奥氏体钢是非磁性不锈钢,含有高水平的铬和镍以及低水平的碳。奥氏体钢以其可成形性和耐腐蚀性而闻名,是应用最广泛的不锈钢等级。
铁素体钢具有体心立方(BCC)晶粒结构,但奥氏体不锈钢的范围由它们的面心立方(FCC)晶体结构定义,其在立方体的每一个角上有一个原子,在每个面中间有一个原子。当向合金中添加足量的镍(标准18%铬合金中的镍含量为8%至10%)时,就会形成这种晶粒结构。
除非磁性外,奥氏体不锈钢不可热处理。然而,它们可以冷加工以提高硬度、强度和抗应力性。加热至1045°C的固溶退火,然后淬火或快速冷却,将恢复合金的原始状态,包括消除合金偏析并在冷加工后重新建立延展性。
镍基奥氏体钢分类为300系列。其中最常见的是304级,通常含有18%的铬和8%的镍。
8%是可以添加到含有18%铬的不锈钢中的最低镍含量,以便将所有铁素体完全转化为奥氏体。对于316级,钼的添加量也可以达到2%左右,以提高耐腐蚀性。
虽然镍是生产奥氏体钢最常用的合金元素,但氮提供了另一种可能性。低镍和高氮含量的不锈钢被归类为200系列。然而,由于它是一种气体,在有害影响出现之前,只能添加有限数量的氮,包括形成氮化物和削弱合金的气孔。
添加锰(也是奥氏体形成物)以及加入氮气,可以添加更多的气体。因此,在200系列不锈钢中,这两种元素以及同样具有奥氏体形成特性的铜经常被用来代替镍。
200系列也被称为铬锰(CrMn)不锈钢是在1940年代和1950年代开发的,当时镍供应短缺,价格昂贵。现在,它被认为是300系列不锈钢的一种经济高效的替代品,可以提高屈服强度。
直级奥氏体不锈钢的最大碳含量为0.08%。低碳等级或“L”等级的最大碳含量为0.03%,以避免碳化物沉淀。
奥氏体钢在退火条件下是非磁性的,尽管它们在冷加工时可能会有轻微的磁性。它们具有良好的成形性和焊接性,以及优异的韧性,特别是在低温或低温下。奥氏体牌号也具有较低的屈服应力和相对较高的抗拉强度。
虽然奥氏体钢比铁素体不锈钢更贵,但它们通常更耐用和耐腐蚀。
奥氏体不锈钢应用范围广泛,包括:
304和304L(标准级):
309和310(高铬和镍等级):
318和316L(高钼含量等级):
321和316Ti(“稳定”等级):
200系列(低镍等级):
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