下载文档原格式
奥氏体不锈钢
在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。
奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。
奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。
如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。
此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。
高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。
由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。
表1国内不锈钢标准钢号对照表
表2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分
表3马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢的室温力学性能。
在很大程度上，奥氏体不锈钢的发展是为了满足各种环境中对防腐性能的要求。
许多合金曾是被设计用于一种特定环境的，随后其应用范围发展得越来越广泛。
因此，对超级奥氏体不锈钢的选用，其耐腐蚀性能是一个很重要的依据。
这里主要介绍均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂。
3.1 均匀腐蚀提高不锈钢稳定性的最重要合金元素为铬和钼。
超级奥氏体不锈钢中这些成分的含量均较高，因此在各种溶液中都显出很好的耐腐蚀性。
在有些环境中，硅、铜和钨等元素的添加可进一步提高材料的耐腐蚀性。
图1所示是一些奥氏体不锈钢在纯硫酸中的等腐蚀速度曲线图。
可以看出，合金含量较高的不锈钢，如904L，254 SMO和654 SMO等，在较大浓度和温度范围内比普通型奥氏体不锈钢，如304和316等，具有更好的耐腐蚀性。
该图同时也显示了高硅不锈钢SX具有非常强的，抵抗浓硫酸的能力。
图1 一些奥氏体不锈钢在纯硫酸中的等腐蚀速度曲线图，腐蚀速度为0.1毫米/年*欧洲统一标准硫化氢(常出现于油井和气井中)的存在会增加出现应力腐蚀破裂的风险。
因为铁素体相的氢脆性，双相不锈钢，特别是经过深加工的部件，则较容易出现裂纹。
在硫化氢和氯离子同时存在的情况下，不锈钢出现应力腐蚀破裂的危险性就更大。
而超级奥氏体不锈钢在此类“酸性”环境中是具有很强的抗应力腐蚀破裂能力的。
NACE MR0175－95是专门为油气生产中，针对硫化应力腐蚀破裂问题如何选材所制定的标准。
此标准中包括了254 SMO，而且也同时包括了退火和冷加工状态。
所容许的最大硬度值(35 HRC)也比普通型奥氏体不锈钢 (22 HRC)要高的多。
从这一点看，在含有大量硫化氢，最恶劣的油气环境中，超级奥氏体不锈钢是最佳的材料选择。
2.4海水中的腐蚀导致不锈钢发生点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂最常见的环境是在水中，尤其是在海水中。
因为海水的氯离子含量是非常高的。
由于超级奥氏体不锈钢的临界点腐蚀温度和临界缝隙腐蚀温度均非常高，见表7，说明其在海水中耐局部腐蚀的能力也是非常的强。
耐热用奥氏体不锈钢NARAH-4产品说明及特性
住友金属工业公司和住友金属直津江厂与石川岛播磨工业公司共同开发的耐热用奥氏体不锈钢[NAR—AH-4]钢板及无缝钢管被纳入了ASTM(美国材料试验协会)、ASME(美国机械学会)标准。
由此渴望今后在国外的火力发电设备和化学工业设备的高温装置材料、锅炉的高温部位、燃料电池的改良材料等领域广泛采用并扩大其使用量。
NAR-AH-4与高铬高镍系的SUS31OS耐热不锈钢相比具有以下特征。
1、优越的经济性一含镍量虽然只是SUS31OS的一半以下，但是却能发挥其同等以上的特性，有着经济性。
