1RK91 不锈钢
02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl（1RK91）是瑞典山特维克（Sandvik）公司20世纪90年代初研制的超高强度、高韧性超马氏体不锈钢。与传统的以合金碳化物或氮化物为主要的强化相使钢达到高强度的观念不同，该钢以Fe-Cr-Ni为基体，以Cu、Mo、Ti、Al作为强化元素，将C控制到≤0.02%的水平。首先通过固溶处理，使合金元素充分溶入基体中，然后快冷，获得合金元素过饱和的板条状马氏体组织；再进行时效处理，从马氏体基体中析出以金属间化合物为主的沉淀硬化相，同时使部分马氏体产生逆转变，形成逆转奥氏体。1RK91钢以金属间化合物作为强化相，以逆转奥氏体作为韧化相，使钢获得最佳的强韧性配合，而C作为对强韧性起有害作用的元素，被列入控制存在行列。无论从理论上，还是实践上，该钢种的研制被看成是超高强度钢的突破性的进展。
1RK91钢通过1 000℃左右固溶后，可冷加工制成棒材、板材、钢丝和钢带等冶金产品，再经450～475℃时效处理，在获得3 000 MPa的高强度条件下仍具有良好的塑性和优异的断裂韧性；同时还具有优良的冷加工性能和焊接性能，良好的耐腐蚀性能和抗过时效性能，用于制造在多种复杂条件下使用的零部件和器械。山特维克（Sandvik）的1RK91通过Vitro（细胞毒性）试验，验证钢不具有任何潜在的细胞毒性，因此能安全地与人类组织、体液或血液接触，符合所有相关过敏和皮肤刺激试验标准的要求。目前主要用于制造电动剃须刀网孔刀片，医用缝合针、手术刀片、钻孔器、剪刀、锉刀、夹钳、冲子、导向器等外科医疗器械。
1 瑞典山特维克（Sandvik）1RK91钢
1.1 1RK91钢的品种和主要技术参数1、2
山特维克（Sandvik）产品说明书给出的1RK91的化学成分见表1，钢的统一数字代号为UNS S46910，相应产品标准有：ASTM A959-2009（ASTM F899）和ISO 16061。
表1 （Sandvik）1RK91钢企标、实物及相应牌号的化学成分
牌号 C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Ti Al 标准
1RK91
≤
0.02
≤
0.5
≤
0.5
≤
0.020
≤
0.005
12 9 4 2.0 0.9 0.4
Sandvik
企标
S46910
≤
0.03
≤
0.70
≤
1.00
≤
0.030
≤
0.015
11.0～
13.0
8.0～
10.0
3.5～
5.0
1.5～
3.5
0.50～
1.20
0.15～
0.50
ASTM
A959-2009
S46910
≤
0.03
≤
0.70
≤
1.00
≤
0.030
≤
0.015
11.0～
13.0
8.0～
10.0
3.5～
5.0
1.5～
3.5
-
0.15～
0.50
ASTM
F899-2009
实物值0.01 0.40 0.30 0.010 0.003 12.3 8.9 4.2 2.2 1.0 0.35
钢的品种有棒材、板材、钢丝和钢带。钢丝交货表面状态有：表面涂层、冷拉光亮表面和圆截面直条，不同表面状态供货规格范围见表2，盘圈钢丝、直条钢丝和钢棒、钢带的尺寸及允许偏差见表3和表4。
表2 钢丝不同表面状态供货规格范围
表面状态规格范围，mm（in.）
表面涂层冷拉光亮表面圆截面直条0.30～10.00（0.012～0.4）0.10～1.50（0.004～0.059）0.60～10.00（0.024～0.4）
表3 钢丝直径及允许偏差
钢丝直径，mm 直径允许偏差，mm 椭圆度，mm
0.10～0.125 ＞0.125～0.25 ＞0.125～0.25 ＞0. 25～0.50 ＞0.50～1.00 ＞1.60～2.50 ＞2.50～6.00 ±0.004
±0.005
±0.007
±0.009
±0.011
±0.014
-
-
≤0.003
≤0.004
≤0.005
≤0.006
≤0.008
-
表4 圆截面直条钢丝和钢棒的直径及允许偏差
直径范围，mm 允许偏差，mm
0.6～100.0 h8（ISO SMS 2141）
钢带以冷拉状态交货，钢带厚度和宽度的标准供货范围见表5，根据用户要求，可提供其它尺寸的钢带。
表5 钢带厚度和宽度的标准供货范围
钢带厚度，mm 钢带宽度，mm
0.015～4.00* 2～330
注：*取决于对抗拉强度的要求。
冷轧带以卷状、条束状或定尺切
断状态供货。
钢的强度取决于冷加工变形量和产品最终尺寸，强度的大小与产品品种和工艺流程有关，不同品种、不同状态钢材在20℃（68℉）时的力学性能见表6。
表6 不同品种、不同状态钢材在20℃（68℉）时的力学性能
品种状态抗拉强度（R m）
MPa
规定塑性延伸强度R p0.2(a) MPa
棒材冷加工
时效
-
1 000～
2 100
1 100
900～1 800
板材冷加工
时效
950～1 850
1 400～
2 500
600～1 800
1 200～
2 400
圆钢丝冷加工
时效
950～2 150
1 400～3 100
-
-
带材
退火
冷轧
冷轧＋时效
≤750
950～1 850
1 400～
2 600
≤350
600～1 800
1 200～
2 500
1 MPa＝1 N/mm2；
（a）R
p0.2
规定塑性延伸强度（即原屈服强度、规定非比例延伸强度，按GB/T 228-2010规定改称为规定塑性延伸强度）。
经冷加工，抗拉强度达到1 650 MPa后，再在475～530℃进行4 h时效处理的1RK91钢的试样在高温下的实测抗拉强度值见表7。
表7 不同品种钢材的高温力学性能
温度℃
抗拉强度R m，MPa
棒材丝材和带材
20 2 000 2 450
100 1 900 2 400
200 1 770 2 200
300 1 630 2 125
400 1 510 1 975
注：试样为1 650 MPa冷加工钢材，再经475～530℃×4 h
时效处理，测定其在不同温度下的R m。
1.2 时效处理对力学性能的影响
山特维克（Sandvik）的1RK91钢丝的最佳时效处理工艺为475℃×4 h，时效对抗拉强度的影响见表8。
表8 时效处理对钢的力学性能的影响
冷拉抗拉强度，MPa 时效后抗拉强度，MPa
950 1 300
1 000 1 600
1 200
2 000
1 500
2 300
1 800
2 600
注：钢丝的最佳时效处理工艺为475℃×4 h
1.3 物理性能
1RK91钢的物理性能与许多工艺因素有关：包括合金元素含量、热处理和生产工艺流程等。下面给出的性能数据可用于粗略的计算。
密度：7.9 g/cm3；电阻率：冷拉状态0.97 μΩ/m，时效状态0.83 μΩ/m。
弹性模量（E）取决于钢丝尺寸及冷拉减面率，对棒材无法提供参考数据，但钢丝和直条钢丝的弹性模量（E）能达到185～200 GPa。
导热系数和比热容见表9。
表9 钢的导热系数和比热容*l
温度，℃导热系数，W/m·℃比热容，J/kg·℃
20 100 200 300 400 14
16
18
20
21
455
490
525
560
600
注：*热处理（时效）状态钢。
1RK91钢在不同温度范围内的热膨胀系数平均值与碳素钢接近，相对于常规奥氏体，其热膨胀系数要小得多（见表10）。
表10 不同状态钢丝的热膨胀系数平均值*
状态
温度范围，℃
30～100 30～200 30～300 30～400
冷拉
时效
比较钢种：
碳素钢（c＝0.2%）ASTM 304L 11.2
11.2
12.5
16.5
11.5
12.0
13.0
17.5
11.5
12.0
13.5
18.0
11.5
12.5
14.0
18.0
注：*度量单位×10-6/℃。
1.4 耐点状腐蚀和缝隙腐蚀性能
钢的临界点蚀温度（CPT）用电化学法测定。在PH＝6.0的NaCl溶液中，圆形试样施加300 mV恒电压条件下，以腐蚀量600 μm为判定标准，测定不同NaCl浓度所对应的临界点蚀温度如图1所示，数据为6个试样的平均值。图2为钢的耐一般腐蚀性能的图解。从图中可以看出：1RK91钢的耐点腐蚀性能优于304和316，耐一般腐蚀性能介于304和316之间。
＋300 mV饱和甘汞电极（SCE），PH＝6.01RK91对应点的腐蚀率为0.1 mm/年
图1 在恒电压、不同浓度的NaCl溶1RK91 与ASTM 304和316的临界点蚀温度(CPT)比较图2 1RK91与ASTM 304和316 浸泡在硫酸中的腐蚀率对比
2 02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl生产工艺控制要点
从02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢的化学成分规范看，钢处在两相区附近，其力学性能对化学成分非常敏感。从实际生产的情况来看，钢的化学成分的微小变动都会导致性能的急剧变化。
2.1 钢的化学成分控制3、4
（1）C含量的控制：C是钢铁材料中最常用的强化元素，主要以固溶强化和碳化物析出强化两种方式发挥作用。碳化物析出强化效果显著，并随C含量增加强度和硬度呈直线上升，但钢的塑性、韧
性和工艺性能同时呈直线下降。为提高02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢的韧性、耐蚀性、可焊性和冷加工性能，规范将钢中C含量控制在0.03%以下。固溶强化效果与强化元素在钢中的溶解度密切相关，C在γ-Fe 中最大溶解度2.06%，在α-Fe中最大溶解度0.02%，为避免碳化物析出，Sandvik将1RK91的C含量的规范定为≤0.02%也是很有道理的。“实际上微量C的存在，对Cr-Ni钢中板条状马氏体的强度影响很大，无碳钢的R p0.2＝290 MPa，而C＝0.02%的钢R p0.2＝685 MPa”，即每提高0.001%的C含量，马氏体基体的规定塑性延伸强度（R p0.2）可提高20 MPa，而且固溶状态C含量的提高，对钢的塑性、韧性和工艺性能并无实质性的影响，笔者认为：实际生产中可将C含量控制在0.015%左右。
（2）以12Cr-9Ni为基体是一个经典选择：12%正好是不锈中Cr含量≥1/8的原子比（相当于质量分数11.65%）的第1个耐蚀性能突变点，含12%Cr的马氏体钢的耐蚀性能与同等强度奥氏体基本相当，此时钢中δ铁素体体积分数约为5%～10%，钢的热塑性无明显下降，且具有良好的冷变形能力和可焊性。Cr的规范为11.0%～13.0%，如进一步提高钢中Cr含量，虽可提高钢的耐蚀性能，但会引发钢中δ铁素体含量快速增加，当δ铁素体含量达15%～35%或更高时，钢的热加工塑性最差，强度和硬度也明显下降。综合考虑，Cr的规范应为11.7%～13.0%。
9%的Ni可保证钢的Ms点接近室温，固溶空冷后可获得以板条状马氏体和少量残留奥氏体（体积分数约10%）为主的显微组织，有利于冷加工成形。Ni的规范为8.0%～10.0%，如降低Ni含量会导致钢的Ms点上升，残留奥氏体量下降或不含残留奥氏体，钢的冷加工性能下降，甚至无法进行深冷加工。提高Ni含量会导致钢的Ms点降到0℃以下，马氏体转变不完全，造成残留奥氏体量增多，钢的强度和硬度上不去。
（3）Mo含量的控制：不锈钢的钝化作用是在氧化性介质中形成的，通常所说的耐腐蚀，多指氧化介质而言。在非氧化性酸中，特别是在含有氯离子（Cl）的介质中，Cr不锈钢和Cr-Ni不锈钢均有较强的点蚀和缝隙腐蚀倾向，钼能促使不锈钢表面钝化，提高不锈钢在非氧化性介质(如硫酸、有机酸和尿素)中的抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力。
