)下溫度(du)(du)繼(ji)續保(bao)(bao)持，因而得到(dao)了(le)廣(guang)泛應用(yong)(yong)。一(yi)般來說，19Cr-10Ni的(de)(de)成(cheng)分基本能(neng)保(bao)(bao)證奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)穩定(ding)(ding)性(xing)。當然，由于制造工(gong)藝的(de)(de)差異，在(zai)(zai)(zai)此類材料(liao)中(zhong)(zhong)有(you)時候會有(you)少(shao)量鐵素體(ti)組(zu)織(zhi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)。18Cr-8Ni的(de)(de)06Cr19Ni10 鋼(gang)在(zai)(zai)(zai)完全固溶(rong)時也(ye)以(yi)(yi)奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)為(wei)主要(yao)基體(ti)，但(dan)是在(zai)(zai)(zai)大(da)變形和(he)未充(chong)分固溶(rong)條(tiao)件下，會有(you)少(shao)量的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)組(zu)織(zhi)存(cun)在(zai)(zai)(zai)。進一(yi)步降低鉻、鎳(nie)含量，比如17Cr-7Ni的(de)(de)12Cr17Ni7不(bu)銹鋼(gang)，其(qi)奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)穩定(ding)(ding)性(xing)較差，也(ye)稱(cheng)為(wei)亞穩奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)。馬(ma)氏體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)，可以(yi)(yi)極(ji)(ji)大(da)地提高不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)強度(du)(du)。人(ren)們利用(yong)(yong)12Cr17Ni7不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)這(zhe)(zhe)種特性(xing)，制造出高強度(du)(du)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)部件，廣(guang)泛應用(yong)(yong)于鐵路車廂(xiang)、礦山(shan)設備等領域(yu)。

為(wei)了(le)保(bao)證18-8型Cr-Ni系(xi)(xi)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼的(de)耐蝕(shi)性(xing)能(neng)，要(yao)求(qiu)其中的(de)碳(tan)(tan)含(han)量盡量低(di)，由此發展出了(le)超低(di)碳(tan)(tan)的(de)022Cr17Ni7和(he)022Cr19Ni10奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼。碳(tan)(tan)含(han)量降低(di)帶來耐蝕(shi)性(xing)能(neng)的(de)提升，但同時材(cai)料的(de)強度進(jin)一步降低(di)。為(wei)了(le)彌(mi)補這一弱(ruo)勢，采用(yong)氮(dan)合(he)金化技術以提高18-8型Cr-Ni系(xi)(xi)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼的(de)力學(xue)性(xing)能(neng)。含(han)氮(dan)18-8型Cr-Ni系(xi)(xi)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼因兼具高強度和(he)良(liang)好的(de)耐蝕(shi)性(xing)，迅速(su)得(de)到(dao)(dao)了(le)用(yong)戶的(de)認可(ke)。目前，在技術要(yao)求(qiu)許(xu)可(ke)的(de)情況下，06Cr19Ni10N和(he)022Cr19Ni10N 普遍(bian)替(ti)代了(le)06Cr19Ni10和(he)022Cr19Ni10。在核工程領(ling)域，控氮(dan)型（N≤0.10％）Cr-Ni系(xi)(xi)不銹(xiu)鋼更是得(de)到(dao)(dao)了(le)廣泛應用(yong)。

