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。 铁素体不锈钢
在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。 奥氏体--铁素体双相不锈钢
是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。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 马氏体不锈钢
通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
代表钢号、化学成分、室温力学性能:
马氏体不锈钢的代表钢号为1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等,铁素体不锈钢的代表钢号为1Cr17、1Cr17Ti、 1Cr25等,奥氏体不锈钢的代表钢号为1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、 0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347) 等,双相不锈钢的代表钢号为00Cr26Ni7Mo2Ti等。
为了清楚,将它们列表来说明见表1、表2、表3。 表1国内不锈钢标准钢号对照表 中国 GB1220-92 GB3280-92 0Cr13 1Cr13 2Cr13 1Cr17 7Cr17 9Cr18 0Cr18Ni9 00Cr18Ni9 日本 JIS 美国 英国 AISI BS970 德国 DIN17440 法国 NFA35-575 前苏联 ГОСТ 5632 08X13 20x13 95X18 08X18H10 03X18H11 DIN17224 UNS BS1449 NFA35-576 Z6C13 Z20C13 SUS410S S410 SUS410 410 410S21 X7Cr13 SUS420J1 420J1 420S29 X20Cr13 SUS430 430 SUS440A 440A SUS440C 440C SUS304 304 X105CrMo17 Z100CD17 Z6CN18.09 Z2CN18.09 304S15 X5CrNi189 SUS304L 304L 304S12 X2CrNi189 316 0Cr17Ni12Mo2 SUS316 316S16 X5CrNiMo1812 Z6CND17.12 00Cr17Ni14Mo2 SUS316L 316L 316S12 X2CrNiMo1812 Z2CND17.12 03X17H14M2 0Cr18Ni11Ti 0Cr18Ni11Nb
表2马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢的化学成分 钢号 2Cr18Ni9 1Cr18Ni9(304) C Si Mn Cr Ni Mo Ti Nb S P 0.12-0.2≤2.≤1.0 17-19 2 0 ≤0.015 ≤1.0 ≤2.17-19 ≤0.0≤0.033 5 ≤0.0≤0.03SUS321 SUS347 321 347 X10CrNiTi189 Z6CNT18.10 08X18H10T 347S17 X10CrNiNb189 Z6CNNb18.10 08X18H12F 8-11 8-10 0 0Cr18Ni9(304L) ≤0.08 ≤1.0 ≤2.17-19 0 ≤2.0 8-11 5×(C1Cr18Ni9Ti ≤0.12 ≤1.0 17-19 8-11 -0.02~0.8) 0Cr18Ni9Ti(321) ≤0.08 0Cr18Ni11Nb(347≤0.08 ) 0Cr17Ni12Mo2(31≤0.08 6) 00Cr26NiMo2Ti(双相) 1Cr13(410) 2Cr13(420) 3Cr13 4Cr13 1Cr17(430) 1Cr17Ti 0Cr17Ti 1Cr25Ti
表3马氏体、铁素体、奥氏体和双相不锈钢的室温力学性能 钢号 2Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1100C水冷 热处理制度 σbMpa σsMpa 216 196 48.8-69 δ(%) 40 45 59.5-81 ≤0.03 ≤0.15 ≤1.0 ≤1.0 ≤1.0 ≤2.17-19 0 ≤2.17-19 0 ≤2.16-19 0 5 0 25-27 8-11 9-12 11-15 5×C% ~0.7 3 5 ≤0.0≤0.033 5 ≤0.0≤0.033 5 ≤0.0≤0.033 5 ≤10×C≤0.0≤0.03% 3 5 ≤0.0≤0.033 5 ≤0.0≤0.033 3 5 5 ≤0.0≤0.03≤0.0≤0.033 5 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 1.8-2.5×C% 5 ~0.7 5 0.3-0.5 0.4-0.