Mo是铁素体的形成元素，具有强化铁素体功能：Mo含量≥3.0%的钢，每增加1%的Mo，强度将增加56 MPa。Mo还能改善奥氏体不锈钢的高温力学性能。但随Mo含量的增加，钢在较低温度（950～1 050℃）下固溶处理，δ-铁素体析出量偏高（＞10%），需通过提高固溶温度来减少δ-铁素体析出量。Mo的存在可以阻止析出相沿原奥氏体晶界析出，从而避免了沿晶断裂、提高了钢断裂韧性。Mo增强马氏体不锈钢的回火稳定性和产生二次回火硬化效应。在本钢种中，Mo是最重要的沉淀硬化元素，富Mo（含量48%）R＇相的析出是1RK91钢具有超高强度和良好韧性的根源。Mo的规范为3.5%～5.0%，如进一步提高钢中Mo含量，在增加钢中δ含量的同时，还会使钢固溶空冷后残余奥氏体量增加，Mo 提高钢中残余奥氏体含量的效应相当于0.6Ni。
（4）Cu含量的控制：Cu是奥氏体的形成元素，在Fe中溶解度有限：Cu在γ-Fe中最大溶解度8.5%，在α-Fe中最大溶解度1.0%（700℃）、0.2%（室温）。含Cu≥0.4%的低碳钢在400～550℃范围内回火或正火时析出ε相，钢就会产生明显的强化效应。铜不仅对钢的强度而且对耐腐蚀性能也有良好的作用，是应用广泛的合金化元素，因含Cu钢在氧化层下形成Cu的富集层，阻止氧化物继续向金属内部渗透，故在耐候钢中一般均含有0.4%～1.0%的铜。奥氏体和马氏体不锈钢中加入Cu，可显著提高钢的耐硫酸和盐酸腐蚀性能，也能提高钢的耐应力腐蚀性能；含铜不锈钢钢水流动性较好，容易铸成高质量的部件；Cu还能提高不锈钢的冷加工性能，含Cu奥氏体钢多作为冷顶锻钢使用。
超马氏体不锈钢中的Cu除用于提高耐蚀性能外，更主要是用于析出沉淀硬化相。富铜的ε相，是时效时最早析出的沉淀硬化相，ε相在晶内弥散析出，可快速提高钢的室温和中温强度。在后续时效过程中ε相起引导作用，Ni3（TiAl）等沉淀硬化以其为核心，陆续析出、长大。Cu的规范为1.5%～3.5%，当马氏体钢中Cu＞3.5%时，钢会产生热加工铜脆。
（5）Ti含量的控制5：Ti是02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢中最有效的强化元素，每添加0.1%的Ti，强度增加54 MPa。Ti的规范为0.5%～1.2%，当马氏体钢中Ti＞1.2%时，钢的塑性和韧性严重恶化，所以Ti
的加入量要有一定限制，通过添加Cr 和Mo 可在一定程度上抑制Ti 的脆化效应。
除固溶强化外，Ti 的强化作用还来自于细晶
强化和析出沉淀硬化相两个方面。Ti 能有效细化晶粒，提高合金的强韧性。晶界是位错运动的障碍，细化晶粒可使钢的屈服强度提高。晶界可把塑性变形限定在一定的范围内，使变形均匀化，因此细化晶粒可以提高钢的塑性。晶界又是裂纹扩展的阻力，所以细化晶粒还可以改善钢的韧性。Ti 含量对钢的晶粒度（μm ）的影响如图3所示。
Ti 在钢中是以η相，即Ni 3Ti 或Ni 3（Ti ，Mo ）的形态析出强化的，η相是在奥氏体基体上析出的，所以η相的强化效果与Ti 在奥氏体中的溶解度密切相关，为增加Ti 的溶解度应根据Ti 含量调整钢的固溶处理温度：李驹等研究表明4：1RK91在950～1 000℃固溶处理后，钢中δ铁素体含量较多，并以网状形态分布于原奥氏体晶界内，提高固溶处理温度，δ铁素体数量逐渐减少，其分布形态也转变成颗粒状，均匀分布于晶粒内。Ti 同时又是增加残余奥氏体量的元素，钢中残余奥氏体量随着Ti 含量的上升而增多，Ti 含量对残余奥氏体体积分数的影响如图4所示，存在过量的残余奥氏体意味着马氏体转变率明显降低。所以钢的最佳固溶温度应为1 050～1 100℃。
图3 Ti 含量对钢的晶粒度（μm ）的影响
图4 Ti 含量对残余奥氏体体积分数的影响
Ti 钢的时效析出能力极强，当Ti 含量为0.5%～1.2%时，Ti 的金属间化合物主要弥散分布于马氏体基体中，强韧化效果显著；当Ti 含量＞1.5%时，析出相往往在马氏体板条界面析出，极易演变成裂纹源，并沿马氏体板条界面扩展，引发准解理开裂。
（6）Al 含量的控制：Al 是炼钢过程中最常用的脱氧固氮剂，一般钢中均含有微量的Al 。Al 是铁素体形成元素，促进铁素体形成能力是Cr 的2.5～3.0倍；Al 能在钢表面形成一层致密的氧化膜Al 2O 3，提高不锈钢的抗氧化能力。从控制钢中δ铁素体含量角度考虑，需要控制钢中Al 含量。
在沉淀硬化不锈钢和超马氏体不锈钢中，Al 也是最常用的沉淀硬化元素。Al 的析出相有：γ′相：Ni 3Al 、（Ni ，Co ）3（Al ，Ti ），β相：NiAl 和η相：Ni 3（Al ，Ti ），析出温度范围分别为：400～650℃、400～600℃和450～900℃。γ′相是具有面心立方结构的有序相，具有较高的强度，并且在一定温度范围内，其强度值随温度上升而提高，同时还具有一定的塑性，这些基本特点使γ′相成为钢和合金的主要强化相；β相为体心立方有序相，属于硬脆相，在Fe 基合金中Ni 和Al 首先倾向于形成NiAl ，而不是Ni 3Al ，只有加入Ti 和Al 后才能生成具有强化效应的γ′-Ni 3（Ti ，Al ）相；η相为（Fe 、Ni ）3Ti 型密排六方有序相，其组成较固定，不易固溶其他元素，η相的强化作用取决于其形态以及与母相的位向关系（共格、半共格，有序、无序），也可以说取决于其析出温度。在马氏体时效钢和超马氏体不锈钢中，Ti 都是最有效的强化合金元素，增加Ti 含量，析出强化效应更加显著。但随着Ti 含量的增加或时效温度的提高，η相将失去强化作用，反而造成钢的塑性和韧性严重恶化。此时，应采取相应措施抑制η相。η相与γ′相和β相析出温度范围不同，随时效温度升高，在被Ti 富集的薄片内部可直接进行γ′→η转
换。在含中等Ti量的钢中加入Al，可稳定强化效
果更好的Ni3（Al，Ti）相，防止（Fe、Ni）3Ti过早的析出，所以Ti和Al同时加入比单独加入Ti 有更好的强化效果33。1RK91钢中Al的规范为0.15%～0.50%，比美国ASTM F899-2009中S46910的化学成分规范得更加合理。
2.2 钢的临界点
从化学成分规范看，1RK91钢的化学成分可称为超马氏体钢经典成分，其优越性能体现在钢的临界点和特殊性能参数中：1RK91钢的：Ac1＝618℃、Ac3＝865℃、Ms＝14℃、Md30＝72℃、As＝480℃、δ%＝4.6%、A.R.I＝21.0、PRE＝24.9和GI＝53.8。其中，As表示钢中马氏体开始向逆转奥氏体转变的最低温度。δ%表示钢中δ铁素体体积分数。A.R.I称为奥氏体保留系数，用来衡量淬火后钢中残余奥化体留存量，数值越大，残留奥氏体留存量越大。PRE和GI分别表示钢在氧化性介质和还原性介质中的点腐蚀系数，系数越大，钢的抗点腐蚀能力越强6。
2.3 钢生产过程中显微组织和力学性能的变化4
02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl成品钢材的生产工艺流程主要分为3个环节：固溶处理、冷加工（冷拉、冷轧）和时效热处理，冶金产品交货必须完成前两个流程。时效热处理是该类钢的最终处理，需在产品制成零部件或器械后再进行处理，冶金厂要通过试样热处理，确认在标准规定范围内时效处理后，产品的力学性能符合标准要求，并提供试样时效处理实际工艺制度。
02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl半成品钢材，可参照马氏体沉淀硬化不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb（17-4 PH）的生产工艺，用退火消除冷加工硬化，达到软化处理的目标。02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢的Ac1＝618℃，Ac3＝865℃，加上冷加工后钢中产生形变马氏体和多种析出相，建议退火温度选用750℃（过时效温度）退火，缓冷到600℃以下出炉。当然，生产成品钢材时必须进行固溶处理。
2.3.1 固溶处理后的显微组织和力学性能
固溶处理是成品生产的第一步骤，选择固溶温度的原则是：
（1）通过固溶处理获得尽可能多的奥氏体组织，冷却后获得尽可能多的马氏体组织；
（2）使钢中析出相充分溶解，又不致使晶粒发生长大，时效后具有较佳的综合性能。
李驹等选用不同温度对02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢进行固溶热处理，通过金相观察、SEM和能谱分析、硬度分析，研究固溶温度对其组织和性能的影响，寻找合适的固溶温度，用于指导生产。
钢采用真空感应炉熔炼，浇铸成1.8Kg重钢锭，经热锻后再切割成12mm×12mm方坯。钢的熔炼化学成分见表11。固溶处理选用950℃、1 000℃、1 050℃、1 100℃、1 150℃和1 200℃六个温度，保温l h 后空冷。
表11 试验用钢的熔炼化学成分（质量分数%）
C Si Mn Cr Ni Mo Cu Ti Al Fe
0.01 0.06 0.05 12.0 8.72 4.12 2.31 1.23 0.40 余
02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢固溶处理l h，空冷后获得板条马氏体组织，随着固溶温度的升高，晶粒尺寸增大，马氏体数量增多。由于钢的成分介于两相区之间，固溶处理后钢中存在部分δ铁素体组织，随着固溶温度的升高，δ铁素体的形态从网状分布于晶界逐渐变成椭圆状随机分布，数量逐渐减少，如图5和图6所示。
图5 1 200℃固溶处理1 h，空冷后的SEM照片
（a）950℃、（b）1 000℃、（c）1 050℃、（d）1 100℃、（e）1 150℃、（f）1 200℃
图6 不同温度固溶处理1 h，空冷后的显微组织照片
从图5可以看出：钢的显微组织为一束相互平行的细长的板条状马氏体，并呈现明显的表面浮突状。图6显示：由于马氏体内部存在大量缺陷，因而更易被侵蚀液腐蚀而呈现较深的颜色，板与板之间分布的是残余奥氏体。从图6a中可以发现，950℃固溶处理后，晶粒平均尺寸约为20 μm，有个别
异常长大晶粒；晶内马氏体分布不均匀，有较多的残余奥氏体；此外，在该温度固溶处理后的δ铁素体多数以椭圆状密集地分布在晶界处，形成网状，少数存在于晶粒内。随加热温度的升高，晶粒尺寸增大，金相照片清晰地显示在1 050℃和1 100℃温度范围内，固溶处理时，晶粒增大不明显，但是在1 150℃和1 200℃固溶处理后，平均晶粒尺寸长到约100 μm就比较粗大了。马氏体数量逐步增多，表面浮突更加明显，但是马氏体形貌没有发生改变，仍保持板条状。δ铁素体数量不断减少，从图6可以看出，在温度为950～1 000℃时，δ铁素体量约为30%，而在1 200℃下几乎没有δ铁素体，分布形态也从网状变成长条状到椭圆球状。这是因为在高温条件下奥氏体是稳定相，它要长大，而δ铁素体是不稳定相，在＞1 000℃时就开始溶解，数量减少，温度不断升高，这个过程逐步加速。对于δ铁素体形态改变也是如此，从热力学和动力学的观点出发，在相当高的温度条件下，长条状的δ铁素体由于端头曲率大，压力小，化学势低，而中部曲率小，压力大，具有较高的化学势，这就产生压力差或化学势差，作为原子移动的驱动力，促使端部原子移向中间，以保持平衡或能量平衡，而成为椭圆球状4。02Crl2Ni9M04Cu2TiAl钢的最佳固溶处理温度应根据化学成分（Ti%）在1 050～1 100℃之间选择。对于含Ti量较高（＞1.0%）的钢，如03Cr12Ni10Cu2TiNb（03Х12Н10Д2ТБ）耐蚀弹簧钢，应根据其Ti 含量选择固溶加热温度，含Ti量为0.40%时，固溶加热温度应为870～900℃，保温2 h；而含Ti量为1.50%时，其固溶加热温度应提高到1 100℃。
固溶处理后02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢中，合金元素的分布极不均匀，图7显示了试样经950℃和1 050℃固溶处理后，δ铁素体中合金元素分布情况：铁素体形成元素，如Cr、Mo、Ti的含量均高于钢的熔炼成分，特别是Mo含量更是高达16.52%和14.11%，而奥氏体形成元素，如Ni的含量，则远远低于熔炼成分，只有2.80%和4.76%。
