奧氏體不鏽鋼是以SUS304為代表的不鏽鋼,含有18%的鉻和8%的鎳,即使在常溫下奧氏體組織也不會轉變為鐵素體。特種鋼-雙相不鏽鋼廠家-耐熱不鏽鋼價格-鎳基合金-高溫銅合金-GH2132-GH4169-上海隆繼
奧氏體不鏽鋼具有優良的耐蝕性、延展性和韌性,以及良好的冷加工性和焊接性。基本上,它沒有磁性,但在進行塑性加工時可能具有磁性。
由于這些特性,奧氏體不鏽鋼被廣泛應用于家居用品、建築和汽車零件等領域。薄闆是最常見的産品形狀,但也有各種各樣的其他産品,如厚闆、棒材、管材、線材和鑄件。産量占所有不鏽鋼的60%以上,是我們身邊經常見到的一種材料。
奧氏體不鏽鋼的成分和成分表:各奧氏體不鏽鋼的成分及特性(種類)
SUS304 | |||||
SUS301 |
加工硬化 |
SUS301L |
耐晶間腐蝕性能 | ||
SUS301J1 |
耐腐蝕性能 | ||||
SUS302 |
高強度 |
SUS302B |
耐熱 |
SUSXM15J1 |
耐熱 |
SUS303 |
可加工性 |
SUS303Cu |
可加工性 | ||
SUS304L |
耐晶間腐蝕性能 |
SUS304LN |
力量 | ||
SUS304N1 |
力量 |
SUS304N2 |
力量 | ||
SUS304Cu |
深擠壓 |
SUSXM7 |
深擠壓 | ||
SUS304J1 |
深擠壓 |
SUS304J2 |
深擠壓 | ||
SUS305 |
低加工硬化 |
SUS305J1 |
低加工硬化 | ||
SUS309S |
耐熱性、抗氧化性 |
SUS310S |
耐熱性、抗氧化性 | ||
SUS315J1 |
耐腐蝕 耐開裂 |
SUS315J2 |
抗應力腐蝕開裂 | ||
SUS316 |
耐腐蝕性能 |
SUS316L |
耐晶間腐蝕性能 | ||
SUS316N |
高強度 |
SUS316LN |
耐晶間腐蝕性能 | ||
SUS316J1 |
耐酸性 |
SUS316J1L |
耐晶間腐蝕性能 | ||
SUS317 |
耐腐蝕性能 |
SUS317J1 |
耐腐蝕性能 | ||
SUS317L |
耐晶間腐蝕性能 | ||||
SUS312L |
耐腐蝕性能 |
SUS836L |
耐腐蝕性能 | ||
SUS890L |
耐腐蝕性能 | ||||
SUS321 |
耐晶間腐蝕性能 | ||||
SUS347 |
耐晶間腐蝕性能 |
如上圖所示,以SUS304為代表的奧氏體不鏽鋼有多種類型,即18鉻(Cr)-8鎳(Ni)。
通過改變添加劑的量或根據應用單獨添加它們來賦予這些特性。例如,SUS304L 可以通過将碳 (C) 控制在 0.03% 以下來防止晶間腐蝕。此外,與SUS304相比,SUS316添加了钼(Mo)以提高耐腐蝕性。
參考:SUS304L(不鏽鋼)成分、比重、切削加工性、機械特性
參考:SUS316(不鏽鋼)成分、硬度、楊氏模量
奧氏體不鏽鋼的物理性能和磁性
種類符号 |
楊氏模量 千牛/平方毫米 |
密度 克/立方厘米 |
比熱 焦/克·℃ |
導熱系數 瓦/米·℃ |
比電阻 Ωm (10-8) |
平均熱膨脹系數 10-6/℃ | ||||||
室内溫度 |
室内溫度 |
0-100℃ |
100℃ |
500℃ |
室内溫度 |
650℃ |
0-100 ℃ |
0-316 ℃ |
0-538 ℃ |
