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高硅含量使湖南衡陽00Cr18Ni15Si4鋼對濃硝酸和含氧化劑的硝酸有非常出色的耐蝕性。而且硝酸濃度愈高(尤其是超過80%以后),其他不銹鋼越不耐蝕時(shí),該鋼種越顯示出極低的腐蝕率。圖4-15是在沸騰濃硝酸中該鋼種與0Cr18Ni9鋼耐蝕性的對比。濃度超過90%的沸騰硝酸中,00Cr18Ni15Si4鋼的腐蝕率低于0.02mm/a,而湖南衡陽0Cr18Ni9鋼的腐蝕率則在1.5mm/a以上。 該鋼種由于碳含量極低,即使在敏化狀態(tài)下耐晶間腐蝕性能也很好。休氏法晶間腐蝕實(shí)驗(yàn)(65%HNO3,沸騰,10×48h)的腐蝕率僅為0.6g/(m2.h)。 湖南衡陽00Cr18Ni15Si4鋼可進(jìn)行鍛造和熱軋。熱加工加熱溫度為1080-1140℃(鋼錠加熱控制在1120℃以下),停鍛溫度為900℃。加熱爐氣氛要保持為弱氧化性,以防止鍛件增碳。工件加熱要均勻、燒透,避免火焰直接噴射和局部過熱,由于再結(jié)晶速度較慢(特別是當(dāng)溫度較低時(shí)),要注意及時(shí)回爐加熱。 冷加工成形也容易進(jìn)行,但由于加工硬化較快及變形量較大時(shí)容易變脆,要及時(shí)進(jìn)行中間軟化退火。冷彎時(shí)彎曲半徑不宜太小。 該鋼種正確的熱處理制度為1100-1140℃加熱后水冷(固溶處理),加熱爐氣氛應(yīng)為弱氧化性。熱加工、冷加工和焊后都要進(jìn)行固溶處理。要注意固溶處理溫度不能過低,否則耐蝕性和力學(xué)性能(塑性和韌性)都會受影響。在敏化溫度區(qū)間(500-950℃)不宜較長時(shí)間受熱或緩慢冷卻通過。 該鋼種可使用包劑焊條進(jìn)行手工電弧焊或惰性氣體保護(hù)焊。但應(yīng)采用和低熱輸入、低電流和小直徑焊條,層間溫度也應(yīng)較低。焊接材料成分應(yīng)與母材基本相同,焊縫中的δ-鐵素體量不得超過10%。
湖南衡陽00Cr18Ni15Si4(Nb)是一種高硅含量的超低碳湖南衡陽鉻鎳奧氏體不銹鋼,其 特點(diǎn)是由于較多量硅的加入,在濃硝酸及含氧化劑的硝酸中耐蝕性非常優(yōu)良。同時(shí)在固溶狀態(tài)下具有較好的強(qiáng)度、塑性與沖擊韌性的搭配,也可以焊接。該鋼鐘主要用于濃硝酸(67%及以上)的生產(chǎn)貯裝置與設(shè)備,在含氧化劑的硝酸環(huán)境中工作的設(shè)備,以及核反應(yīng)堆系統(tǒng)中的溶解器等。 1Cr18Ni12和0Cr18i9Cu3兩種鋼屬于穩(wěn)定的奧氏體不銹鋼。與常用的湖南衡陽0Cr18Ni9鋼相比,由于提高了鎳或加入了銅,其奧氏體基體更加穩(wěn)定,因而在經(jīng)受即使較大變形量的冷加工之后,也不會或基本上不發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,所以加工硬化傾向很小。并且冷加工之后材料的磁性沒有明顯增強(qiáng),即仍然保持是無磁的。所以這兩種不銹鋼特別適應(yīng)于冷鐓、深沖、旋壓等冷成形加工,可以減少中間退火次數(shù),實(shí)現(xiàn)多道次連續(xù)成形操作。尤其對于要求無磁的冷沖部件,更顯示其他不銹鋼無法取代的優(yōu)點(diǎn)。這兩種鋼主要用于弱腐蝕性環(huán)境中使用的緊固件、深沖件及有關(guān)設(shè)備,或在汽車、飛機(jī)及電氣設(shè)備中使用要求不生銹的沖壓零部件等
現(xiàn)已研究確定,導(dǎo)致鐵素體湖南衡陽不銹鋼475℃脆性的原因是αˊ相的析出。αˊ相是一種富鉻相,含鉻量可高達(dá)61%-83%,含鐵量為37%-17.5% 。尺寸為10-20nm左右。此相具有體心立方結(jié)構(gòu)且無磁性,晶格常數(shù)為0.2877nm,介于鐵與鉻的晶格常數(shù)之間。 б相:鐵素體湖南衡陽不銹鋼在500-925℃溫度范圍內(nèi)加熱或停留時(shí),同樣會使鋼產(chǎn)生嚴(yán)重脆化。研究表明,此種脆化的原因是由于б相的析出。從圖3-1的Fe-Cr二元相圖中可以看出,F(xiàn)e-Cr合金中有б相的存在,而且б相的鉻量范圍在42%-50%;α+б相區(qū)的鉻量≥20% ,其存在溫度為500-800℃。由于б相是一種無磁且具有高硬度的脆性相。因而常常引起湖南衡陽鋼的韌性下降。由于б相富鉻,它們的析出又常常引起鉻變化而使鋼的耐蝕性下降。連續(xù)成網(wǎng)狀的б相較島狀者更為有害。
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