≤1.8 ≤1.0 6.5-7.1.5-2.5 ≤1.11.5-13.5 0.16-0.2≤1.≤1.0 12-14 5 0 0.26-0.3≤1.≤1.0 12-14 5 0 0.36-0.45 ≤0.12 ≤0.12 ≤0.08 ≤0.12 ≤1.0 ≤0.8 ≤0.8 ≤0.8 ≤1.0 ≤1.0 ≤0.8 12-14 16-18 ≤0.16-18 8 ≤0.16-18 8 ≤0.8 20-27 5×C% ~0.8 5×C% ~0.8 5×C%~0.8 ψ(%) 55 50 1100-1150C568 水冷 1100-1150C539 水冷 540-706 201-382 0Cr18Ni9(304) 1Cr18Ni9Ti 1100C水冷 0Cr18Ni9Ti(321) 1100C水冷 00Cr18Ni10 1100C水冷 0Cr18Ni11Nb 1100C水冷 1Cr18Ni12Mo2Ti 00Cr18Ni17Mo2Ti 00Cr17Ni4Mo2Ti 1050C水冷 1080-1130C水冷 490 196 205 40-81 196 46-62 177 45-68.5 205 40-57 205 216-414 177 54 177 54 56-63.5 544 45 40 55-79.5 40 57.2-78.3 40 68-81.5 40 63.5-75.5 40 41.2-67 40 60 40 76 76-81 29.6 60 45 920-1150C水540 冷 541-790 950-1050C水冷 554-653 1050-1100C水冷 510-745 900-1100C水冷 539-632 1000-1100C水冷 1000-1100C水冷 1010-1150C水冷 260 196-510 541 245-328 480 196-490 520 235-304 530 539-767 480 578 55 60 50 55 55-77.5 60 1010-1050C0Cr17Ni14Mo2(316L) 480 水冷 1050C水冷 1100C水冷 00Cr26Ni7Mo2Ti 265 230-225 1080C水冷 578 505-554 674 60 66.8 1Cr13(410) 1000-1050C淬火(油、水冷)700-790C588 回火(油、水、空冷) 1000-1050C淬火(油、水冷)660-770C647 回火(油、水、空冷) 750-800C空450 冷 412-632 245-485 412 20 60 2Cr13(420) 441 16 55 1Cr17(430) 750-800C空冷 205 20-57 22 50-80.5 50
一问:能用磁铁分辨不锈钢吗???
一答:不锈钢以其漂亮的外观、耐腐蚀的特性、不易损坏的优点,越来越受到人们的喜爱。锅碗瓢盆、城市雕塑、建筑、装修居室等使用不锈钢的越来越多。有的顾客在选购不锈钢厨具时,拿着磁铁在不锈钢器皿上吸来吸去。认为磁铁吸上的是不锈铁,吸不上的才是不锈钢,好不锈钢都没磁。其实,这是人们对不锈钢认识的误区。
铁和钢是以含碳量的多少来区别的。含碳量在2%以下的铁碳合金是钢,含碳量在2%以上的则称之为铁。钢则因为既有韧性又有弹性还有刚性,被广泛应用。生活中所接触到的都是钢,只不过人们叫法不同。对于不锈钢来说,不管磁铁吸得上与否,只要符合其质量标准,都是不锈钢。因此,从冶金学的角度说,根本没有不锈铁之说。不锈钢抗腐蚀的主要元素是铬。铬元素含量在10.5%以上的钢就不生锈。冶炼时加入的合金元素不同,也就有了磁铁吸得上与吸不上的区别了。不锈钢一般是按组织结构分的,可以分为奥氏体、铁素体、马氏体等几大类。如果往钢水里加入了不同比例的铬镍等,炼成的奥氏体钢就是磁铁吸不上的不锈钢;如果往钢水里加入铬和少量镍(或不加镍),炼成的钢就是磁铁吸得上的不锈钢,也叫铁素体不锈钢;马氏体不锈钢主要合金元素是铬、铁和碳。不锈钢因含合金量的不同分有100多种。除了奥氏体不锈钢磁铁吸不上外,铁素体、马氏体不锈钢都具有磁性。镍元素在世界上储藏量很少,价格比较昂贵。因此,镍含量高的不锈钢在市场上价格也较高,而且磁铁还吸不上。其实,还有一种不锈钢磁铁是吸不上的。那就是高含锰少含镍或不含镍的不锈钢。这种不锈钢市场价格比含镍高的不锈钢每吨低1000多元。有些经销商就是利用人们“好不锈钢磁铁都吸不上”的误解,欺骗消费者,令其价格与高含镍不锈钢一样贵。
不锈钢有100多种,特性和功能也不一样。一般做装饰、景观、雕塑选用奥氏体不锈钢。因为奥氏体不锈钢导热率低,用它做水壶、炒锅、饭锅就不合适,会多用不少的能源,还延长烧水做饭时间。用铁素体不锈钢做炒锅、饭锅,不仅有优良的耐蚀性,而且其导热性比奥氏体不锈钢高近一半。洗衣机内桶、热水器、洗菜盆等,只要与水接触的器皿都应选用铁素体不锈钢。有的不锈钢刀具不快,这是因为有的不锈钢(如奥氏体不锈钢)不能淬硬,不适合做刀具、刃具。采用马氏体不锈钢做的刀具可通过热处理,如淬火、回火改变不锈钢的硬度。
二问:不锈钢为什么也会带磁?