（a）950℃、（b）1 050℃
图7 不同固溶温度下δ铁素体的EDS能谱图
同时对马氏体基体组织也进行了能谱分析，马氏体基体中合金元素含量见表12。从表中可以看到，在三个固溶温度下，除Cu含量远高出平均水平外（2.31%），其他合金元素则达到或接近熔炼成分。马氏体基体中高浓度的Cu含量为时效初期富Cu相的首先析出提供了驱动力，通过对1RK91的时效初期研究表明，时效5 min就观察到有富Cu颗粒团簇，并且促使富Ni和富Ti相的析出，随着富Ni相长大，Cu从该相分离，在富Ni颗粒上形成纯Cu薄片。
表12 不同温度固溶处理后马氏体基体中合金元素含量
固溶温度，℃
化学成分，质量分数%
Cr Ni Mo Cu Ti Fe
950 12.54 9.54 4.06 5.01 0.76 68.10
1 050 11.88 10.21 5.35 3.2
2 1.11 68.45
1 200 11.96 8.2
2 4.29 6.44 1.41 67.67
能谱分析结果表明：δ铁素体中的Cr、Mo、Ti含量均高于熔炼成分，而Ni含量远低于熔炼成分；马氏体基体中Cu含量偏高，其他合金元素成分接近熔炼成分。合金元素的不均匀分布是造成时效后该钢中多种沉淀析出相共存，综合强韧化效果突出的重要原因。
Rack和SiIlha认为马氏体时效钢中形貌改变发生在850～1 000℃温度范围内，但马氏体板条尺寸或间距并不随晶粒尺寸的增大而改变。本实验也证实了不同固溶温度处理后，马氏体的宏观形貌均为板条状，而未发现桁条状马氏体，固溶温度对马氏体形貌的影响比较微弱，因而对钢的硬度影响也很微弱，如图8所示。除1 000℃下固溶硬度比较低之外（可能与含较多的δ铁素体有关），试样硬度随固溶温度上升基本上没有变化，平均值约为278 HV（890 MPa），如钢中C含量增加到0.015%时，钢固溶处理后的抗拉强度可增加到980 MPa左右。
图8 固溶温度对试样显微组织的影响
图8为固溶温度对固溶态（S.T状态）、冷加工态和时效态试样的显微硬度影响曲线图。从图中可以看出，固溶后再经75%冷加工变形后的钢，硬度均增加到387 HV（1 250 MPa）左右，硬度增量△HV 达110左右。固溶温度为1 000℃时，冷拉试样硬度达到最高值，因为起始硬度低，加工硬化稍快，硬度增量△HV高达210。最后在450℃下时效2 h，试样硬度分别达到663 HV（2 440 MPa）、655 HV（2 390 MPa）、632 HV（2 270 MPa）、624 HV（2 230 MPa）和632 HV（2 270 MPa），时效态试样硬度随固溶温度升高呈略微下降趋势。随固溶温度的升高，尽管原奥氏体晶粒平均尺寸由20 μm长大到粗大状态，但未影响固溶态、冷加工态和时效态试样的硬度值，硬化增量几乎相同。可见，晶界强化对02Crl2Ni9Mo4Cu2TiAl钢的作用并不明显，固溶强化对超马氏体钢的贡献比晶界强化更为重要4。
2.3.2 冷加工（冷拉、冷轧）对显微组织和力学性能的影响
为研究冷加工对显微组织的影响，选用经1 050℃×l h固溶处理后的钢，按20%，40%，60%和75%的变形率进行冷加工，加工后截取试样测定其显微组织变化情况如图9所示。
（a）0%：（b）20%；（c）40%；（d）60%；（c）75%
图9 不同冷加工量试样的X-射线衍射图谱
从图9的X-射线衍射图谱可以发现，固溶处理后得到的主要是马氏体，并有少量残余奥氏体，进一步冷加工变形后，γFe的（200）、（220）和（311）峰强度明显减小，αFe峰强度增强，但c样品αFe 的（110）、（200）、（211）峰出现了明显的织构现象。通过计算结果发现，经过1 050℃固溶后钢中残余奥氏体量为13%，而经过20%和75%的冷加工变形后残余奥氏体量减少到10%和7.7%。经查证02Crl2Ni9M04Cu2TiAl钢的奥氏体的保留系数为A.R.I＝21，Md30＝72℃，表明该合金在固溶处理后有残余奥氏体组织，在冷加工过程中部分残余奥氏体转变为形变诱发马氏体。大量冷加工变形位错在马氏体基体中堆积，使基体产生一定程度的强化。同时还为随后时效过程中金属间化合物的析出提供更多的析出点。另外，形变马氏体产生的时效强化比冷却马氏体产生的时效强化有更高的稳定性3。
马氏体时效前的冷加工变形被认为是强化材料的途径之一，由于超马氏体不锈钢固溶后形成的马氏体是板条马氏体，基体中含有高密度位错而无沉淀相，位错可以经过长程滑移并相互交割，而在屈服后位错大量增值，时效处理后，极度弥散的细小析出相钉扎住所有位错，因而位错不能长程滑移，在尚未绕过析出相或刚绕过或绕过形成少量缠结时即可达到临界状态，因此位错不能大量增殖。钢的冷加工强化系数明显偏低，但钢的塑性未见明显下降，缺口拉伸强度有所提高。这是由于冷加工变形后马氏体晶粒细化，高密度位错的均匀分布，提供了大量的潜在形核位置并保证了较高的扩散率，从而使时效时核心的数目大大增加，为弥散析出创造了良好的条件。细小弥散的析出相粒子使位错运动的阻力增大，阻止了位错的长程运动。Stiller.K等人认为大的冷加工变形量促使时效初期富Cu颗粒团簇的析出。另外，冷变形促使部分残余奥氏体转变成应变马氏体也是该类钢的一大特点。实验表明：应变马氏体不仅使基体进一步强化，而且促使更多的金属间化合物析出。因此，时效前的冷加工是必不可少的处理工艺4。
为研究冷加工对力学性能的影响，选用1050℃×lh固溶处理、空冷的钢，经不同冷加工率加工后，再在450℃进行2 h的时效处理，测定
其硬度变化情况如图10所示。试样固溶处理后的硬度平均值为278 HV（890 MPa），冷加工率75%时钢的硬度增加到387 HV（1 250 MPa），硬度增量ΔHV为109，说明02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢的冷加工强化率明显偏低，经换算，冷加工钢的抗拉强度的变化可用下式测算：
R m＝R0＋kQ
式中：R m—冷加工后的抗拉强度，MPa；
R0—固溶处理的抗拉强度，MPa；
k—冷加工强化系数，MPa/1%；
Q—冷加工加工率，%。
图10 冷加工率对试样时效前后硬度的影响
02Cr12Ni9Mo4Cu2TiAl钢的冷加工强化系数k＝4.8，与铁素体不锈钢的加工强化系数基本相当，与其他类别不锈钢相去甚远。铁素体不锈钢00Cr11MoTi（409）k＝4.6、10Cr17（430）k＝6.4；奥氏体不锈钢06Cr17Ni12Mo2（316）k＝12.4、06Cr19Ni9（304）k＝13.7、12Cr18Ni9（302）k＝14.5，马氏体钢不锈钢12Cr13（410）k＝6.2、06Cr13Ni6MoNb k＝9.5；沉淀硬化不锈钢07Cr17Ni7Al（17-7PH）k＝13.8。
2.3.3 时效处理后的显微组织和力学性能
超马氏体不锈钢的强化由固溶强化、马氏体相变强化、细晶强化、位错与亚结构强化、晶界强化和时效强化等途径组成。在固溶态下，马氏体板条位错密度高达1011～1012 cm-2，这些位错缠结及亚结构并未随固溶温度的升高或晶粒尺寸的增大而改变，并在材料变形中成为位错运动的主要障碍。同时，马氏体板条晶界也成为比原奥氏体晶界更为有效的栅栏。这意味着原奥氏体晶界对位错运动的阻碍作用可能被大量的间距更小的亚结构和板条界所取代，其强化作用也被淹没。因而固溶态超马氏体不锈钢在宏观上表现出强化率对屈服强度、塑韧性与晶粒尺寸的依赖关系非常微弱。经过75%冷加工变形和时效后，在高密度位错基体中时效析出高度弥散的沉淀硬化相。通过硬度曲线图可以看出，时效处理对抗拉强度的贡献达800～1 100 MPa，表明沉淀析出对超马氏体不锈钢的力学性能产生非常重要的影响。在时效过程中，金属间化合物颗粒在位错和板条界沉淀析出，形成细小的均匀分布，这样的分布有利于得到良好的强韧性配合。实验中发现，固溶态的超马氏体不锈钢的晶界腐蚀非常困难，而当试样经过冷加工变形和时效处理后腐蚀变得容易，也进一步证实在时效处理时沉淀相在晶界或板条界析出，这些沉淀相在基体中的析出使其重新成为位错滑移的主要屏障，而亚结构和板条界对位错的阻碍作用处于次要地位。因此，时效析出沉淀硬化相是超马氏体钢最重要的强化手段。
图9还显示了冷加工变形率对时效硬度的影响：经20%，40%，60%和75%冷加工变形，时效前后钢硬度增量△HV分别为200，232，241和266，说明冷加工率对时效硬度的增量有积极的影响，钢的硬度随变形量的增加呈线性增大，变形量越大，时效硬度增量也越大5。
（1）准晶体（quasicrystal）及其特性7
原子呈周期性排列的固体物质叫做晶体，原子呈无序排列的叫做非晶体，准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。准晶体具有完全有序的结构，然而原子排列组合没有按照重复周期性对称排列，排列方式介于晶体和非晶体之间，具有晶体所不允许的宏观对称性。物质的构成由其原子排列特点而定，打个比方说，准晶体的原子排列组合类似于编织古代波斯地毯，地毯的花纹复杂有序，但没有两条地毯的花纹组合是相同的。准晶体具有凸多面体规则的外形，但显微结构与晶体的固态物质不同，有晶体物质不可能有的五重轴，如图11所示。准晶体的发现不仅改变了人们对固体物质结构的原有认识，由此带来的相关研究成果也广泛应用于材料学、生物学等多种有助于人类生产、生活的领域。
图11 准晶体的显微组织结构
以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼（Daniel Shechtman）因1982年发现“准晶体”而独享2011年诺贝尔化学奖。据说当30年前谢赫特曼发现“准晶体”时，权威界认为其颠覆了固态物质的分类方式，是无稽之谈；人们普遍认为，晶体内的原子都以周期性不断重复的对称模式排列，这种重复结构是形成晶体所必须的，自然界中不可能存在具有谢赫特曼发现的那种原子排列方式的晶体。根据晶体局限定理(crystallographic restriction theorem)，普通晶体只能具有二次、三次、四次或六次旋转对称性。三维晶体不可能具有5次和6次以上的对称轴，但准晶体的原子的三维排列存在5次和6次以上对称轴，可以理解为：准晶体具有完全有序的结构，然而又不具有晶体所应有的空间周期性。而非晶体是短程有序、长程无序的固体，即在小范围内原子的排列是规则（有序）的，但在大范围内是不规则（无序）的。
目前对准晶体的物理性能研究，无论是实验还是理论方面都还处于开始阶段。研究的瓶颈在于实验上，毫米级的大块准晶单晶不易制备、准晶合金的原子结构大都不易精确测定等。无法获取准晶体的相关数据，制约了理论研究的进展。最初获得的准晶相是亚稳态的，不适于进行一些力学性能的测试。现在，在Al-Li-Cu、Al-Cu-Fe和Al-Cu-Co合金系中已发现了大量热力学稳定的准晶，人们还可以通过普通的凝固方法制备出高质量，大晶块的准晶。目前已有上百种合金被观测到了准晶相，他们大部分都是Al基二元素或三元素合金，或者是与Al相类似的Ga及Ti元素的合金。
2009年，意大利佛罗伦萨大学的科学家卢卡·宾迪和同事在俄罗斯东部哈泰尔卡湖获取的矿物样本中发现了天然准晶体，这种新矿物质由铝、铜和铁组成。分析表明，“准晶体”这种结构能天然形成并且也能在自然环境下保持稳定。科学家莫刚最新研究成果认为：俄罗斯天然准晶体或为太空陨石，岩石中氧元素的相对丰度与地球上的岩石有很大不同，更接近于太空流星的丰度，是陨石与地球高速撞击时落入地下的。准晶体能在很多环境下自然产生，并且在宇宙学时标（足以明显看出宇宙演化的时间尺度，动辄以亿年为单位）上保持稳定。
准晶体材料的组分是金属，但它的导电性和导热性比晶体金属材料低很多，而且电导率的导热率随温度升高而增加，更像非晶体材料——玻璃。与同类金属晶体合金相比，准晶体材料的Seebeck系数比较高。（Seebeck塞贝克效应：指两种不同金属串联接成闭合回路，当两个结点处于不同温度时，在回路内有电流产生，即两结点间产生电动势。）