2、优越的高温强度及蠕变强度一高温强度要比SUS31OS 好，900～1000℃耐高温氧化性在SUS31OS同等以上。
3、优良的焊接性一特别是在厚壁材料上进行焊接有着更优良的性能。
这次被纳入标准的节镍性耐热不锈钢将取代SUS31OS使用，除向日本国外出口，也在日本国内积极地进行着推销。
材料要在国外设备上使用，首先在ASME标准等公共国际标准上进行材质登记是必须的条件。
耐热合金材料基本性能介绍253 MA®作为一款耐热不锈钢具有高强度以及良好的耐氧化性，从发明至今已经有30多年的历史。
RA 253MA中的镍含量已不是主要的发展方向。
随着镍价波动，价格已经到达了过去从来没有的水平，RA253 MA精益的11%镍含量是维持材料成本有效和稳定的一个重要因素。
同时添加了稀土元素，253 MA 与310不锈钢相似，仍然可以保持温度高达1093°C的环境下工作。
性能概况253 MA是一款精益的奥氏体耐热合金，拥有高强度和卓越的耐氧化性能。
虽然只有含11%镍，但它却有在高温下抗蠕变，耐氧化，耐硫化和耐腐蚀的综合性能。
由于它精益的化学成分，253 MA的成本比大多数耐热合金更为经济。
253 MA通过对微量元素的控制来达到它耐高温的性能。
铈和硅元素的配合使材料达到了超强的耐氧化温度高达1093°C。
氮，碳和铈元素的综合作用使其抗蠕变强度在871°C下是310和309不锈钢的两倍。
化学成分材料标准UNS S30815产品形式253 MA® 圆棒, 253 MA® 板材, 253 MA® 焊接产品, 253 MA® 管子, 253 MA® 薄板。
UNS S30815材料特性•耐氧化温度达1093°C•良好的耐硫化物腐蚀•在温度上升的环境中优良的强度•优良的耐高温磨蚀性能主要应用锅炉喷嘴，波纹箱、旋风分离器、料筐、辐射管制造253MA市场上比较常用的交流、直流碱性尺寸焊条。
焊丝方面RA253MA GTA焊接的直条管或GMA焊接的盘线。
为了取得最好的焊接效果，不需要进行预热，保持低的焊层间温度并使用加强焊道。
RA 253 MA的成型方式和普通奥氏体不锈钢是相同的。
253 MA和其它奥氏体不锈钢在退火状态下是非常具有韧性的。
尽管如此，在进行机加工的时候，这些镍铬合金表现更坚硬，要求比普通碳钢提供更大的切割马力。
不锈钢的分类多是以室温下的金相组织而命名的。
我们知道纯铁的金相组织是铁素体。
但人类在生产实践中发明了铁碳合金钢。
调整钢的含碳量和合金元素就行成了上千种不同性质和特点的钢材，以满足人类的物质需要。
奥氏体: 碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体，常用符号A表示。
它仍保持γ－Fe的面心立方晶格。
其溶碳能力较大，在727℃时溶碳为ωc＝0.77％,1148℃时可溶碳2.11％。
奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。
奥氏体塑性好，是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。
那为什么在室温这种低温环境下也可得到奥氏体组织呢？原因就在于奥氏体不锈钢含有大量使奥氏体区扩大的合金元素Ni（镍），而镍抑制铁素体的产生，从而使得在室温下钢的金相组织成为奥氏体组织。
此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。
奥氏体型钢(1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；(6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；(11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；(15)0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；(22)00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；(26) 1Cr18Ni9Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29) 0Cr18Ni13Si41.概述奥氏体不锈钢1913年在德国问世，在不锈钢中一直扮演着最重要的角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。
