专题:奥氏体不锈钢的发展趋势

专题:奥氏体不锈钢的发展趋势

    奥氏体不锈钢的发展是从18-8型Cr-Ni不锈钢开始,ω(Cr)≈18%,ω(Ni)=8%~10%,是最典型最基本的代表钢种。其他奥氏体不锈钢均是在18-8型钢的基础上发展起来的。

    在20世纪70年代初,为了固定奥氏体不锈钢中的碳,防止晶间腐蚀发生,在18-8型钢中加入钛,含Ti稳定化钢10Cr18Ni9Ti是第二代奥氏体不锈钢。在一段时间内,10Cr18Ni9Ti在不锈钢中占有主导地位,产量最大,应用最普及,至今仍在大量生产和应用。另外,在18-8钢的基础上添加2%(质量分数)左右的钼生成的奥氏体不锈钢,称作18-8Mo钢,如我国生产的06Cr17Ni12Mo2Ti(0Cr18Ni12Mo2Ti)、06Cr17Ni12Mo2(0Cr17Ni12Mo2)钢,这些18-8Mo钢均属常用钢种或通用钢种,也是大量生产的基本钢种。

    但是10Cr18Ni9Ti钢也存在一定问题,如钢液粘稠,连铸坯表面质量差,必须进行剥皮修磨,成材率很低,成品钢材含有TiN夹杂,纯净度低,表面抛光性能差,拉细丝断头多等,因此国内外相继开发了一系列低碳和超低碳奥氏体不锈钢,逐步取代了含Ti稳定化奥氏体不锈钢。目前,我国除少数传统产业仍在使用10Cr18Ni9Ti外,06Cr19Ni10(0Cr18Ni9)、06Cr17Ni12Mo2(0Cr17Ni12Mo2)已成为奥氏体不锈钢主导牌号。

    我国镍资源不足,以锰-氮代镍,开发和推广了200系列不锈钢,可以降低不锈钢成本,具有深远的战略意义。随着含镍量的降低,为保持奥氏体的组织状态,必须有足够的锰、氮来代替镍当量。www.cn-bxg.com降碳降镍,保证必要的镍当量,提高氮、锰、铜含量,确保了奥氏体不锈钢的耐蚀性、组织稳定性及良好的冷加工成形性,而且降低了成本。国内已开发出完全无镍的高氮医用不锈钢,它与含Ni不锈钢相比,具有强度与韧性的良好结合,耐蚀性耐磨性及生化性能好,并且能过错全消除Ni对人体的危害,可以放心植入人体使用等优点。

    为了提高奥氏体不锈钢的耐蚀性,冶金工作者又开发了超级奥氏体不锈钢,它是在普通奥氏体不锈钢的基础上显著提高多中Cr、Mo、N的含量,如ω(Mo)=6%的奥氏体不锈钢,具有非常好的耐蚀性,并具有良好的抗点蚀性能和较好的抗应力腐蚀性能,是镍基合金和钛合金的代用材料。超级奥氏体不锈钢的化学成分见表1。
表1  超级奥氏体不锈钢的化学成分(质量分数,%)
钢号 C Cr Ni Mo N Cu 其他 P1 CCT/℃
254SMo ≤0.02 20 18 6 0.2 0.6  45.8 >16
456S ≤0.02 24 17 4.5 0.45   52.4 >0
654SMo ≤0.02 24 22 7.3 0.5 0.5 Mn3.0 63.1 >30
AL6X ≤0.01 20 25 6.5    41.4 >22
HAYNESNo20 ≤0.03 22 26 5.0   Ti4XC 38.5 >5
NEWA63 ≤0.03 17 16 6.3 0.15 1.6  42.3 >20
注:点蚀指数P1=ω(Cr)+3.3ω(Mo)+30ω(N)。临界缝隙腐蚀温度CCT=-(45±5)+11ω(Mo)

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