它的顯微組織為奧氏體。它是在高鉻不銹鋼中添加適當的鎳(鎳的質量分數為8%~25%)而形成的,具有奧氏體組織的不銹鋼以Cr18Ni9鐵基合金為基礎,在此基礎上隨著不同的用途,發展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體不銹鋼系列。
奧氏體型不銹鋼(gang)不能(neng)利用熱處理使晶粒細化,也(ye)(ye)不能(neng)經(jing)過淬火來提高其硬度。這類鋼(gang)的冷(leng)加工(gong)硬化程度高,通常沒有(you)磁性,經(jing)過冷(leng)作可在(zai)鋼(gang)內析出少(shao)量鐵(tie)素體或馬(ma)氏體組織,也(ye)(ye)會出現少(shao)量磁性。
奧氏(shi)體(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)一(yi)般(ban)屬于耐蝕鋼(gang)(gang)(gang),是應用最廣泛的(de)一(yi)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang),其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)以18-8型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)最有(you)代表性(xing)(xing),它(ta)是有(you)較好的(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),便于進行機(ji)械加(jia)(jia)工(gong)、沖壓和(he)(he)焊接。在氧化性(xing)(xing)環境中(zhong)(zhong)(zhong)具有(you)優良(liang)的(de)耐蝕性(xing)(xing)和(he)(he)良(liang)好的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。但(dan)對溶液中(zhong)(zhong)(zhong)含有(you)氯離子(zi)(Cl)的(de)介(jie)質(zhi)特別敏感,易于發(fa)生(sheng)應力(li)(li)腐蝕。如果(guo)在18-8型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong),適當減少些鎳和(he)(he)鉻(ge)的(de)含量,可得到常溫下(xia)不(bu)(bu)(bu)穩定(ding)的(de)奧氏(shi)體(ti)組織,若再經冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)則容(rong)易產(chan)生(sheng)馬氏(shi)體(ti)組織,使這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)變得強(qiang)度(du)高、硬度(du)大而稍脆(cui);反之,適當增加(jia)(jia)一(yi)些鎳和(he)(he)鉻(ge),就能(neng)(neng)(neng)獲(huo)得穩定(ding)的(de)奧氏(shi)體(ti)組織,同(tong)時(shi)也可改善冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。在這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)鈦和(he)(he)鈮時(shi),能(neng)(neng)(neng)提(ti)高其(qi)(qi)抗晶間腐蝕能(neng)(neng)(neng)力(li)(li);添(tian)加(jia)(jia)鉬(mu)、銅(tong)和(he)(he)鈦,則能(neng)(neng)(neng)提(ti)高其(qi)(qi)在還原性(xing)(xing)酸中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)耐蝕性(xing)(xing),同(tong)時(shi)也提(ti)高其(qi)(qi)抗晶間腐蝕的(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li);為(wei)了(le)改善18-8型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)切削性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng),往往還要添(tian)加(jia)(jia)一(yi)些磷、硫及硒等(deng)元素。18-8型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)按其(qi)(qi)化學成分中(zhong)(zhong)(zhong)碳(tan)含量的(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)又分為(wei)三個等(deng)級(ji):一(yi)般(ban)含碳(tan)量[w(C)≤0.15%]、低碳(tan)級(ji)[w(C)≤0.08%]和(he)(he)超(chao)低碳(tan)級(ji)[w(C)≤0.03%]。
部分奧氏體型不銹鋼可作為耐熱鋼使用,這是由于奧氏體的再結晶溫度高,鐵和其他元素的原子在其中的擴散系數小,故其強化穩定性比鐵素體高。用于工作溫度高于650℃的熱強鋼多系奧氏體材料,是以奧氏體型不銹鋼為基礎添加一些提高熱強性的合金元素而成。它們既可作為耐蝕鋼使用,也可作為耐熱鋼使用。列入我國國家標準牌號的有12Cr18Ni9、06Cr18Ni11Nb、06Cr23Ni13等。為了提高鋼的熱強性、抗氧化性和抗滲碳性,在06Cr25Ni20基礎上加入鉬、氮,研制出022Cr25Ni22Mo2N作為在更高溫度下抗氧化的奧氏體型不銹鋼。化工設備中的爐管,既要求具有耐蝕性又要求在高溫下工作,往往選用鑄造或電渣熔鑄的奧氏體為基體的(同時存在多種碳化物)不銹耐熱鋼或耐熱合金,如ZG4Cr25Ni20Si2(HK40)、ZG4Cr25Ni35Si(HP45)和ZG5Cr26Ni36Co15W5(Supertherm)等牌號(其化學成分和力學性能見表4-45和表4-46)。