奥氏体不锈钢的发展与性能介绍奥氏体不锈钢是含有高含量铬和镍以及低含量碳的非磁性不锈钢。
以其成型性和耐腐蚀性而闻名，奥氏体不锈钢是最广泛使用的不锈钢等级。
铁素体不锈钢具有体心立方（BCC）晶粒结构，但是奥氏体不锈钢则由它们的面心立方（FCC）晶体结构定义，其在立方体的每个角上具有一个原子。
当在标准的18%铬合金中向合金中加入足够数量的镍时，形成这种晶粒结构（8%-10%）。
奥氏体不锈钢除了是非磁性之外，还不能进行热处理。
然而，它们可以通过冷加工以改善硬度、强度和抗应力。
一种溶液退火加热到1045℃，然后淬火或快速冷却将恢复合金的原始状态，包括去除合金分离并在冷加工后重新建立延展性。
镍基奥氏体不锈钢被称为300系不锈钢。
其中最常见的是304级，通常含有18%的铬和8%的镍。
8%是可以添加到含有18%铬的不锈钢中的最小量的镍，以便将所有铁素体组织完全转化为奥氏体不锈钢。
对于316不锈钢，钼也可以添加到约2%的水平以提高耐腐蚀性。
虽然镍是最常用于生产奥氏体不锈钢的合金元素，但氮提供了另一种可能性。
低镍和高氮含量的不锈钢分为200系不锈钢。
然而，因为它是一种气体，所以在有害影响产生之前只能加入有限量的氮气，包括形成氮化物和削弱合金的气体孔隙率。
加入锰（也是奥氏体形成剂）与氮的混合使得可以加入更多量的气体。
结果，这两个元素以及铜（也具有奥氏体形成性质）通常用于替代200系不锈钢中的镍。
20世纪40年代和50年代，当镍供应不足，价格偏高时，200系列也被称为铬锰（CrMn）不锈钢。
现在被认为是300系不锈钢的经济高效替代品，可以提供增加屈服强度的附加优点。
奥氏体不锈钢的直线等级的最大碳含量为0.08%。
低碳等级或“L”等级含有0.03％的最大碳含量以避免碳化物析出。
奥氏体不锈钢在退火条件下是非磁性的，尽管在冷加工时它们可能变得微小磁性。
它们具有良好的成形性和可焊性，以及优异的韧性，特别是在低温或低温下。
奥氏体级别也具有低屈服应力和相对较高的拉伸强度。
马氏体不锈钢的钢号化学成分和性能特点马氏体不锈钢是一种具有优异耐腐蚀性和机械性能的不锈钢材料，其主要成分是铁、铬、镍以及其他合金元素。
马氏体不锈钢有许多不同的钢号，每种钢号具有不同的化学成分和性能特点。
以下是几种常见的马氏体不锈钢的钢号、化学成分和性能特点。
1.1Cr17Ni2(201)不锈钢：-化学成分：C≤0.15，Si≤1.00，Mn≤5.50，P≤0.060，S≤0.030，Ni：1.0-1.5，Cr：16.0-18.0-性能特点：具有耐腐蚀性好、耐光泽性佳、加工塑性差等特点，适用于制作易锈蚀、耐酸性要求不高的零部件。
2.1Cr18Ni9(302)不锈钢：-化学成分：C≤0.15，Si≤1.00，Mn≤2.00，P≤0.045，S≤0.030，Ni：8.0-10.0，Cr：17.0-19.0-性能特点：具有良好的耐热性、耐腐蚀性和可焊性，适用于制作高温、高压下工作的零部件和化学工业设备。
3.1Cr17Ni7(301)不锈钢：-化学成分：C≤0.15，Si≤1.00，Mn≤2.00，P≤0.045，S≤0.030，Ni：6.0-8.0，Cr：16.0-18.0-性能特点：具有良好的延展性、耐腐蚀性和耐磨性，适用于制作紧固件、扣件、弹簧和刀具等。
4.2Cr13(420)不锈钢：-化学成分：C：0.16-0.25，Si≤1.00，Mn≤1.00，P≤0.040，S≤0.030，Cr：12.0-14.0-性能特点：具有优异的耐腐蚀性、抗磨性和耐高温性，适用于制作刀具、模具和化工设备等。
5.3Cr13(420J2)不锈钢：-化学成分：C：0.26-0.35，Si≤1.00，Mn≤1.00，P≤0.040，S≤0.030，Cr：12.0-14.0-性能特点：具有优异的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，适用于制作刀具、模具和医疗器械等。