准晶体具有密度小、摩擦系数低和非粘性的优点，在高温下比晶体更有弹性，十分坚硬，抗变形能力也很强，耐腐蚀、抗氧化，准晶体的这些特性使其作为一种弥散强化相，用来提高金属基体的强度。每种晶体都有自己确定的熔点，准晶体也应如此，只是准晶体中缺陷很多，熔点不易测准。
上世纪90年代中期，瑞典高科技工业集团山特维克的研发工程师在钢中率先发现了“准晶体”，
在实践中印证了谢赫特曼的发现。这种“准晶体”是一种纳米析出物，其强度和硬度都很高，热稳定性也很好，最初山特维克是在化学成分为12%Cr、9%Ni、4%Mo、2%Cu、0.9%Ti、0.3%Al的1RK91钢中发现“准晶体”的，准晶体析出物被命名为R＇相。
R＇相具有二十面体准晶结构，按晶体学观念五次对称性和周期性是不能共存的。如果坚持五次对称，就必须考虑准周期性，沿与5次轴正交的一个轴看去，线段的长度并不是随意的，彭罗斯（Penrose）以拼图方式展示二十面体的结构，如图12所示。图中二十面体由一胖一瘦的两种四边形（内角分别为72°、108°和36°、144°）镶拼而成，两种四边形的数量之比，以及四边形的边长之比恰好是黄金分割数1.618（通常称为τ），经检测，准晶体内原子之间的距离之比也往往趋近于这个值。τ和π一样是无限循环数，因此可以理解为：准周期性的特征是无理数。R＇相成分为48%Mo-33%Fe-13%Cr-2%Ni-4%Si，具有准晶体独特的属性：坚硬又有弹性、耐磨、耐蚀又耐热，特别适合用作超高强度钢的沉淀强化相。科学家尝试去合成纯的准晶体，但是离开了这种成分的钢还没有办法实现。也就是说，目前还没有办法在其他钢中应用“准晶体”来改善钢的性能。Mats H?ttestrand等人8在观察经475℃时效100 h的1RK91钢时发现：二十面体准晶结构的R＇相，存在于位错和板条马氏体周围，由于相中富集Mo和Si，能有效地阻止析出相在长期时效过程中的长大、粗化，使钢呈现出良好热稳定性。根据R＇相的富Mo、Si和贫Ni的特点，笔者认为R＇相是由δ铁素体相转化而来，如图7所示；Ni含量远低于马氏体基体中的含量，说明R＇相转变发生于逆转奥氏体转变之后，或与逆转奥氏体转变并行，此时δ铁素体和板条状马氏体中的Ni已被逆转奥氏体占用。
A为72°、108℃胖菱；B为36℃、144°瘦菱
图12 二十面体准晶的显微结构
1RK91钢特定的化学成分范围使钢中板条状马氏体、δ铁素体和逆转奥氏体并存；加之R＇相具有低密度和高硬度的特性，是在低压条件下形成的，在马氏体转变为逆转奥氏体过程中体积收缩，钢中局部形成压力较低区域，为R＇相的析出创造有利条件，这大概是唯有1RK91钢能产生R＇相的原因。R＇相本来是脆性相，只有与逆转奥氏体并存，才能产生强韧性俱佳的效果。也可以认为是准晶体R＇相成就了1RK91钢的独特性能。
（2）时效过程中钢的显微组织的演变
对于超马氏体不锈钢的时效过程及析出组织，研究者进行了大量深入的研究，取得一定的成果，但许多方面尚未取得一致。己达成的共识是钢时效时，显微组织的演变可分为三个阶段：马氏体的回复、沉淀硬化相析出和逆转奥氏体的形成。马氏体时效钢时效过程不存在孕育期或孕育期极短，其硬化速度极快。M．D．Perkas认为置换型合金元素可以在马氏体体内产生应变强化，合金元素通过短程扩散而偏聚于位错线附近，形成类似GP区的原子集合体，尺寸非常细小，与基体保持共格关系。蔡其巩在480℃时效20 min的薄膜单晶衍射相上分析了有规则取向的附加漫射条纹。认为固溶体中形成了
合金元素富集区或沉淀区，由于Fe-Ni 马氏体位错常以螺形位错形式存在，位错线平行于柏氏矢量或<111>a 方向，很自然地提出了沿<111>a 方向形成细长条预沉淀区的假定。
钢中的时效析出相大多与基体共格，共格第二相质点产生的内应力场可以改变裂纹尖端的分布状态，通常这种应力场的作用方向与外力作用方向相反，宏观上起到了阻止裂纹形核与扩展的阻碍作用。同时，共格第二相的存在减少了位错滑移的距离，限制了具有不同柏氏矢量的位错群交阶时的位错塞积数目，防止过大的应力集中。这样，第二相强化是主要因素。板条马氏体的组织和亚结构形式决定了它的高韧性特点，在这种基体上的弥散沉淀强化又决定了其具有高强度，时效强化的效果主要取决于时效的种类、大小及分布。
在1RK91钢研究和开发过程中发现，除R ＇相钢中析出沉淀硬化相外还有：ε相（富铜相）、Fe 2Mo （Laves 相）、Ni 3（Al 、Ti ）和Ni 3Mo （γ′相），Ni 3Ti （η相）、σ相（FeCr ）、μ相（Fe 7Mo 6）、χ相（Fe 36Cr 12Mo 10），以及数量较少的G （Ni 16Ti 6Si 7）相和R 相（45%Mo-31%Fe-18%Cr-4%Ni-2%Si ）。普遍认为：1RK91钢中Ni 3（Ti 、Al ）、Fe 2Mo 和Ni 3Mo 相是从马氏体中析出的；Ni 3Ti 相是从逆转奥氏体中析出的；σ相析出温度偏高，析出过程相当缓慢，是在较高温度下长时间滞留的产物；μ相是在Mo 富集区生成的；χ相是过渡相，在较窄温度范围内存在，往往在Mo 富集区形成，很可能与R ＇相有关联；在含Ti 钢中Si 的富集能促使Ni 3Ti 转化成与基体共格的G 相，从而增强Ti 的时效强化作用；R 相是一种Mo 含量较高的金属间化合物，虽然其化学成分与R ＇相相似（48%Mo-33%Fe-13%Cr-2%Ni-4%Si ），但具有三角型晶体结构，超马氏体钢01Cr13Ni7Mo4Co4W2Ti 中的R 相呈条状，弥散分布在马氏体基体上,如
《沉淀硬化不锈钢和超马氏体不锈钢》6中图1-37。R 相尺寸在10～30 nm ，弥散极其均匀，温度稳定性良好，强化效果显著。参考《沉淀硬化不锈钢和超马氏体不锈钢》6一文中1.4节金属间化合物和有序相的特性和形成规律。R 相与R ＇相两者之间化学成分和性能相似，晶体结构迥异的原因尚未查明。现将1RK91钢中，各种显微组织的演变过程的研究成果汇集如下，仅供参考。
Mats ·H?ttestrand 等8通过三维原子力分析（3DAP ）、透射电境（TEM ）和能量补偿透射电境（EFTEM ）提出1RK91马氏体时效钢三种析出有助于沉淀硬化：首先析出的是富Ni 颗粒，但其晶体结构尚不清楚；其次是二十面体准晶结构的R ＇和富Ni 相（即L 相）。就这些析出物对沉淀硬化的贡献而言，50%以上来自于晶体结构尚未完全弄明白的富Ni 颗粒（L 相），而以后析出的R ＇相因其能防止粗化，在长期时效过程中显得尤为重要。
K ·Stiller 等9对12Cr-9Ni-4Mo-2Cu 马氏体时效不锈钢时效初期的析出物进行研究，从475℃下时效5min 、25min 、4h 和400h 的实验结果中发现，Cu 是时效早期析出的元素，时效5 min 后首先发生Cu 颗粒团簇，导致基体中Cu 元素含量下降（Cu 在Fe 中的溶解度比较低），并促使含Ti 的富Ni 相的析出，随着富Ni 相的长大，Cu 从该相分离，在富Ni 颗粒上形成纯Cu 薄片，4 h 后析出富Mo 颗粒，400 h 后观察到富Mo 相有球形和圆盘形两种，尺寸为4 h 的两倍，称为R ＇相，此外，还观察到FeCr （σ相），并推断析出过程为：α→α＋Cu 偏聚→α＋L （富Ni ，Cu ）→α＋Cu 相＋L ＋R ＇→α＋Cu 相＋L ＋ R ＇＋σ，（面心立方有序相L 相的成分为：9%Fe-4%Cr-52%Ni-15%Mo-16%Ti-4%Al ）。
J-O ·Nilsson 和P ·Liu 等10研究T12Cr-9Ni-4Mo 马氏体时效不锈钢在不同温度长时间时效下，析出物的形貌、成分、晶体类型。结果发现，475℃下等温时效主要析出物为二十面体准晶结构的R ＇相
（48%Mo-33%Fe-13%Cr-2%Ni-4%Si ）、少数具有有序面心立方结构的L 相（9%Fe-4%Cr-52%Ni-15%Mo -16%Ti-4%Al ）；550℃下等温时效，主要析出物为三角晶系的R 相（45%Mo-31%Fe-18%Cr-4%Ni-2%Si ）和Laves 相（48%Mo-35%Fe-13%Cr-2%Ni-2%Si ）。R ＇和R 相在长时间时效过程中没有明显长大。无论在475℃还是在550℃下时效，都有L 相伴随沉淀析出，L 相具有有序面心立方结构。此外作者发现在两个不同温度下时效，产生两种不同的转变：
Α＋χ??→?℃475α＋χ＋ R ＇＋L ??→?℃505α＋χ＇＋Laves ＋R ＋L
Α＋χ??→?℃505α＋χ＋ R
＇＋R ＋L 比较两式可以看出：在550℃二次时效过程中又产生两种转变：χ→χ＇＋Laves 、R ＇→R 相。
S·Krystyna课题组11对Mo在12Cr-9Ni-4Mo-2Cu马氏体时效钢的析出做了详细研究，认为富Mo相在时效1～2 h后形核，形核点在富Ni颗粒与基体的边界，因为4 h后富Mo颗粒密度远低于富Cu、Ni相，因此富Mo相在此并不起主要强化作用。在400h时效过程中至少存在三种硬化机制：①1.5～10 nm左右的富Ni相仍在硬化过程中起作用；②板边界存在的连续的富Ni和富Mo沉淀也影响材料的硬化：③基体中存在R＇相。
沙维采用场离子显微镜原子探针方法研究认为，析出金属间化合物只存在Fe7Mo6（μ相）和Ni3Ti （η相），没有单纯的Ni3Mo，但Ni3Ti中含有较多的Mo。研究认为，在550℃时效240 s即有Ni3Ti 产生。Mo更倾向于依附在已形核的Ni3Ti析出物上，时效析出后期，Mo要以Fe7Mo6的形式析出，因为Fe7Mo6是热力学稳定相。研究表明，Ni3Ti和Ni3Mo均呈细长的棒状，而Fe2Mo和Fe7Mo6均呈球形。
Vasudervan等对超马氏体不锈钢逆转变奥氏体形成过程进行了研究，发现析出过程中首先产生Ni 偏析，由于Ni偏析，导致富Ni区出现逆转变奥氏体，最后Ni3Ti在逆转变奥氏体上成核长大，Ni3Ti析出的形状和取向由逆转变奥氏体决定，Ni3Ti析出后，部分逆转变奥氏体可能重新转变成马氏体。在位错和晶界上也发生同样的非均匀析出过程。在长大的最终阶段，Ni3Ti析出相中又溶入了一部分钼，因此实际上析出相是Ni3 (Ti ,Mo)。
朱静等研究认为12，逆转变奥氏体沿基体螺位错线<111>α方向处析出，时效温度不同。其与基体的位向关系不同。逆转变奥氏体可能有助于超马氏体不锈钢时效时产生高强度及保持低的冷脆转变温度。
Thomas和Cheng根据逆转变奥氏体的双重衍射效应，指出超马氏体不锈钢的主要强化相是高弥散度的逆转变奥氏体。Ni3Ti则是在逆转变奥氏体层错上形成，进一步强化逆转变奥氏体。同时提出：时效强化过程是：马氏体→逆转变奥氏体→层错奥氏体→六角密排介稳相Ni3Ti等。这种观点认为，高弥散度的软相可以作为有效的强化相并保持高韧性，因而引起人们的重视。
图13是450℃和650℃下时效2 h后的组织照片。图13a是450℃时效状态下基体中δ铁素体形态，与固溶态相似，在较低温度下δ铁素体仍以椭圆形镶嵌在马氏体晶界附近，数量也没有显著增加；而到了650℃时效（如图13b所示），发现部分较大的δ铁素体互相合并，长成大块的δ铁素体，直径有的甚至达到4 μm，这样的形貌显然不利于性能的提高。表13列出了450℃时效前后马氏体基体中的元素分布情况．时效后合金元素含量接近熔炼成分，但主要的析出沉淀元素如Cu、Ni、Mo和Ti 则均比时效前的固溶态低。借助场离子显微镜原子探针（APFIM）、能量补偿透射电境（EFTEM）和透射电境（TEM）分析研究表明：在该温度时效初期，首先发生Cu颗粒团簇，致使基体中Cu元素含量偏低，同时该团簇也促使了含Mo的富Ni相的析出沉淀，时效1.2 h后在富Ni析出相附近基体上含Mo的沉淀相形核，正是这些沉淀硬化相的析出导致基体中Cu、Ni、Ti和Mo元素含量的降低。
（a）450℃、（b）650℃
图13 450℃和650℃时效2 h后的扫描电镜照片
表13 450℃时效状态与固溶状态下马氏体中合金元素含量对比
状态
化学成分，质量分数%
Cr Ni Mo Cu Ti Fe
时效前11.88 10.21 5.35 3.22 1.11 68.45
