1.不锈钢简介
金属材料原子的排列即晶体结构的不同形成了不同的金相组织:
金相组织
奥氏体
铁素体
双相(奥氏体-铁素体)
马氏体
沉淀硬化
不同金相组织的一些特性:
奥氏体 | 双相(奥氏体-铁素体) |
适用于低温冷冻环境 适用于高温环境 强度中等 延展性高 焊接性很好 易发生氯化物应力腐蚀开裂(SCC) | -60˚C 以下不适用 250˚C以上不适用 强度较高 延展性良好 焊接性良好 易产生氢脆 |
耐腐蚀不锈钢还是耐热不锈钢?
有些不锈钢最适用于耐腐蚀用途,有些适用于高温用途,还有一些既耐腐蚀又能耐高温;
耐蚀合金碳含量低,高温合金碳含量较高;
高温合金要控制晶粒尺寸;
奥氏体不锈钢

部分300系奥氏体不锈钢

部分高温奥氏体不锈钢

304不锈钢是全球产量最大的不锈钢牌号;
L为低碳含量牌号, 通常<0.03%;H 为“高”碳含量牌号 (通常C含量为0.04-0.1%);N表示氮合金化;S用于某些高温合金表示最高0.08%的C;
过去当L牌号成本较高时,321和347也用于耐蚀用途, 如今L牌号并不昂贵。321/321H和347/347H常用于高温环境;
碳含量的影响:
正面– 提高强度,特别是高温强度
负面 – 降低焊缝热影响区的耐蚀性, 或高温环境下由于碳化铬的形成而降低耐蚀性;
需要焊接并用于腐蚀环境时,选用L牌号。同时有强度需求时,选用“双牌号” :既具有低碳含量(适于焊接),又具有非L牌号的最低强度,例如 304/304L,316/316L

304/304H也是双牌号,但对于高温用途,宜选用带“H”的牌号。304与304H,321与321H, 347与347H在ASTM标准中具有相同的最低室温屈服强度和抗拉强度。
双相不锈钢
与铁素体相(深色)大致等量.jpg)
双相不锈钢兼具奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点,也具有两者的不足;
通过添加中等量的镍获得两相(双相)结构;
N对于获得最佳性能是有利的,所以现在常常作为合金添加元素;
被视为解决问题的能手;
具有半磁性
双相不锈钢包括5类:经济型双相不锈钢、低合金化双相不锈钢、标准双相不锈钢、超级双相不锈钢和特超级双相不锈钢。每类中有不同的牌号。
优点 | 不足 |
强度高 (优于铁素体或奥氏体) 良好的耐氯化物应力腐蚀开裂性能 在某些介质中具有很高耐蚀性 成形性能良好 焊接性能良好 良好的耐冲蚀腐蚀性能 | 延展性较差 易发生氢脆 低温脆化 高温脆化(>300oC) 加工制作及焊接工艺有待掌握 对焊接或热处理期间金相结构的不良变化较敏感 |


2.镍合金简介
镍合金的种类
Ni-Cr-Fe合金:例如合金800
Ni-Cr 合金: 如合金600
Ni-Cr-Fe-Mo合金:如合金825、 合金G
Ni-Cr-Mo合金:如合金625, C系列合金
Ni-Mo合金:如B系列合金
Ni-Cu合金:如合金400
工业纯镍:合金200
2.1:Ni-Cr-Fe和Ni-Cr合金
多为高温合金,但合金600和800用于某些腐蚀性环境,特别是苛性钠和氢氟酸介质

2.2:Ni-Cr-Fe-Mo合金
其性能表现往往与不锈钢最接近,但有些特性优于不锈钢。注意:在某些环境中,它们的性能不如高合金化不锈钢。

2.3:Ni-Cr-Mo合金
铁含量通常< 10% ,一般而言是耐蚀性最强的合金;
此类合金又细分为:625 合金、C系列合金和特殊类型合金。
- 625合金
625是最常用的合金;
725和625 Plus 是时效硬化合金,耐蚀性不如625

- C系列合金
Cr、Mo含量高,具有很强的耐均匀腐蚀、耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能

2.4:Ni-Mo合金
基本不含铬,仅适用于还原性环境

2.5:Ni-Cu合金
有些类似于Cu-Ni合金70/30 和 90/10,适合于还原性环境

2.6:工业纯镍
工业纯、非合金镍,主要用于耐苛性碱如NaOH或KOH环境的腐蚀

3:强度
部分牌号的最小强度值(ASTM 标准)

4:不锈钢和镍合金铸造牌号
某些铸造合金与锻轧合金比较类似,但其特性和耐蚀性与最接近的锻轧牌号仍有些许不同;选择铸造合金时必须谨慎,因为它们的强度、耐蚀性和焊接性会与锻轧产品有所不同。
部分铸造不锈钢牌号
CF8 ~ 304
CF3 ~ 304L
CF3M ~ 316L
CA15~ 410 (马氏体不锈钢)
CD3MN~ 2205 (双相不锈钢)
CK3MCuN~ 6%Mo不锈钢
CN7M – 合金20
标准的不锈钢铸造牌号如 CF8, CF3, CF3M等,其铁素体含量可达 15% (其余为奥氏体相), 而锻轧材料的铁素体含量一般 < 2%
部分铸造镍合金牌号