1.耐腐蚀性：马氏体不锈钢具有优异的耐腐蚀性，能够抵抗大多数酸、碱和盐水的侵蚀，适用于海洋环境和化工领域。
253ma不锈钢最大抗氧化温度253MA不锈钢是一种高温抗氧化合金钢，具有优异的耐热性能和抗氧化性能。
本文将围绕253MA不锈钢的最大抗氧化温度展开讨论，从其化学成分、物理性能、应用领域等方面进行介绍。
一、化学成分253MA不锈钢的化学成分主要包括：铬（Cr）、镍（Ni）、锰（Mn）、硅（Si）和氮（N）。
其中，铬元素是不锈钢的主要合金元素，能够提高不锈钢的耐腐蚀性能；镍元素具有提高不锈钢的强度和耐腐蚀性能的作用；锰元素能够提高不锈钢的硬度和强度；硅元素能够提高不锈钢的耐高温性能；氮元素则能够提高不锈钢的强度和耐热性能。
二、物理性能253MA不锈钢具有以下物理性能：1. 密度：253MA不锈钢的密度约为7.8g/cm³，与一般的不锈钢相近。
2. 熔点：253MA不锈钢的熔点约为1380℃，较高，表明其具有较好的高温性能。
3. 热导率：253MA不锈钢的热导率较低，约为13.5W/(m·K)，这使得其在高温下能够保持较好的热稳定性。
4. 线膨胀系数：253MA不锈钢的线膨胀系数约为14.2×10^-6/℃，这意味着它在高温下不容易出现膨胀和收缩问题。
三、抗氧化性能253MA不锈钢具有出色的抗氧化性能，其最大抗氧化温度可达到1150℃。
这得益于其合金成分中含有一定比例的稀土元素，如稀土元素镧（La）、铈（Ce）等。
稀土元素能够与氧化物形成稳定的氧化膜，从而阻止氧气的进一步侵蚀，提高不锈钢的抗氧化性能。
因此，253MA不锈钢在高温环境下能够保持较好的表面光洁度和抗氧化性能，延长了其使用寿命。
四、应用领域由于253MA不锈钢具有出色的高温抗氧化性能，广泛应用于各种高温环境下的设备和构件制造。
它常被用于制造石油炼制装置、化工设备、炉窑构件、发电设备、核电设备、热处理炉等。
在这些应用领域中，253MA不锈钢能够承受高温环境下的氧化和腐蚀，保持良好的结构稳定性和使用寿命。
总结：253MA不锈钢是一种具有优异高温抗氧化性能的合金钢。
超级奥氏体不锈钢性能1.1 化学成分与金相组织一些主要高合金奥氏体不锈钢的主要化学成分在表1中给出。
其中AL－6X和254 SMO为典型的6钼超级奥氏体不锈钢，而654 SMO为典型的7钼超级奥氏体不锈钢。
超级奥氏体不锈钢的基本金相组织为典型的，百分之百的奥氏体。
但由于铬和钼的含量均较高，很有可能会出现些金属中间相，如chi和σ相。
这些金属中间相常常会出现在板材的中心部位。
但是如果热处理正确，就会避免这些金属中间相的生成，从而得到近百分之百的奥氏体。
254 SMO 的金相组织没有任何其它金属中间相。
该组织是经在1150～1200C温度下热处理之后得到的。
在使用过程中，如果出现了少量的金属中间相，它们也不会对机械性能和表面的耐腐蚀性能有很大的影响。
但是要尽量避免温度范围600～1000C，尤其是在焊接和热加工时。
1.2 机械性能奥氏体结构一般具有中等的强度和较高的可锻性。
在加入一定量的氮之后，除提高了防腐能力外，在保持奥氏体不锈钢可锻性和韧性的同时，高氮超级奥氏体不锈钢还具有很高的机械强度。
其屈服强度比普通奥氏体不锈钢要高出50～100％。
在室温和较高温度下氮对机械性能的影响分别在表2和表3有所显示。
如表2和表3所示，在所有温度下机械强度均随氮含量的增加而提高。
尽管强度增加了许多，但超级奥氏体不锈钢的延伸率仍然很高。
甚至高于许多低合金钢的延伸率。
这主要是由于其较高的含氮量和与之相关的另一个特点——高加工硬化率，见图2和图3。
因此经冷加工成型的部件就可获得很高的强度。
可利用这一特性的用途包括较深井中的管道及螺栓等。
和普通奥氏体不锈钢一样，超级奥氏体不锈钢的低温性能也是很好的。
超级奥氏体不锈钢的抗撞击及抗断裂能力是很高的，并且只有在低达－196℃时才会略有下降。
1.3 物理性能物理性能主要取决于奥氏体结构，同时也部分地取决于材料的化学成分。
就是说超级奥氏体不锈钢较普通奥氏体不锈钢，如304或316型，在物理性能方面是没有很大区别的。