时效后12.28 9.44 4.23 2.50 0.96 70.60
图14为固溶处理试样及随后75%冷加工变形在不同温度下时效的X-射线衍射图谱。图谱中显示，随时效温度升高，γFe的（111）晶面衍射峰强度逐渐增强，且γFe的（200）、（220）、（011）晶面衍射峰在450～550℃之间时效2 h均未出现，600℃以上才产生，并且温度越高，衍射峰强度越强，由于在时效过程中，晶界上和马氏体板条束间会有逆转变奥氏体生成，且较高温度时效时，逆转变奥氏体量较多。相应地，在450～750℃之间时效，αFe的（110）、（200）和（211）晶面衍射峰强度则逐渐减弱，说明在高于450℃时效已经有大量马氏体转变成逆转变奥氏体。因此较高温度下时效已不具有现实意义。最佳时效温度为450～500℃之间。
（3）时效过程中钢的力学性能的变化
图15是在1 050℃固溶处理后经75%冷加工变形，在300～850℃之间时效2 h后硬度的变化情况，从图中可以看出，随温度不断升高，硬度值上升，至450℃达到最大值655 HV，温度再升高，硬度急下降，在650℃下时效后硬度降到了固溶态水平，750℃以及更高温度时效后硬度甚至低于300 HV。
图14 不同时效温度的X-射线衍射图谱图15 不同时效温度（2 h时效）与硬度的关系
图16是在1 050℃固溶处理的钢，进行75%冷加工变形后，450℃时效不同时间后的硬度曲线图。从图中可以看出，固溶处理后硬度为278 HV，经冷轧变形后增加到387 HV，增幅为110 HV。硬度在时效初期迅速增加。在2 h达到最大值655 HV，最大时效硬化增量ΔHV为268，24 h内随时效时间的延长，硬度基本保持不变，再延长至48 h和60 h硬度略有下降。
图17显示在450℃，475℃、500℃和550℃条件下，分别时效30 min、120 min和1 440 min后硬度变化情况。硬度曲线表明在各时效温度下，时效硬化速度极快，在最初30 min内，在450℃和475℃时效条件下，硬度急剧增加到最大硬度值的94%和97%。而在500℃和550℃时效条件下，不到2 h就达到硬度峰值，即产生了提前软化现象。可能在较高温度下时效，出现马氏体向奥氏体的逆转变，30 min时效硬度最大值只能达到611 HV和554 HV，随着时间的延长，逆转奥氏体量增多，硬度不断下降。
图16 时效最大硬度值与时效时间的关系图17 不同时效温度和时间对硬度的影响
（4）钛对钢时效后力学性能的影响
在1RK91钢中Ti是最有效的沉淀硬化元素，时效后的最大硬度值随着Ti含量的升高大致呈线性增大，如图18所示，Ti含量较低（0～1.0Ti）时，硬度值增大显著，Ti含量较高（1.0～1.5Ti）时，硬度增值较为平缓。因为试验已经证明：低Ti合金（0～1.0Ti）的最佳时效温度是475℃×48 h，中高Ti合金（1.0～1.5Ti）的最佳时效温度是450℃×48 h，所以图中Ti含量较低的两个试样采用475℃×48 h时效处理，Ti含量较高的四个试样采用450℃×48 h时效处理。
图18显示了不同Ti含量的钢，经固溶处理、冷加工和不同工艺时效处理的硬度增加量。从图中可以看出：试样经过冷加工获得的硬度增量为72～103 HV；试样经过450℃×2 h时效处理获得的硬度增量为77～270 HV；试样经过450℃×48 h时效处理获得的硬度增量为165～300△HV。由此可见，超马氏体不锈钢时效处理对钢强度的贡献远远大于冷加工的贡献；并且随Ti含量的升高，时效获得的硬度增值也不断增大，在450～500℃范围内时效处理，每增加1%Ti，硬度值平均增量约为115 HV；不同Ti 含量的试样经短时间（10 min）时效，硬度均可获得迅速提高，随后一段时间硬度进入稳定期，继续延长时效时间硬度又略有上升，经48 h时效硬度可达到最大值，如图19所示。
（前两个点经475℃×48 h时效，后四点经
450℃×48 h时效）
图18 时效最大硬度值与Ti含量的关系
（1）冷加工（2）450℃×2 h（3）450℃×48 h时效
图19 试样经冷加工和不同工艺时效后
硬度增量
尽管提高Ti含量可以有效地提高钢的强度和硬度，但同时也带来钢中δ铁素体和残余奥氏体量增加，反而限制钢的强硬性提高；另外，时效析出的Ni3Ti等沉淀硬化相均为脆性相，含量过高会造成Ni3Ti等沉淀硬化相从原来弥散分布于马氏体基体中，转化成在马氏体板条界面析出，极易演变成裂纹源，并沿马氏体板条界面扩展，引发准解理开裂，钢的塑性和韧性严重恶化。所以对Ti的加入量要有一定限制，美国标准ASTM A959-2009和瑞典山特维克公司规定，1RK91钢Ti含量应为0.5%～1.2%。
参考文献
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304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不锈钢。304含铬19%，含镍9%。 316：对应中国的牌号0Cr17Ni12Mo2 316L：对应中国的牌号00Cr17Ni14Mo2 316L钢是316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗腐蚀性更好。 316和317不锈钢是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海洋环境。 316L不锈钢的最大碳含量0.03, 可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。 耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。 304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。 304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。 301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。 302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。
转炉高效冶炼不锈钢技术
转炉高效冶炼不锈钢技术 1 前言 不锈钢以其优良的特性在化学、电力、交通运输、航空航天工业、食品加工、民用等方面得到了广泛的应用，自1912年德国Crupp公司在感应炉上成功地开发出不锈钢冶炼工艺，并成功应用于生产实践以来，90多年来围绕着低成本、高效率生产不锈钢技术，世界不锈钢生产商进行了不懈的努力，开发出了多种不锈钢生产工艺技术。 20世纪80年代以来，随着铁水预处理技术应用日益成熟，铁水脱硅、脱磷和脱硫技术开发成功并应用于工业化生产，为转炉提供低磷、低硫铁水创造了条件。同时转炉顶底复吹技术日益完善，开发出了较强的、便少调节的、可供多种气体的底吹功能，使转炉吹炼不锈钢的条件更加优越，铬的氧化损失进一步降低。更为重要的是炉外精炼技术的发展十分迅猛，特别是RH- OR、RH-KTB、VOD等真空吹氧脱碳技术的开发，不仅可以减轻转炉冶炼不锈钢的脱碳任务，而可以改善不锈钢的质量和扩大转炉的不锈钢的品种。因此，随着铁水预处理，顶底复吹和炉外精炼技术献发展使得转炉冶炼不锈钢的生产规模逐步扩大。 2 不锈钢冶炼工艺 采用转炉生产不锈钢工艺路线如表1所示。 不锈钢的冶炼方法根据原料的不同主要有三类，一类是以固态原料为主，如废钢或合金，先在电炉中熔化炉料，然后在不同的转炉中精炼
(包拒AOD、CLU、K—OBM、KCB、MRP、LD—0B等)。既可以采用最终为VOD真空处理的三步法，也可以采用只在转炉后简单钢包处理的二步法。这种方法用电炉作为初炼炉，主要用于熔化炉料，生产不锈钢母液。目前世界上大多数的不锈钢厂采用电炉＋AOD二步法冶炼不锈钢，占不锈钢总产量献65%以上。 第二类是以铁水为原料，不使用电炉熔化废钢，而是转炉内用铁水加铬矿或铬铁合金直接灶融还原或初脱碳，然后再经真空处理最终脱碳榨炼，这种方法由于铁水作为原料，可以降低不锈钢的生产成本，因而在一些钢铁联合企业中得到了应用。 第三类是以部分铁水为原料，采用的电炉+转炉进行冶炼，再经真空精炼。这种工艺的思路是把EAF＋AOD和EAF＋VOD的优点结合起来，达到快节奏、低成本、低氩耗的生产超低碳、超低氮的不锈钢目的。该工艺采用脱磷铁水与EAF熔化炉的高温合金预熔液混合兑入转炉，在转炉内完成脱碳、脱硫、还原、粗调合金成分等任务，然后再进行真空处理，完成最终脱碳及合金成分调整等精炼工作。 表1 转炉用铁水冶炼不锈钢的主要生产工艺路线 序号国 家 生产厂工艺路线产品组成产量/（万 t·a-1） 投 产 时 间 1 日 本新日铁 八幡 HM De-P+1×120t LD-OB+VOD Cr系：98.4% Ni-Cr:1.6% 24.1 198 3
资料图片 公司简介 安徽管益生新材料科技有限公司的前身，早在1993年就组建了对于食品级304不锈钢管道的连接与开发的相关研发工作，由于老管道上锈的问题、塑料水管的承压不够的问题，有毒塑料水管的的问题，我公司积极响应政府对老旧小区的管网改造，十几年来，供水集团在各个地区的高层小区二次供水的泵房改造全部推行304食品级不锈钢水管的改造。2015年朱向勇、周涛先生提出了“你用百年，我管益生”的经营理念，始终以为改善国民生活饮用水提供高品质的管材管件为己任，在行业内率先刮起家庭饮水水管再次升级为304食品级不锈钢水管的第三次管业革命，现主要生产DN15-DN25的家庭专用的304食品级不锈钢水管及净水系统。2016年是管益生的升级年，升级产品质量，升级企业形象，升级营销队伍，升级销售渠道网络。安徽管益生新材料科技有限公司坐落于安徽省合肥市双凤开发区凤锦路11号，地处国家长三角的经济发展商业圈，目前企业占地五万平方米，拥有生产、销售、服务、安装一条龙。公司目前拥有高级工程师、技术人员、市场销售服务团队近百人，其中六条管材生产线引进德国技术，管材加工设备来自日本技术，通过二十多年的市场安装实际操作，至今未发生过一起漏水事故。 2016年安徽管益生新材料科技有限公司整合社会资源，引进先进的市场销售经验，先后与荣事达集团，百度，有信传媒、各大装饰企业形成战略合作伙伴关系，为产品延伸到家装领域提供了更宽更深的保障。 管益生牌与同材质不同连接方式管道比较锁扩式连接的优势 1.该连接处具有一定的柔性，允许管材与管件轴线形成一定的摆角（5o以内），在有震动和地质沉降的环境下，仍然能确保管道系统的连接安全可靠。 2.本系统完全避免了凹槽、卡压等方式连接时，在结合处形成一定径向收缩而产生的水头阻力问题，提高了介质输送的效率，达到节能的效果。 3.本连接可应用于具有一定负压的场合，系统测试在0.2MPa负压时密封良好，可适应于真空排水及虹吸排水系统设计。 4.本设计轻巧，解决了传统卡箍连接时耗材多，径向尺寸大等缺陷（对预留或预埋的沟槽要
316和317不锈钢介绍 信息来源：中国不锈钢网发布时间：2004-9-23 14:14:18 316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中的钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海洋环境。 316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中 耐腐蚀性 耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还 耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。 耐热性 在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。 热处理 在1850-2050度的温度范围内进行退火，然后迅速退火，然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进 行硬化。 焊接
