Cr17型中鉻鐵素體不銹(xiu)鋼力學、耐蝕性能及焊接工藝
一、力學性能(neng)和脆(cui)性轉(zhuan)變(bian)溫度
430和430LX (00Cr17Ti)、00Cr17CuNb、00Cr18Mo1.5Ti等的力學性能見(jian)表4.21和圖(tu)4.35。一些試驗(yan)指出,由于鋼中C、N降(jiang)低以及加入(ru)Ti、Nb或(huo)Nb、Cu復合(he)加入(ru),所(suo)以00Cr17Ti、00Cr17Nb和00Cr17CuNb的脆性轉(zhuan)變(bian)溫度(du)顯著下移,室(shi)溫韌性也顯著提高。
表4.21 00Cr17Ti和00Cr17CuNb 等不銹鋼的力學性能,圖4.35 1Cr17(430)和00Cr17Ti(430LX)的(de)高溫(wen)瞬時力(li)學性能(1.6mm板材)
二、耐腐蝕性能
耐(nai)全面腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng),現(xian)代鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)00Cr17Ti、00Cr17Nb和(he)00Cr17CuNb優(you)于(yu)(yu)1Cr17(430),耐(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)也(ye)(ye)優(you)于(yu)(yu)1Cr17,因為1Cr17不(bu)含(han)穩定化元(yuan)素(su)(su),即使鋼(gang)中C+N僅含(han)0.009%,空冷和(he)爐冷態也(ye)(ye)仍有晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏感性(xing)(見表(biao)4.22)。00Cr17Ti、00Cr17Nb和(he)00Cr17CuNb的(de)耐(nai)點(dian)蝕(shi)性(xing)能(neng)也(ye)(ye)優(you)于(yu)(yu)1Cr17。
三、冷成型性(xing)
00Cr17Ti、00Cr17Nb和(he)(he)00Cr17CuNb以及00Cr18Mo1.5Ti等的(de)(de)(de)冷成型性(xing)和(he)(he)抗(kang)皺性(xing)較1Cr17和(he)(he)1Cr18Mo1.5Ti(436)鋼有了顯著的(de)(de)(de)改善,以適應廚房設備(bei)和(he)(he)用具、家用電器(qi)、汽車、建筑裝飾(shi)等對深沖性(xing)和(he)(he)抗(kang)皺性(xing)的(de)(de)(de)需求。所采取(qu)的(de)(de)(de)措施主要(yao)是鋼的(de)(de)(de)化學成分的(de)(de)(de)最優化和(he)(he)鋼的(de)(de)(de)生產(chan)工藝的(de)(de)(de)最佳化。
·化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分的(de)最優化(hua)(hua)(hua):通過爐外(wai)精(jing)煉工藝,最大限(xian)度地降低(di)鋼中碳、氮含(han)量(liang),有的(de)牌號實際上(shang)已經(jing)達(da)到了[ C + N ] ≤150× 10-6 的(de)高純化(hua)(hua)(hua)水平;單獨(du)和復(fu)合加入(ru)(ru)Ti、Nb等穩定化(hua)(hua)(hua)元素,同時加入(ru)(ru)Nb、Cu進行復(fu)合合金化(hua)(hua)(hua)等。
·生(sheng)產工藝的(de)最佳化(hua):在鋼的(de)冶煉過(guo)程中,控制(zhi)(zhi)澆注前的(de)鋼水過(guo)熱(re)(re)度(du)(du)并(bing)在連鑄過(guo)程中采用電磁攪拌以降低板坯(pi)柱狀(zhuang)晶,增加(jia)等軸晶比例;在熱(re)(re)加(jia)工過(guo)程中,控制(zhi)(zhi)板坯(pi)加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)、熱(re)(re)軋和(he)(he)終(zhong)軋溫(wen)(wen)度(du)(du)以及變(bian)形量;在冷軋過(guo)程中,控制(zhi)(zhi)軋制(zhi)(zhi)道次和(he)(he)冷變(bian)形總量;在板、材熱(re)(re)處理工藝上,控制(zhi)(zhi)適宜的(de)退(tui)火溫(wen)(wen)度(du)(du),在不(bu)產生(sheng)高溫(wen)(wen)脆性和(he)(he)晶粒(li)粗大的(de)前提下,可適當提高鋼的(de)退(tui)火溫(wen)(wen)度(du)(du),保證充(chong)分再結(jie)晶以獲得有利的(de)組織(zhi)結(jie)構(gou),但要(yao)防止“過(guo)退(tui)火”而引起的(de)表面(mian)橘皮狀(zhuang)缺陷(xian)。