二答:人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。
不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类: 1.奥氏体型:如304、321、316、310等; 2.马氏体或铁素体型:如430、420、410等; 奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。
通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,但这不能认为是冒牌或不合格,这是什么原因呢?
上面提到奥氏体是无磁或弱磁性,而马氏体或铁素体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样,304不锈钢中就会带有微弱的磁性。
另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性也越大。如同一批号的钢带,生产Φ76管,无明显磁感,生产Φ9.5管。因泠弯变形较大磁感就明显一些,生产方矩形管因变形量比圆管大,特别是折角部分,变形更激烈磁性更明显。
要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性,可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织,从而消去磁性。
特别要提出的是,因上面原因造成的304不锈钢的磁性,与其他材质的不锈钢,如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的,也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。 这就告诉我们,如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别为304或316材质;如果与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,因判别为不是304材质。
不锈钢常温下按组织结构可分为奥氏体型和马氏体或铁素体型。奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体型是有磁性。前者不能被吸住,后者则能被吸住,然而,也并不一定如此。如通常用作装修管板的奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁性的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性。又如304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性就越大,也就越能被吸住。
不锈钢磁性解读
信息来源:鄂式破碎机 发布时间:2009.5.07
不锈钢真的没有磁性吗?详细为你解读不锈钢的磁性特性。
在现实生活中,大多数人都认为不锈钢是没有磁性的,并借助磁铁来鉴别不锈钢,这种方法很不科学。首先锌合金、铜合金一般都可以仿不锈钢的外观颜色,也没有磁性,容易误认为是不锈钢;而即使是我们目前最常使用的304钢种,在经过冷加工后,也会出现不同程度的磁性。所以鄂式破碎机不能只凭一块磁铁来判断不锈钢的真伪。
由于近期镍价持续高位,304等Ni系不锈钢生产成本高昂,因此具备优良耐腐蚀性能与极具诱惑力的价格于一身的400系不锈钢产品的推广显得日趋迫切。国内外各大不锈钢厂为了降低下游客户的生产成本,提高终端产品的市场竞争力,鄂式破碎机加大了无镍或低镍不锈钢材料的研发及推广力度。
遗憾的是, 400系不锈钢与生俱来的磁性让许多用户望而却步。
那么不锈钢的磁性究竟是怎么来的?
根据材料物理学的研究,金属的磁性来源于电子自旋的结构,电子自旋属于量子机械性能,既可以“向上”,也可以“向下”。在铁磁性金属中,电子会自动按照同一方向进行旋转,而反铁磁性金属材料中,一些电子按照规则的模式进行,而相邻电子则朝着相反方向或反平行自旋,
但对于三角形晶格中的电子来说,由于每个三角形中的两个电子都必须按照相同方向自旋,因此自旋结构已经不存在。
通常来说,奥氏体不锈钢(以304为代表)是无磁性的,但是也可能带有弱磁性,而铁素体(主要有430、409L、439和445NF等)和马氏体(以410为代表)一般都是带有磁性的。
想要完全消除304不锈钢的磁性,可以通过高温固溶处理恢复稳定奥氏体组织,从而消除磁性。
因此材料的磁性是由分子排布是否规则及电子自旋的同向性决定的,我们认为是材料的物理性能,而材料的耐腐蚀性能则是由材料的化学成分决定的,是材料的化学性能,与材料是否有磁性无关。
从不锈钢发展前景来看,400系代替300系可谓大势所趋。而200系材料由于废钢回收面临着诸多困难,系非环保不锈钢,如果加大该钢种的使用,不利于整个不锈钢行业的可持续发展,所以现在很多有深谋远虑的大型企业都向200系说不,而将眼光投向了更具有发展潜力的400系不锈钢。
不锈钢里面有一些钢种(如304等)分类为“无磁性不锈钢”的是指其磁性指标低于某个值而已,也就是说,一般不锈钢都或多或少带有一定的磁性。
此外,上面提到奥氏体是无磁或者弱磁性,而铁素体和马氏体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中出现少量的马氏体或铁素体组织,这样304不锈钢中就会出现弱磁性。另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形越大,马氏体转化越多,鄂式破碎机磁性也会越强。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容