316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。 典型用途 纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。
世界十大不锈钢钢厂简介 1．克虏伯?蒂森不锈钢公司 克虏伯?蒂森不锈钢公司是于1995年由德国克虏伯公司和蒂森公司不锈钢扁平材生产合并而组建的，1997年成立克虏伯?蒂森不锈钢公司。随之先后购买了意大利特尔尼特殊钢公司(AST)90％的股权，又控股墨西哥不锈钢公司(Mexinox)，1997年，与中国上海浦东钢铁集团公司合资，兴建上海克虏伯不锈钢公(SKS)。 目前，克虏伯?蒂森不锈钢公司在意大利AST公司的年产能力为130万吨，其他四个主要子公司年产粗钢的总能力为190万吨，冷轧不锈钢扁平材的总能力为165万吨，这使克虏伯?蒂森不锈钢公司成为世界最大的不锈钢生产企业，其扁平材产品约占欧洲市场份额的37％，世界市场份额的15％。在全球钢铁公司合并重组浪潮的冲击下，克虏伯?蒂森不锈钢公司为维护其世界不锈钢扁平材霸主的地位，保持现有的市场份额，与诸如新合并重组的于齐诺尔公司、阿维斯塔?波拉里特公司、阿塞里诺克斯公司等竞争对手相抗衡，该公司采取了一系列策略，如扩大产能、采用先进技术、注重产品结构重组，改善为用户服务。在意大利的90％控股的子公司AST是一个具有冶炼、连铸、热轧和冷轧等全流程的不锈钢和电工钢生产企业，第二座AOD装置已投产，一台薄板坯连铸机也已投入运行，第五套森吉米尔轧机和一条新的光亮退火线相继开工投产。这些都使AST公司特尔尼厂不锈钢的产能明显提高，不锈钢热轧带钢的年产能力将增至65万吨，预计2003年总产量可达150万吨。 此外，克虏伯?蒂森不锈钢公司正在谋求在美国建厂或寻求新的合作伙伴，以求与该公司的子公司墨西哥不锈钢公司一起保证整个北美自由贸易区的供应。目前在北美自由贸易区的销售量占克虏伯?蒂森不锈钢公司总销售量的15％。墨西哥不锈钢公司冷轧厂的年产能力为22万吨，现正以一半以上的产量供应美国。北美是一个极具吸引力的市场。克虏伯?蒂森不锈钢公司以同样的策略三年前进人中国，与宝钢集团上海浦东钢铁公司成立了上海克虏伯不锈钢合资公司，该公司是一座年产50万吨粗钢的全流程的不锈钢扁平材生产企业，2001年11月一期工程投产，年产光亮板能力达7.2 万吨。 克雷弗尔厂，特尼尔厂，波鸿厂。其工艺流程的特点可概括为： ①从熔炼、连铸、热轧到冷轧全部工序均一体化，采用二步法和三步法炼钢工艺对提高钢材质量、降低成本起到关键作用。 ②在特尼尔厂新建的CSP型薄板坯连铸机，先期铸出的板坯厚度为60mm，然后用现有的热轧机在线轧制成厚度为2～6mm的热带。另外该厂新建一条退火和酸洗生产线，将调整轧制和退火酸洗能
不锈钢技术及其发展 摘要介绍了不锈钢炼钢的总体概况和品种, 论述了不锈钢在铁水预处理、转炉、电炉、二次精炼、连铸等方面的典型工艺流程,概述了国内外不锈钢的生产和消费现状，提出了不锈钢生产流程未来的发展方向。 关键词不锈钢生产流程精炼 Abstract: The paper introduced the general specification of stainless steel aking and the varieties of the product, stated the typical progresses flow in hot metal pretreatment、 converter、 EAF、 secondary refining continuous casting etc ，summarized the current status of stainless steel production and consumption and put forward the future development trend of stainless steel. Key words: stainless steel production process secondary refining 1.前言 不锈钢是指具有抵抗大气、酸、碱和盐等腐蚀作用的合金钢的总称。通常所说的“不锈”是指其抗腐蚀性能可归因于在氧化的环境中，形成一层氧化铬表面膜。这层薄膜具有不溶解、能自行恢复和无气孔的特点。不锈钢具有良好的耐腐蚀、耐高温、耐磨损、外观精美等特性，用途非常广泛，是石油、化工、化肥、制药、食品、国防、餐具、合成纤维和石油提炼等行业中广泛使用的金属材料。 2.不锈钢的种类 不锈钢常按组织状态分为：铁素体钢、奥氏体钢等、双相不锈钢、马氏体钢。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。 （1) 铁素体不锈钢：含铬12％～30％。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。 (2) 奥氏体不锈钢：含铬大于18％，还含有8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、 ＜0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的w C 的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。(3)奥氏体 - 铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%～28%，Ni含量在3%～10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢
不锈钢丝生产流程 不锈钢是20世纪重要发明之一，经过近百年的研制和开发已形成一个有300多个牌号的系列化的钢种。在特殊钢体系中不锈钢性能独特，应用范围广，起其它特殊钢无法代替的作用。而不锈钢几乎可以涵盖其它任何一种特殊钢。 不锈钢合金含量高，价格比较高，但使用寿命远远高于其他钢种，维护费用少，是使用成本最低的钢种。不锈钢回收利用率高，对环境污染少，是改善环境，美化生活的绿色环保材料。 不锈钢的生产和使用在一定程度上反映出一个国家或地区经济发展水平和人民生活水平。不锈钢的发展几乎不受某个特定行业发展的影响，而与国家和地区GDP（国民生产总值）的增长密切相关。我国是一个发展中国家，近年来GDP值以每年7%~8%的速度稳步上升，国内不锈钢表观消费量一直以每年15%左右速度递增，2001年中国不锈钢表观消费量已达225万吨。预计未来几年这种增长势头将有增无减，不锈钢市场前景一片光明。 不锈钢丝是不锈钢产品系列中一个重要品种，主要用作制造业的原材料。我国经济目前以制造业为支柱，所以我国不锈钢丝消费量在不锈钢总消费量中所占比重要高于发达国家。世界钢丝在不锈钢总量中所占比例大约为4.5%，我国2001年钢丝所占比例已达4.9%，预计未来几年将上升到5.0%~5.5%的水平。根据2001年调查资料全国不锈钢丝表观消费量为11万吨，品种结构为铆螺占40.1%，气阀占22.7%，筛网和焊丝分别占9.1%，精密轴占4.5%，医疗器械占2.7%，滚动体占1.8%，弹簧和制绳分别占0.9%，其它占8.2%。如果按钢的组织结构来划分，我国奥氏体不锈钢丝：铁素体不锈钢丝：马氏体不锈钢丝消费比例为65：10：25，而日本三者比例为70：18：12，由此看出消费水平尚有一定差距。 相对于其他品种，不锈钢丝属于投资少，见效快的产业。近年来国内不锈钢丝生产企业如雨后春笋般的发展起来，尽管如此生产增长仍赶不上消费的增长，每年不锈钢丝的进口量一直维持在2万吨左右。发展不锈钢丝生产，提高不锈钢丝产品质量水平是制品行业面临的一项重要而迫切的任务。 1. 不锈钢的特性、用途及品种 不锈钢是指一些在空气、水、酸性溶液及其它腐蚀介质中具有较高化学稳定性，在高温下具有抗氧化性的钢。不锈钢的耐腐蚀性能和抗氧化性与其化学成分密切相关。 1.1、化学成分对不锈钢的组织和性能的影响 1.1.1 铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的主要元素 为什么铬能决定不锈钢的耐腐蚀性能？是不是含铬的钢都是不锈钢？回答这个问题必须从金属腐蚀说起。 金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。在高温下金属直接与空气中的氧反应，生成氧化物，是一种化学腐蚀。在常温下这种腐蚀进行得很缓慢，金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。 电化学腐蚀的本质是金属在介质中离子化。以铁为例，电化学腐蚀过程可表示为： Fe-e=Fe++ 一种金属耐电化学腐蚀的能力，决定于本身的电极电位。电极电位越负，越易失去电子，发生离子化。电极电位越正，越不易失去电子，不易离子化。常见金属的标准电极电位如表1-1。 表1-1 常见金属的标准电极电位 1/8、2/8、3/8……原子比时，铁-铬合金钢的电极电位呈跳跃式的提高，这种变化规律叫n/8定律，如图1-1所示。
不锈钢基础知识介绍
不锈钢基础知识介绍(一) 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①． CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②． CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢
②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢基础知识介绍(二) 不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 特性和用途：
一般特性 ◆ 表面美观以及使用可能性多样化 ◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾◆ 常温加工，即容易塑性加工 ◆ 因为不必表面处理，所以简便、维护简单◆ 清洁，光洁度高 ◆ 焊接性能好 各种不锈钢的特性和用途
不锈钢产业简介 一、不锈钢的品种 不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢自本世纪初问世，到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就，不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过程中逐步形成了几大类：按组织结构分，分为马氏不锈钢（包括沉淀硬化不锈钢）、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类；按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等；按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等；按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等，或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。 按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等；可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等；通常以金相组织进行分类。按金相组织分类为：铁素体（F）型不锈钢、马氏体（M）型不锈钢、
