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γˊ相不是四川自貢奧氏體不銹鋼中的常見相。但是當其在鋼中細小而彌散地在晶內(nèi)沉淀時,會顯著提高鋼的強度及硬度。很多四川自貢奧氏體、半奧氏體及馬氏體沉淀硬化不銹鋼,就是利用γˊ相的這種沉淀強化效應來進一步獲得高強度。鋼中生成的γˊ相取決于采用的沉淀強化元素(鋁、鈦和鈮等)的不同,常常為Ni3Al,Ni3Ti,Ni3Nb及Ni3(Al,Ti)等。γˊ相具有面心立方結構,其點陣常數(shù)與奧氏體基體很相近,因而該相開始生成時總是與奧氏體基體保持固定位向的共格關系。奧氏體不銹鋼中的γˊ相沉淀主要發(fā)生在500-900℃的溫度區(qū)間內(nèi),超過1000℃的加熱導致γˊ相溶解到奧氏體基體中。 4.2.3、四川自貢奧氏體不銹鋼的適用環(huán)境與基本用途 1Cr17Ni7是一種亞穩(wěn)定奧氏體不銹鋼,在固溶狀態(tài)下具有完全的奧氏體組織。但是,經(jīng)過冷變形加工,取決于變形量的大小,會有一部分乃至大部分奧氏體變成馬氏體,從而鋼的強度和硬度顯著提高,同時該鋼種在大氣條件下也有較好的耐銹性。因而此鋼主要以冷加工狀態(tài)應用于承受較高負荷、又希望減輕設備重量和不生銹的設備或構件,比如鐵道車輛的裝飾板、傳送帶和緊固件、不銹鋼板等。
70年代以來,我國不銹鋼材料研究工作的其它重要進展有:研制了四川自貢高強度和超高強度的四川自貢馬氏體時效不銹鋼并投入工業(yè)試制與應用;采用真空感應爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產(chǎn)了C+N≤150-250ppm的高純鐵素體四川自貢不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2;含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5(N)、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋開發(fā)中獲得了應用;在解決濃硝酸腐蝕和固溶態(tài)晶間腐蝕方面,研制了00Cr25Ni20Nb和幾種超低碳高硅不銹鋼,80年代以來,超低碳并對鋼中磷含量和α相量嚴加控制的尿素級四川自貢不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N兩種牌號研制完成,它們的板、管、棒材、鍛件以及焊接材料均在大中型尿素工業(yè)中得到了應用,取得了滿意的結果;由于一些特殊鋼廠陸續(xù)建成冶煉不銹鋼的爐外精煉設備,例如AOD(氬氧精煉爐)、VOD(真空氧精煉爐)等并已投產(chǎn),我國不銹鋼的冶煉技術上了一個新臺階。它不僅使低碳、超低碳不銹鋼的生產(chǎn)變得輕而易舉,而且使不銹鋼的內(nèi)在質(zhì)量提高,成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奧氏體鋼存在一系列缺點,美、日等工業(yè)先進 早在60年代便已經(jīng)實現(xiàn)了由含Ti不銹鋼到普遍采用低碳、超低碳不銹鋼的過渡,而我國是在1985—1990年間才大力進行低碳、超低碳不銹鋼的開發(fā)、生產(chǎn)與應用,取得了一些可喜的進展,例如1988年底我國低碳、超低碳18-8型不銹鋼產(chǎn)量已占我國不銹鋼產(chǎn)量的10%左右。但與不銹鋼板生產(chǎn)、應用的先進 相比(例如日、美等國含Ti的18-8型Cr-Ni鋼僅占不銹鋼產(chǎn)量的1.5%左右),還存在著很大的差距。80年代,我國還開展了控氮(N 0.05%—0.10%)和氮合金化(N>0.10%)Cr-Ni奧氏體不銹鋼的研制工作。試驗表明,氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價且非常有益的合金元素。對氮的強化作用,降低鋼的晶間腐蝕敏感性,改善鋼的耐蝕性,特別是改善鋼的耐點蝕等方面的機制,正在進行深入的研究工作。幾種控氮和氮合金化的Cr-Ni奧氏體不銹鋼已結合工程需要投入了批量生產(chǎn)和應用。
四川自貢0Cr18Mn13Ni3N雖一種以錳和氮代替大部分鎳的奧氏體不銹鋼, 其特點是具有高屈服強度,良好的耐應力腐蝕破裂性能,低導磁率(甚至大變形量冷加工之后)和優(yōu)良的低溫性能,并且易于焊接。該鋼種還可通過冷變形獲得更高的強度。主要應用在弱腐蝕條件下承受較重負荷的設備或構件,如熱交換器、壓力容器、配管和管線等;也用于低溫下工作的設備,如貯槽、閥門和導管等。 四川自貢1Cr18Mn8Ni15N系以Mn,N代替18-8不銹鋼中部分Ni而發(fā)展的節(jié)Ni不銹鋼。 這種鋼的特點是強度較18-8鋼高,可用來制造較低溫度下稀硝酸中工作的化工設備,如稀硝酸地下貯槽、硝銨真空蒸發(fā)器等。 四川自貢00Cr22Ni13Mn5Mo2N是一種用適量錳和氮代替部分鎳的奧氏體不銹鋼,其特點是由于鉻、鉬和氮等元素的良好搭配及氮的強化作用,在具有優(yōu)良耐蝕性的同時,又有較高的強度。同時該鋼種在低溫下韌性很好,在中等高溫下也有相當高的強度,還可以通過冷變形進行強化。另外該鋼還具有無磁的特性,即使在相當大的冷變形之后磁性也很低。這種鋼主要用于既要求良好耐蝕性又承受較強負荷或磨損的設備及構件,比如化學和石油化學工業(yè)中的泵、閥門、鏈條、篩網(wǎng)及其他承力部件,也用于海水裝備、如船用軸、錨鏈、電纜和熱交換器等。
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