对不锈钢的开发与发展方面知识的简单了解

　　

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　　不锈钢的开发与发展

　　

　　现在，不锈钢作为重要材料被人们重视，但是，至今不锈钢才有不足百年的历史。较早的是英国BRarley于1931年的报道，含碳量为o．4％的钢当含9％—16％的铬时，具有良好的抗腐蚀性能。这可能就是早的不锈钢。相继，德国sbaMM和MaWr等人通过研究指出：含足够量铬和镍(Ni)的钢有抗氧化和耐酸的作用。1917—1918年，法国根据cLMenalll的研究成果，生产了含铬10％—15％，含镍20％—40％的专用钢。在此期间，美国也对合格钢的耐腐蚀性进行了研究并推广使用含铬不锈钢。这些都是我们目前所熟知的铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢的前期成就。

　　

　　在不锈钢的使用中，人们逐渐感觉到了不足。奥氏体不锈钢耐腐蚀性好，但强度较低，不能通过热处理调整强度，所以，不适合有较高强度要求的零件的使用。而马氏体不锈钢虽可通过热处理方法调整性能，保证具有较高的机械强度，但其耐腐蚀性稍差，因而在应用上受到限制。因此，逐渐开发了既具有较好耐腐蚀性，又可通过热处理方法调整机械性能的沉淀硬化不锈钢。

　　

　　随着不锈钢应用范围的扩大，以及在某些介质中的构件由于不均匀的局部腐蚀而发生应力腐蚀破裂事故的增多，引起了科学家的注意，并研制开发了新型不锈钢钢种，即具有铁素体和奥氏体两种相组成的双相不锈钢。

　　

　　经过近百年的发展，已使不锈钢具有铁素体系、马氏体系、奥氏体系、沉淀硬化系和铁索体—奥氏体系(双相不锈钢系)等五大系列、众多品种的钢铁材料，并在钢铁世界里占有重要的地位。

　　

　　各类不锈钢简介：

　　

　　1、奥氏体系不锈钢

　　

　　奥氏体系不锈钢是面心立方结构，代表钢种是304、321、316。主要特点是：

　　

　　在正常热处理条件下，钢的基体组织为奥氏体，在不恰当热处理或不同受热状态下，在奥氏体基体中有可能存在少量的碳化物及铁素体组织。

　　

　　奥氏体不锈钢不能通过热处理方法改变它的力学性能，只能采用冷变形的方式进行强化。

　　

　　可以通过加入钼、铜、硅等合金化元素的方法得到适用于各种使用条件的不同钢种，如316L、304Cu等。

　　

　　无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性是这类钢种的重要特性。

　　

　　2、铁素体系不锈钢

　　

　　铁素体系不锈钢是体心立方结构，代表钢种是409、430，其耐蚀性不如奥氏体不锈钢。主要特点是：

　　

　　抵抗应力腐蚀开裂能力优越于奥氏体系不锈钢；

　　

　　常温下带强磁性；

　　

　　热处理不能硬化，具有优秀的冷加工性。

　　

　　3、马氏体系不锈钢

　　

　　马氏体系不锈钢常温下具有马氏体组织，代表钢种有410、420。主要特点是：

　　

　　马氏体系不锈钢常温下具有强磁性，一般来讲其耐蚀性不突出，但强度高，使用于高强度结构用钢。

　　

　　高温下具有稳定的奥氏体组织，空冷或油冷下转变成马氏体相，常温下具有完全的马氏体组织。

　　

　　4、双相不锈钢

　　

　　成分中高Cr高N，常温下具有奥氏体和铁素体混合相，代表钢种是2304、2205、2507。主要特点是：

　　

　　不锈钢在高温下基本为铁素体组织，在冷却至室温时具有30-50%铁素体+奥氏体双相组织。

　　

　　屈服强度高、超强的耐点蚀、耐应力腐蚀能力，易于成型和焊接。

　　

　　5、沉淀硬化系不锈钢

　　

　　沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢（以0Crl7Ni4Cu4Nb为代表），半奥氏体沉淀硬化不锈钢（以0Crl7Ni7Al和0Crl5Ni25Ti2MoVB为代表）和奥氏体加铁素体沉淀硬化不锈钢（以PH55A、B、C为代表）。这类材料是利用热处理后时效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金属化合物来提高材料的强度。主要特点是：

　　

　　这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能，使其在钢的成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化，奥氏体、马氏体沉淀硬化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。

　　

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