0-649 ℃ |
0-816 ℃ | |
SUS304 SUS304L |
193 |
7.93 |
0.50 |
16.3 |
21.5 |
72 |
116 |
17.3 |
17.8 |
18.4 |
18.7 |
--- |
SUS310S |
200 |
7.98 |
0.50 |
16.3 |
--- |
79 |
--- |
14.4 |
16.4 |
16.9 |
17.5 |
--- |
SUS316 |
193 |
7.98 |
0.50 |
16.3 |
21.5 |
74 |
116 |
16.0 |
16.2 |
17.5 |
18.5 |
20.0 |
資料來源:不鏽鋼協會(原數據為不鏽鋼資料書《家電》等)
上表摘自不鏽鋼協會官網描述的部分數據。
不限于奧氏體不鏽鋼,不鏽鋼的導熱性比碳鋼和鋁差,并且具有高比電阻。
此外,馬氏體和鐵素體不鏽鋼具有很強的磁性,而奧氏體不鏽鋼則沒有。但是,奧氏體不鏽鋼在加工時,加工部分可能會轉變為馬氏體并具有磁性。
參考:SUS310S(不鏽鋼)加工性、用途、機械特性
奧氏體不鏽鋼的力學性能
種類符号 |
屈服強度 兆帕 (牛/平方毫米) |
抗拉強度 兆帕 (牛/平方毫米) |
拉緊 |
光圈 |
硬度 | ||
HBW |
人力資源部 或者 人力資源部 |
高壓 | |||||
SUS304 |
205及以上 |
520 或更多 |
40個或更多 |
60 或更多 |
187 或更少 |
90 或更少 |
200 或更少 |
SUS304L |
超過 175 |
超過 480 |
40個或更多 |
60 或更多 |
187 或更少 |
90 或更少 |
200 或更少 |
SUS310S |
205及以上 |
520 或更多 |
40個或更多 |
超過 50 |
187 或更少 |
90 或更少 |
200 或更少 |
SUS312L |
超過 300 |
超過 650 |
35 或更多 |
40個或更多 |
223 或更少 |
96 或更少 |
230以下 |
SUS316 |
205及以上 |
520 或更多 |
40個或更多 |
60 或更多 |
187 或更少 |
90 或更少 |
200 或更少 |
來源: JIS G 4303: 2012
上表摘錄了[JIS G 4303:2012不鏽鋼棒材]中描述的典型奧氏體不鏽鋼(固溶熱處理狀态)的機械性能。
奧氏體不鏽鋼比碳鋼和鐵素體不鏽鋼具有更高的抗拉強度和延伸率值,其特點是因加工而産生更大的硬化。此外,雖然抗拉強度值高,但屈服強度(屈服點)值低,因此彎曲和懸垂成型性優異。奧氏體不鏽鋼的另一個優點是即使在高溫和低溫環境下也能保持其強度。
從上表可以看出,除了SUS312L等部分零件外,奧氏體不鏽鋼每種材質的數值差别不大。屈服強度約175~275Mpa,抗拉強度約480~550Mpa。
參考:SUS312L(不鏽鋼)成分,機械性能
奧氏體不鏽鋼和加工硬化/淬火奧氏體不鏽鋼不是一種可以通過淬火提高抗拉強度和硬度的材料。為了獲得強度,利用塑性加工時的加工硬化現象進行軋制和拉絲。
加工硬化的原因是奧氏體通過塑性加工轉變為馬氏體。這種轉變後的馬氏體被稱為“加工誘發馬氏體”。
加工誘發馬氏體不僅會降低耐腐蝕性,還會産生磁性。
參考:加工硬化是一種什麼樣的現象?介紹機制,影響和處理!
參考:專家介紹不鏽鋼淬火!