奥氏体（A）型不锈钢、奥氏体-铁素体（A-F）型双相不锈钢、奥氏体-马氏体（A-M）型双相不锈钢和沉淀硬化（PH）型不锈钢。 二、国内不锈钢产业的发展趋势 1、我国不锈钢近年得到快速发展 2010 年我国产不锈钢1300多万吨,从产量和消费角度看, 我国已 连续几年成为世界上名副其实的不锈钢生产大国和消费大国. 2010年，全球不锈钢粗钢产量总计达3340万吨。 2010年，亚洲不锈钢粗钢产量总计达2260万吨。 2010年，中国不锈钢粗钢产量总计达1340万吨。 2010年，亚洲不锈钢产量占全球产量的66.7%，中国占亚洲的61.9%，占全球的41.9%。 取得今天的成绩来之不易, 回顾1997 年，当时两委一部( 国家计委、国家经贸委、冶金部) 组织联合调查组着手研究我国不锈钢的时候, 当年我国不锈钢产量只有25 万吨, 钢材20 万吨, 进口51 万吨, 出口25 万吨,消费量69 万吨.2000 年钢产量达到62 万吨, 钢材69万吨, 进口109 万吨, 出口2.8 万吨, 消费量突破百万吨达到150 万吨.到2010 年1340 万吨, 净增1190万吨, 这在世界不锈钢发展史上也是没有过的.其发展速度和我国普钢的发展几乎完全一致, 普钢这几年也是最快的, 2、我国不锈钢企业已形成大型、民营、小型,品种有所侧重, 地域分布不同的格局 经过几年来的生产建设, 我国一批大型骨干不锈钢企业相继建成投产, 这批企业包括: 太钢、宝钢、张家港浦项、广州联众、酒钢、上海克虏伯、
不锈钢简介 一、不锈钢的特性： 1、不锈钢定义：不锈钢通常指具有抵抗空气、水、酸、碱盐或其它介质腐蚀能力的钢根据合金成份的不同，分别侧重不锈性和耐酸性，有些钢虽然具有不锈性，但不一定耐酸，耐酸钢通常具有不锈性。所有的不锈钢没有一种能够应付所有的腐蚀环境，都可以不生锈。“不锈钢”是一种错误的名称，因为没有一种能够应付所有腐蚀环境，都可以不生锈的，不锈钢的真正含义只是“难生锈”而已。 2、不锈钢的分类： （1）按组织结构：马氏体不锈钢，铁表体不锈钢，奥氏体不锈钢，双相不锈钢； （2）按钢中主要化学成份：铬不锈钢镍不锈钢，铬镍钼不锈钢，超低碳不锈钢。（用于生产紧固件主要使用300系奥氏体不锈钢，此类不锈钢的主要化学成份是18%铬加8%镍，即一般所称的18-8不锈钢，属铬镍不锈钢系列） （3）奥氏体不锈钢的特性：正常状态下无磁性，冷作加工后略有磁性；在各种温度，均可保持其奥斯田组织，不发生相变，所以不能用热处理使其硬化；但施予冷作加工，可使其硬化，并增加强度。主要有以下几种钢种：302HQ（0Cr18Ni9Cu3）、SUS304(0Cr18Ni9)、304M、304J3(302HC)、316(0Cr17Ni12Mo2)、316L(0Cr17Ni14Mo2)。 302HQ：低碳，低氮，低硫，极低之加工硬化率，极佳之冷间加工性，适用于形状复杂，成型难度高之用途。 304：加工硬化率适中，适于一般的冷加工及伸抽，冷加工性能较好。 304M：中等的加工硬化率，适于一般的冷间加工及伸抽。 304HC：添加铜取代镍，降低钢材之加工硬化率，且可维持较低之导磁性。 SUS316：加钼，更佳的耐蚀性及耐孔蚀性。 SUS316L：低碳，较316更佳的耐蚀性及更佳的冷加工性。 二、奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能
不锈钢的三种冶炼工艺 目前世界上不锈钢的冶炼有三种方法，即一步法，二步法，三步法。 一步法：即电炉一步冶炼不锈钢。由于一步法对原料要求苛刻(需返回不锈钢废钢、低碳铬铁和金属铬)，生产中原材料、能源介质消耗高，成本高，冶炼周期长，生产率低，产品品种少，质量差，炉衬寿命短，耐火材料消耗高，因此目前很少采用此法生产不锈钢。 二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。前者是真空吹氧脱碳，后者是用氩气和氮气稀释气体来脱碳。将这两种精炼设施的任何一种与电炉相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。 采用电炉与VOD二步法炼钢工艺比较适合小规模多品种的兼容厂的不锈钢生产。 采用电炉与AOD的二步法炼钢工艺生产不锈钢具有如下优点： 1、AOD生产工艺对原材料要求较低，电炉出钢含C可达2％左右，因此可以采用廉价的高碳FeCr和20％的不锈钢废钢作为原料，降低了操作成本。 2、AOD法可以一步将钢水中的碳脱到0.08％，如果延长冶炼时间，增加Ar量，还可进一步将钢水中的碳脱到0.03％以下，除超低碳、超低氮不锈钢外，95％的品种都可以生产。 3、不锈钢生产周期相对VOD较短，灵活性较好。 4、生产系统设备总投资较VOD贵，但比三步法少。
5、AOD炉生产一步成钢，人员少，设备少，所以综合成本较低。 6、AOD能够采用含C1.5％以下的初炼钢水因此可以采用低价高碳FeCr、FeNi40以及35％的碳钢废钢进行配料，原料成本较低。 其缺点是： 1、炉衬使用寿命短； 2、还原硅铁消耗大； 3、目前还不能生产超低C、超低氮、不锈钢，且钢中含气量较高； 4、氩气消耗量大。 目前世界上88％不锈钢采用二步法生产，其中76％是通过AOD炉生产。因此它比较适合大型不锈钢专业厂使用。 三步法：即电炉＋复吹转炉＋VOD三步冶炼不锈钢。其特点是电炉作为熔化设备，只负责向转炉提供含Cr、Ni的半成品钢水，复吹转炉主要任务是吹氧快速脱碳，以达到最大回收Cr的目的。VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。三步法比较适合氩气供应比较短缺的地区，并采用含碳量较高的铁水作原料，且生产低C、低N不锈钢比例较大的专业厂采用。
目录 1综述 (3) 1.1概述 (3) 1.1.1我国目前不锈钢生产情况 (3) 1.1.2 不锈钢生产技术发展方向 (4) 1.1.3本设计的目的和意义 (4) 1.2车间概况 (5) 1.2.1 轧制区 (5) 1.2.2 精整区 (5) 1.2.3 辅助生产区 (5) 2产品大纲确定 (6) 2.1产品大纲的确定 (6) 2.1.1 编制产品方案的原则 (6) 2.1.2 本设计的产品方案 (6) 2.2 典型产品的确定 (7) 2.2.1 典型产品选择的依据 (7) 2.2.2 本设计的典型产品 (7) 3 生产方案和生产工艺流程的确定 (8) 3.1 生产方案的制定 (8) 3.1.1 生产方案选择 (9) 3.1.2. 生产方案确定 (10) 3.2 生产工艺流程的制定 (10) 3.2.1 制定生产工艺流程的主要依据有以下几点 (10) 3.2.2 典型产品的生产工艺流程 (11) 3.2.3 生产工艺流程简介 (11) 3.2.4 工艺制度 (12) 4 车间设备选择 (16) 4.1.1 加热炉的选择 (16) 4.1.2 粗轧机的选择 (16) 4.1.3 精轧机的选择 (17) 4.2 辅助设备选择 (18) 4.2.1 矫直机的选择 (18) 4.2.2 剪切机的选择 (18) 5制定生产工艺流程定额卡 (19) 5.1 制定生产工艺流程定额卡 (19) 参考文献 (19) 致 (20)
不锈钢板材的生产工艺 摘要本文依据合金的性能特点，在满足产品规格、性能的前提下，追求高质量、高精度，增加市场竞争力的设计思想指导下，采用国外先进的生产设备和技术，提高生产率和成品率。确定了该产品的生产方案和主要设备，制定了该产品的生产工艺流程和变形前后尺寸。通过工艺计算校核了该产品的工艺规程并最终完成了该产品的工艺卡片的编制。 关键词不锈钢；生产方案；工艺流程
不锈钢厨具的基本知识 厨具，厨房用具的通称。 一、厨房用具主要包括以下5大类： 第一类是储藏用具，分为食品储藏和器物用品储藏两大部分。食品储藏又分为冷藏和非冷储藏，冷藏是通过厨房内的电冰箱、冷藏柜等实现的。器物用品储藏是为餐具、炊具、器皿等提供存储的空间。储藏用具是通过各种底柜、吊柜、角柜、多功能装饰柜等完成的。 第二类是洗涤用具，包括冷热水的供应系统、排水设备、洗物盆、洗物柜等，洗涤后在厨房操作中产生的垃圾，应设置垃圾箱或卫生桶等，现代家庭厨房还应配备消毒柜、食品垃圾粉碎器等设备。 第三类是调理用具，主要包括调理的台面，整理、切菜、配料、调制的工具和器皿。随着科技的进步，家庭厨房用食品切削机具、榨压汁机具、调制机具等也在不断增加。 第四类是烹调用具，主要有炉具、灶具和烹调时的相关工具和器皿。随着厨房革命的进程，电饭锅。高频电磁灶、微波炉、微波烤箱等也开始大量进入家庭。 第五类是进餐用具，主要包括餐厅中的家具和进餐时的用具和器皿等。 二、选择厨具的原则1、卫生的原则。 厨房用具要有抗御污染的能力，特别是要有防止蟑螂、老鼠、蚂蚁等污染食品的功能，才能保证整个厨房用具的内在质量。目前市场上有的橱柜已采取全部安装防蟑条密封，此项技术能有效防止食品受到污染。 2、防火的原则。 厨房是现代家居中唯一使用明火的区域，材料防火阻燃能力的高低，决定着厨具乃至家庭的安全，特别是厨具表层的防火能力，更是选择厨具的重要标准。所以，正规厨具生产厂家生产的厨具面层材料全部使用不燃、阻燃的材料制成。 3、方便的原则。 厨房内的操作要有一个合理的流程，因此，在厨具的设计上，能按正确的流程设计各部位的排列，对日后使用方便十分重要。再就是灶台的高度、吊柜的位置等，都直接影响到使用的方便程度。因此，要选择符合人体工程原理和厨房操作程序的厨房用具。
不锈钢的特性 1．一般特性 ◆表面美观以及使用可能性多样化 ◆耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆耐腐蚀性好 ◆强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 ◆常温加工，即容易塑性加工 ◆因为不必表面处理，所以简便、维护简单 ◆清洁，光洁度高 ◆焊接性能好 2、品质特性 2-1不锈钢的品质特性 项目基本组织 代表钢种STS304 STS430 STS410 热处理固融化热处理退火退火后急冷 硬度性加工硬化性微量硬化性小量硬化性 主要用途建筑物内外装饰,厨房用具,化学刻度,航空机器建筑材料,汽车零件,加用电器,厨房器具,饭盒等钎、刀机器零部件,医院用具,手术用具 耐腐蚀性高高中 强度高中高 加工性高中高 磁性非磁上磁性上磁性 焊接性高中低 2-2不锈钢的品质特性要求 用途对象产品加工工艺要求品质特性 表面质量BQ性材质形状厚度公差焊接性耐腐蚀性 浅加工类刀、叉等落料→横延→切头→成型→抛光→清洗→包装要求高不得有麻点等缺陷好一般材一般-5% 不要求好 深加工类二类餐具、保温杯等落料→涂油→成型→（有时几次）切边→卷边→清洗→复底→抛光→焊手柄→包装要求高不得有划伤折痕等缺陷好DDQ 要求高-3~-5% 好 好
PIPE 装饰管等窄带→挤成压成型→对焊→打磨焊缝→切管→ 磨口→抛光→包装要求高不得有折痕等缺陷一般一般材好-8% 好一般 厨具冷柜等的外壁落料→折边→电焊→打磨要求高不得有折痕等缺陷一般一般材一般-8% 好一般 容器热水器饮水机内胆窄带→卷筒→焊接→切管→焊底→打磨焊缝→包装一般一般一般材一般 -10% 好一般 ※各产品由于用途的不同，其加工工艺和原料的品质要求也不同。 2-3品质要求特性微细项目 (1)材质： ①DDQ（deep drawing quality）材：是指用于深拉（冲）用途的材料，也就是大家所说的的软料，这种材料的主要特点是延伸率较高（≧53%），硬度较低（≦170%），内部晶粒等级在7.0~8.0之间，深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业，其产品的加工比（BLANKING SIZE/制品直径）一般都比较高，它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品，当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话，在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象，影响成品合格率，当然也就加大了厂家的成本； ②一般材主要用于除了DDQ用途外的材料，这种材料的特点是延伸率相对较低（≧４５%），而硬度相对较高（≦１８０），内部晶粒度等级在8.0~9.0间，与DDQ用材比较，它的深冲性能相对稍差，它主要用于不需伸拉就能得到的制品，象一类餐具的勺、匙、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材相比有一个优点，就是BQ性相对较好，这主要是由于它的硬度稍高的缘故。 (2)表面品质： 不锈钢薄板是一种价格非常高的材料，客户对它的表面质量要求也非常高。但不锈薄板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷，如划伤、麻点、折痕、污染等，从而其表面质量，象划伤、折痕等这些缺陷不管是高级材还是低级都不允许出现，而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的，因为抛光时很难抛掉它。我们根据表面各种缺陷出现的程度和频率，来确定其表质量等级，从而来确定产品等级。 (3)厚度公差： 一般来说不锈钢制品的不同，其要求原料厚度公差也各不相同，象二类餐具和保温杯等，厚度公差一般要求较高，为-3~5%，而一类餐具厚度公差一般要求-5%，钢管类要求-10%，宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%，经销商对厚度公差