核反(fan)(fan)應堆(dui)(dui)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)共同特(te)點是(shi)：（1）較(jiao)好的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)能(neng)，主(zhu)(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)耐(nai)點蝕、縫(feng)隙腐蝕、晶間腐蝕及動(dong)水腐蝕；（2）較(jiao)高(gao)的(de)(de)力學性(xing)能(neng)，既包(bao)括(kuo)較(jiao)高(gao)的(de)(de)強(qiang)度，也(ye)要(yao)求(qiu)(qiu)良好的(de)(de)塑韌性(xing)以滿足制造(zao)加工的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)和(he)防止輻照(zhao)脆化。因此，核反(fan)(fan)應堆(dui)(dui)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)均要(yao)求(qiu)(qiu)較(jiao)高(gao)的(de)(de)晶粒(li)度級別和(he)完全固溶處理。隨著(zhu)氮(dan)(dan)在(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)有益作用(yong)(yong)被發現，含(han)氮(dan)(dan)和(he)控氮(dan)(dan)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)被廣(guang)泛應用(yong)(yong)于核反(fan)(fan)應堆(dui)(dui)建造(zao)，特(te)別是(shi)在(zai)(zai)(zai)堆(dui)(dui)內(nei)構(gou)(gou)件(jian)(jian)和(he)一(yi)回路(lu)管路(lu)系統等(deng)核心設備上，以彌補奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)強(qiang)度偏低(di)的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)足。含(han)氮(dan)(dan)／控氮(dan)(dan)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)長(chang)期輻照(zhao)下會脆化，且不(bu)(bu)(bu)(bu)同氮(dan)(dan)含(han)量(liang)對(dui)應不(bu)(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)輻照(zhao)劑(ji)量(liang)。因此，對(dui)于用(yong)(yong)于堆(dui)(dui)內(nei)構(gou)(gou)件(jian)(jian)制造(zao)的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)材(cai)(cai)(cai)料，不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)氮(dan)(dan)含(han)量(liang)不(bu)(bu)(bu)(bu)允許超過(guo)0.10％。在(zai)(zai)(zai)我(wo)國(guo)，當前(qian)控氮(dan)(dan)鋼(gang)(gang)種主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于生產制造(zao)核電(dian)站堆(dui)(dui)內(nei)構(gou)(gou)件(jian)(jian)和(he)一(yi)、二、三(san)級設備等(deng)的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料，包(bao)括(kuo)鍛(duan)件(jian)(jian)、板(ban)材(cai)(cai)(cai)、棒材(cai)(cai)(cai)和(he)管材(cai)(cai)(cai)等(deng)，在(zai)(zai)(zai)核電(dian)站建造(zao)中作為關鍵結(jie)構(gou)(gou)材(cai)(cai)(cai)料之一(yi)發揮了重大(da)作用(yong)(yong)。為滿足核反(fan)(fan)應堆(dui)(dui)用(yong)(yong)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)，對(dui)材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)冶金質量(liang)也(ye)提出了嚴(yan)格的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)，如對(dui)影響耐(nai)蝕性(xing)的(de)(de)非金屬夾雜(za)物等(deng)級，對(dui)核運行環境下的(de)(de)鈷、銅(tong)、硼元(yuan)素(su)含(han)量(liang)的(de)(de)限制等(deng)。堆(dui)(dui)內(nei)構(gou)(gou)件(jian)(jian)主(zhu)(zhu)要(yao)由不(bu)(bu)(bu)(bu)同尺寸的(de)(de)鍛(duan)件(jian)(jian)、板(ban)材(cai)(cai)(cai)、棒材(cai)(cai)(cai)和(he)管材(cai)(cai)(cai)（包(bao)括(kuo)異型管）的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)加工而成，板(ban)材(cai)(cai)(cai)和(he)鍛(duan)件(jian)(jian)占其(qi)中的(de)(de)絕大(da)部分。我(wo)國(guo)核電(dian)堆(dui)(dui)內(nei)構(gou)(gou)件(jian)(jian)的(de)(de)主(zhu)(zhu)體(ti)材(cai)(cai)(cai)料選用(yong)(yong)的(de)(de)也(ye)是(shi)與Z3CN18-10與Z2CN19-10相當的(de)(de)022Cr19Ni10N（控氮(dan)(dan)304型不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)），目前(qian)在(zai)(zai)(zai)我(wo)國(guo)二代核電(dian)、AP1000和(he)華(hua)龍一(yi)號(hao)上廣(guang)泛應用(yong)(yong)。

奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)最重要的(de)鋼(gang)種，該類鋼(gang)是一種十(shi)分(fen)優良的(de)材料，有極好的(de)抗(kang)腐(fu)蝕性和生物(wu)相容性，因而(er)在化(hua)學(xue)工業、沿海、食品、生物(wu)醫學(xue)、石油化(hua)工等領域中(zhong)得到廣泛應(ying)用。表2-1-2給出了各牌號(hao)18-8型Cr-Ni奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)典型應(ying)用領域。