表4.23列出了(le)1Cr17、00Cr17Ti、00Cr17CuNb和(he) 1Cr18Mo1.5Ti、00Cr18Mo1.5Ti鋼(gang)的(de)(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)型(xing)性(xing)(xing)參數。圖4.36還給出了(le)這幾種鋼(gang)的(de)(de)r值和(he)抗皺性(xing)(xing)的(de)(de)關系中所(suo)處的(de)(de)位置。研究表明,為了(le)提高鐵(tie)素體不銹鋼(gang)的(de)(de)深沖性(xing)(xing),除材料本身的(de)(de)性(xing)(xing)能外(wai),冷(leng)成(cheng)(cheng)型(xing)時(shi)的(de)(de)潤滑(hua)條件也(ye)有(you)很(hen)大(da)的(de)(de)影(ying)響(圖4.37)。由于00Cr18Mo1.5Ti鋼(gang)具有(you)優異的(de)(de)冷(leng)成(cheng)(cheng)型(xing)性(xing)(xing),國(guo)外(wai)已制成(cheng)(cheng)(深沖)具有(you)凹凸復雜(za)形狀的(de)(de)汽車燃油(you)箱。
四、焊(han)接(jie)性能
由于00Cr17Ti、00Cr17Nb、00Cr17CuNb和00Cr18Mo1.5Ti等鋼(gang)中的(de)(de)碳、氮含(han)量都很(hen)低(di),而(er)且(qie)還都含(han)有(you)適量的(de)(de)Ti、Nb或,因此,焊(han)后均(jun)無晶(jing)間腐蝕敏感性;當(dang)截面(mian)尺寸(cun)適宜時,它(ta)們(men)的(de)(de)焊(han)后脆性轉(zhuan)變溫度均(jun)較(jiao)低(di),它(ta)們(men)的(de)(de)韌性完全(quan)可滿(man)足使用的(de)(de)需(xu)求,焊(han)前(qian)均(jun)不需(xu)預熱,焊(han)后也均(jun)不需(xu)熱處理。
由(you)于這幾種(zhong)現代中(zhong)(zhong)鉻(ge)鐵素體不銹(xiu)鋼鋼中(zhong)(zhong)碳(tan)、氮量均很低,焊(han)接過程(cheng)中(zhong)(zhong)防止污染(ran)非常重要,需(xu)要采取(qu)相應的應對措施。
大量研(yan)究已(yi)證明(ming),由于(yu)激光(guang)焊(han)接(jie)焊(han)速快、加(jia)熱范(fan)圍小(xiao)等特點,特別適(shi)于(yu)薄截面尺寸(cun)的(de)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)焊(han)接(jie),國(guo)外用(yong)激光(guang)焊(han)接(jie)00Cr18Mo1.5Ti汽車燃(ran)油箱效果良好,這可(ke)能(neng)是進一(yi)步改善現(xian)代鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)后使用(yong)性能(neng)的(de)重要方向。
現代中鉻鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼(gang)牌(pai)號(hao)很多,鋼(gang)中約17%Cr,含Ti、Nb、 Cu+Nb和(he)少量的(de)Mo者,多用(yong)(yong)于廚(chu)房設(she)備、用(yong)(yong)具,家用(yong)(yong)電器(qi),建筑內裝飾和(he)汽(qi)車部件等(deng);含約2%Mo的(de)00Cr18Mo2(包括高(gao)純牌(pai)號(hao)和(he)含Ti、Nb者)多用(yong)(yong)于耐應力腐蝕的(de)熱水器(qi)和(he)水箱、熱交換器(qi)等(deng);約含22%Cr、1.5%Mo的(de)牌(pai)號(hao),主要用(yong)(yong)于建筑外裝飾和(he)屋頂材料等(deng)。