不锈钢冶炼三步法的特点 一步法：即电炉一步冶炼不锈钢。由于一步法对原料要求苛刻(需返回不锈钢废钢、低碳铬铁和金属铬)，生产中原材料、能源介质消耗高，成本高，冶炼周期长，生产率低，产品品种少，质量差，炉衬寿命短，耐火材料消耗高，因此目前很少采用此法生产不锈钢。 二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。前者是真空吹氧脱碳，后者是用氩气和氮气稀释气体来脱碳。将这两种精炼设施的任何一种与电炉相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。 三步法：即电炉＋复吹转炉＋VOD三步冶炼不锈钢。其特点是电炉作为熔化设备，只负责向转炉提供含Cr、Ni的半成品钢水，复吹转炉主要任务是吹氧快速脱碳，以达到最大回收Cr的目的。VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。三步法比较适合氩气供应比较短缺的地区，并采用含碳量较高的铁水作原料，且生产低C、低N不锈钢比例较大的专业厂采用。 电炉＋复吹转炉＋VOD三步。其特点是电炉作为熔化设备，只负责向转炉提供含Cr、Ni 的半成品钢水，复吹转炉主要任务是吹氧快速脱碳，以达到最大回收Cr的目的。VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。三步法比较适合氩气供应比较短缺的地区，并采用含碳量较高的铁水作原料，且生产低C、低N不锈钢冲压弯头比例较大的专业厂采用。目前世界上88%不锈钢冲压弯头采用二步法生产，其中76%是通过AOD炉生产。因此它比较适合大型不锈钢冲压弯头专业厂使用。 二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。前者是真空吹氧脱碳，后者是用氩气和氮气稀释气体来脱碳。将这两种精炼设施的任何一种与电炉相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。 采用电炉与VOD二步法炼钢工艺比较适合小规模多品种的兼容厂的不锈钢生产。 采用电炉与AOD的二步法炼钢工艺生产不锈钢具有如下优点： 1、AOD生产工艺对原材料要求较低，电炉出钢含C可达2％左右，因此可以采用廉价的高碳FeCr和20％的不锈钢废钢作为原料，降低了操作成本。 2、AOD法可以一步将钢水中的碳托道0.08％，如果延长冶炼时间，增加Ar量，还可进一步将钢水中的谈脱到0.03％以下，除超低碳。超低氮不锈钢外，95％的品种都可以生产。 3不锈钢生产周期相对VOD较短，灵活性较好。 4、生产系统设备总投资较VOD贵，但比三步法少。 5、AOD炉生产一步成钢，人员少，设备少，所以综合成本较低。 6、AOD能够采用含C1.5％以下的初炼钢水因此可以采用低价高碳FeCr、FeNi40以及35％的碳钢废钢进行配料，原料成本较低。
SUS不锈钢简介 304L不锈钢，304不锈钢，310不锈钢， 302不锈钢，301不锈钢，202不锈钢，201不锈钢，410不锈钢，420不锈钢，430不锈钢 316L不锈钢：316不锈钢中含钼且含碳量低，在海洋中和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢！（316L低碳、316N含氮高强度高、316F不锈钢含硫量较高，易削不锈钢。 304L不锈钢：作为低碳的304钢，在一般情况下，耐腐蚀性与304相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀，在未进行热处理情况下，也能保持良好的耐腐蚀性。 304不锈钢：具有良好的耐蚀性，耐热性，低温强度和机械特性，冲压，弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象。用途：餐具，橱柜，锅炉，汽车配件，医疗器具，建材，食品工业（使用温度-196°C-700°C)。 310S不锈钢：主要特点是:耐高温,一般使用锅炉内,汽车排气管.其他性能一般. 302不锈钢：302不锈钢棒广泛用于汽车配件、航空、航天五金工具，化工。具体如下：工艺品，轴承，滑花，医疗仪器，电器等。特性：302不锈钢球属于奥氏体型钢，与304比较接近，但是302的硬度更高一些，HRC≤28，具有良好的防锈及防腐性 301不锈钢：雅佳达不锈钢材料延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 202不锈钢：属于铬-镍-锰奥氏体不锈钢，性能优于201不锈钢 201不锈钢：属于铬-镍-锰奥氏体不锈钢，磁性比较低 410不锈钢：属于马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。 420不锈钢：“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。 430不锈钢：铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性 303不锈钢—通过添加少量的硫、磷使其较易切削加工。303是分别含有硫和磷的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表面光洁度高的场合。303不锈钢提高切削性能和抗高温粘结性能。最适用于自动车床。螺栓和螺母。 不锈钢简介
目前世界上不锈钢的冶炼有三种方法，即一步法，二步法，三步法。 一步法：即一步冶炼不锈钢。由于一步法对原料要求苛刻(需返回不锈钢、低碳和金属铬)，生产中原材料、能源介质消耗高，成本高，冶炼周期长，低，产品品种少，质量差，炉衬寿命短，消耗高，因此目前很少采用此法生产不锈钢。 二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。前者是真空吹氧，后者是用和氮气稀释气体来。将这两种精炼设施的任何一种与相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。 采用与VOD二步法炼钢工艺比较适合小规模多品种的兼容厂的不锈钢生产。 采用电炉与AOD的二步法炼钢工艺生产不锈钢具有如下优点： 1、AOD生产工艺对原材料要求较低，电炉出钢含C可达2％左右，因此可以采用廉价的高碳FeCr 和20％的不锈钢作为原料，降低了操作成本。 2、AOD法可以一步将钢水中的碳托道0.08％，如果延长冶炼时间，增加Ar量，还可进一步将钢水中的谈脱到0.03％以下，除超低碳。超低氮不锈钢外，95％的品种都可以生产。 3、不锈钢生产周期相对VOD较短，灵活性较好。 4、生产系统设备总投资较VOD贵，但比三步法少。 5、AOD炉生产一步成钢，人员少，设备少，所以综合成本较低。 6、AOD能够采用含C1.5％以下的初炼钢水因此可以采用低价高碳FeCr、FeNi40以及35％的进行配料，原料成本较低。 其缺点是： 1、炉衬使用寿命短； 2、还原消耗大； 3、目前还不能生产超低C、超低氮、不锈钢，且钢中含气量较高； 4、消耗量大。 目前世界上88％不锈钢采用二步法生产，其中76％是通过AOD炉生产。因此它比较适合大型不锈钢专业厂使用。 三步法：即电炉＋复吹＋VOD三步冶炼不锈钢。其特点是电炉作为熔化设备，只负责向提供含Cr、Ni的半成品钢水，复吹主要任务是吹氧快速，以达到最大回收Cr的目的。VOD真空吹氧负责进一步脱碳、
不锈钢产品制造工艺规程 1范围 本标准规定了一般不锈钢产品的制造工艺原则，当产品使用在耐腐蚀要求很高的工况特殊时，在相应的产品制造工艺过程卡上再另行明确要求。 本标准适用于我公司制造的奥氏体不锈钢和不锈复合钢零部件等产品的制造。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时所示版本均为有效，使用本标准的各方应使用下列标准的最新版本。 GB150 钢制压力容器 GB151管壳式换热器 HG20584 钢制化工容器制造技术要求 压力容器安全技术监察规程 Q/AXL J 3013铆工管工通用工艺守则 Q/AXL J5010钢制压力容器检验规程 Q/AXL J0801压力试验和致密性试验工艺规程 3一般要求 3.1 不锈钢产品的制造应具备制造场地通风、清洁、文明生产条件。不锈钢材料及零部件应防止长期露天存放、混料保管。要求按时投料、集中使用、及时回收、指定区域存放保管。 3.2 工件存放制造场地应铺设防铁离子污染的专用地板或橡胶板。滚轮架上配挂胶轮。 3.3 防止在不锈钢表面踩踏。如果不可避免应穿没有铁钉的软底鞋并带脚套，过后应将表面擦扫干净。 3.4 使用工具，如铜锤、木锤、不锈钢铲或淬火工具钢铲等，尽量使工件不和铁器接触。磨削磨轮用纯氧化物制成。 3.5 材料标记用墨水或记号笔应不含金属颜料、硫、氯含量要≤25PPm. 3.6 防止磕碰划伤 钢板或零部件在吊运制作过程中应始终保持钢板表面、设备及胎具的清洁，防止将焊豆、熔渣、氧化皮压入工件表面。 3.6.1 吊具应加铜垫，吊带首选尼龙吊带且为不锈钢产品零部件专用，绝不允许与其它碳素钢混淆，如用钢丝绳外套必须套胶管或用麻绳。 3.6.2 钢管切割应在锯床上铺垫木板或橡胶板，采用专用锯条。 3.7 除切割线外其余标记线不应使用“划针”划线及“冲子”冲孔。可使用硬色笔或记号笔。也可以使用不含金属颜料及硫氯含量小于25PPm的墨水划线作标记。 3.8 不锈钢零部件应尽量采用冷成形。当采用热成形时，材料不得与焦碳炉中焦炭接触，
不锈钢基础知识介绍(一) 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①．CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②．CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢 ②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢基础知识介绍(二) 不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 特性和用途： 一般特性 ◆ 表面美观以及使用可能性多样化 ◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 ◆ 常温加工，即容易塑性加工 ◆ 因为不必表面处理，所以简便、维护简单 ◆ 清洁，光洁度高 ◆ 焊接性能好 各种不锈钢的特性和用途