奧氏體不鏽鋼和應力腐蝕開裂/耐腐蝕奧氏體不鏽鋼容易發生應力腐蝕開裂。應力腐蝕開裂是金屬材料在腐蝕環境中受拉應力作用,導緻材料開裂。除了不鏽鋼,它也出現在碳鋼和黃銅中。
奧氏體不鏽鋼在焊接或熱處理過程中加熱到550~900℃左右時,會析出碳化鉻,耐蝕性變差。這種現象稱為“敏化”,也是引起應力腐蝕開裂的一個因素。
作為應力腐蝕開裂的對策,有使用SUS403等鐵素體系不鏽鋼,使用奧氏體系不鏽鋼時,使用SUS304L等超低碳鋼等方法。也可以通過進行熱處理以去除殘餘應力來防止。
參考資料:易懂的應力腐蝕開裂!3 要素及對策
采用奧氏體不鏽鋼加工熱處理如果您想用奧氏體不鏽鋼獲得硬度和強度,請滾壓或拉拔。然而,由于這些過程将奧氏體轉化為馬氏體,因此它們會變得磁性并帶有應力腐蝕開裂的風險。
除了改變所用材料外,去應力退火和固溶熱處理是防止奧氏體不鏽鋼應力腐蝕開裂的有效措施。
去應力退火可以通過加熱淬火到800~900℃左右來去除殘餘應力。
固溶熱處理是加熱到1000~1100℃左右進行淬火的熱處理,它不僅去除殘餘應力,而且溶解碳化鉻,防止銳化,提高耐蝕性。然而,材料在固溶熱處理後變軟。
大多數奧氏體不鏽鋼都經過固溶熱處理,不僅是為了防止應力腐蝕開裂,而且是為了防止耐腐蝕性能下降。
參考:專家介紹不鏽鋼淬火!
焊接奧氏體不鏽鋼是一種比馬氏體或鐵素體不鏽鋼更容易焊接的材料。難度與鋼差不多,但需要采取敏化、應力腐蝕開裂等措施。
作為這些措施,抑制焊接時的輸入熱量使其不達到敏化溫度範圍,并減少母材中的碳量是有效的。此外,可通過改變所用材料為含碳量在0.03%以下的超低碳鋼,或使用鐵素體不鏽鋼來防止。如果奧氏體不鏽鋼變得敏化,固溶熱處理也是有效的。
另外,必須注意高溫開裂(凝固開裂)。高溫開裂是指作為雜質存在的磷、硫等低熔點物質在晶界處凝固析出,引起開裂的現象。
為防止高溫開裂,有減少雜質的方法,使用含鐵素體的填充金屬,易溶解磷和硫。
還需要注意的是,奧氏體不鏽鋼線膨脹系數高,容易受焊接熱變形。因此,需要采取抑制熱輸入量、制作熱輸入不集中的焊接接頭、向與變形方向相反的方向變形、用夾具進行約束等措施。
參考資料:不鏽鋼焊接種類及銅類焊接方法詳解!
切割奧氏體不鏽鋼是一種容易發生加工硬化且切削加工性差的材料。加工工件時,奧氏體組織轉變為馬氏體,加工零件硬化。這可能會導緻刀片嚴重磨損或損壞等問題。
此外,不鏽鋼的導熱性比鐵低,因此切削時熱量容易積聚在刀具上。結果,切屑經常被焊接或切碎到刀片上。
綜上所述,在切割奧氏體不鏽鋼時,建議考慮SUS303等稱為易切削不鏽鋼的材料。
參考:SUS303(不鏽鋼)标準、成分、機械性能
塑料加工奧氏體不鏽鋼是一種具有加工硬化性能且延伸率優于其他不鏽鋼的材料。因此,它适用于沖壓加工懸垂成型和彎曲成型。
根據應用的不同,奧氏體不鏽鋼可能會被冷軋加工硬化,從而産生高強度和薄闆以減輕重量。
然而,在彎曲時,彎曲時必須小心,因為即使在受壓時材料的形狀也會試圖恢複到其原始形狀,因此可能會發生“回彈”。
參考:不鏽鋼闆折彎加工實例詳解!
奧氏體不鏽鋼的主要應用奧氏體不鏽鋼被廣泛應用于家居用品、建築、汽車零部件、化學工業、食品工業、合成纖維工業、核能發電和液化天然氣工廠等領域。
SUS304通常用于所有領域,但建議根據應用使用不同的鋼種,例如避免加工硬化時使用SUS305,需要耐點蝕時使用SUS316。
奧氏體不鏽鋼具有極好的通用性,因為它具有易于焊接和塑性加工的優點,即使在低溫和高溫環境下強度也幾乎沒有下降。由于它基本上是非磁性的,因此将其與其他金屬分離并作為廢料收集起來相對容易。由于大量的不鏽鋼廢料可用于生産不鏽鋼,因此奧氏體不鏽鋼可以說是一種回收率很高的材料。
更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!