奧氏體型不銹鋼為Fe-Cr-Mn型或Fe-Cr-Ni型,從低溫到高溫都具有穩定的優良的力學性能。在920~1150℃溫度進行固溶化熱處理無變態點,依靠快速冷卻成為非磁性的安定的具有優良的耐腐蝕性能的奧氏體組織。固溶處理后奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的力學性能,見表2-4。
①. 本表第1列“序(xu)號”是指GB/T20878中的(de)序(xu)號。
奧氏(shi)體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼與馬氏(shi)體(ti)、鐵素體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼相比(bi)(bi)較,因具有延(yan)伸(shen)性和屈服比(bi)(bi)(屈服強度(du)/抗拉強度(du))高等(deng)性能,所以(yi)其(qi)加工性十分優越。但其(qi)加工硬(ying)(ying)化性大,加工硬(ying)(ying)化性如圖2-2所示(shi)。
不(bu)同鋼種所(suo)表現出(chu)的(de)加(jia)工硬化性,是依據奧氏體穩定程(cheng)度(du)的(de)不(bu)同而(er)定。例如,12Cr17Ni7(301)是最容易硬化的(de)。
而(er)奧氏(shi)體(ti)穩定度,可由(you)含(han)有結晶粒度(GSN)的(de)計算式來計算出,見(jian)式(2-12)。
公式中“ASTM G.S.N”是美國(guo)標準ASTM的晶粒度級(ji)別數“GSN”,我國(guo)標準的晶粒度數為:G。這(zhe)樣前式也可變換成Md(30)=551-462[C+N]-9.2[Si]-8.1[Mn]-13.7[Cr]-29[Ni+Cd]-18.-18.5[Mo]-68[Nb]-1.4(G-8.0)。
Md(30)值(施予30%變形量時,產生50%的馬氏體的溫度)越小,則奧氏體相就越穩定,而且加工硬化性小。這種現象是由于加工感應變態所產生的;在金相組織上,面心立方(fcc)晶格(y)相受到冷加工,則變為體心立方(bcc)晶格(α)相而發生馬氏體變態。這種變態還受加工溫度及加工速度的影響,也就是加工硬化性被加工條件所左右。近來,巧妙地利用加工溫度,將以前不可能進行的超深拉深加工的某些不銹鋼,在一定溫度的情況下也可拉深成功。
在拉深加工中,以加工應變硬化系數(n值)作為加工性能指標。奧氏體系列不銹鋼的06Cr19Ni10(304)最大為0.50,鐵素體系列不銹鋼的10Cr17(430)為0.22。
奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)系(xi)列(lie)的(de)代(dai)表鋼(gang)(gang)種(zhong)06Cr19Ni10(304),雖然被稱為準穩(wen)定奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)系(xi)列(lie)鋼(gang)(gang)種(zhong),固溶處理后(hou)為非磁性,但在常(chang)溫下加(jia)工(gong)(gong)后(hou),卻容易變態為馬氏(shi)體(ti)(ti)而具有磁性。而10Cr18Ni12(305)鋼(gang)(gang),因其(qi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)更穩(wen)定(其(qi)Ni含(han)量大于06Cr19Ni10鋼(gang)(gang)的(de)Ni含(han)量,Ni是奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)穩(wen)定化元素),冷加(jia)工(gong)(gong)不(bu)會引發(fa)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變,加(jia)工(gong)(gong)以后(hou)仍為非磁性。
奧氏體型不銹鋼沒有像鐵素體型不銹鋼中所見到的切口韌性低下或475℃脆性。但是在600~800℃使用時,會析出σ相或碳化物。σ相的析出,與其化學成分、金相組織、加工條件等有關。06Cr19Ni10(304)會引起。脆化,但16Cr23Ni13(309S)或06Cr18Ni11Ti(321)那種高Cr、高Ni不銹鋼,在600~800℃高溫長時間加熱過程中則可能析出。相,因此必須注意其。脆化傾向。
同時,還(huan)要(yao)特別注意因在(zai)奧(ao)氏(shi)體系列不(bu)銹(xiu)鋼加(jia)工時,所引(yin)起(qi)的(de)在(zai)隨后的(de)使用(yong)過程中(zhong)會(hui)(hui)發生(sheng)時效裂(lie)紋(wen)或斷(duan)裂(lie)。12Cr17Ni7(301)或06Cr19Ni10(304)等進行深(shen)度(du)拉深(shen)加(jia)工后,在(zai)常溫(wen)放置(zhi)不(bu)長時間,嚴(yan)重時會(hui)(hui)伴有聲響(xiang)的(de)裂(lie)紋(wen)發生(sheng),即出現延遲(chi)破(po)裂(lie)現象。其原因是(shi)因為(wei)氫(qing)、殘(can)留應(ying)力(li)和馬氏(shi)體變態等所引(yin)起(qi)的(de)。作為(wei)對策,就是(shi)采用(yong)奧(ao)氏(shi)體相穩(wen)定不(bu)銹(xiu)鋼,或采用(yong)加(jia)工后再熱處理等方法去除應(ying)力(li),以(yi)防(fang)止時效裂(lie)紋(wen)或斷(duan)裂(lie)。
H1/4 狀態(tai)的鋼(gang)材力學性能,見(jian)表2-5。