不銹鋼系列知識不銹鋼絲生產(chǎn)的工藝技術(shù)及應(yīng)用技巧模板

不銹鋼系列知識不銹鋼絲生產(chǎn)的工藝技術(shù)及應(yīng)用技巧模板資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。不銹鋼系列知識-不銹鋼絲生產(chǎn)的工藝技術(shù)及應(yīng)用技巧不銹鋼是20世紀重要創(chuàng)造之一,經(jīng)過近百年的研制和開發(fā)已形成一個有300多個牌號的系列化的鋼種。在特殊鋼體系中不銹鋼性能獨特,應(yīng)用范圍廣,起其它特殊鋼無法代替的作用。而不銹鋼幾乎能夠涵蓋其它任何一種特殊鋼。不銹鋼合金含量高,價格比較高,但使用壽命遠遠高于其它鋼種,維護費用少,是使用成本最低的鋼種。不銹鋼回收利用率高,對環(huán)境污染少,是改進環(huán)境,美化生活的綠色環(huán)保材料。不銹鋼的生產(chǎn)和使用在一定程度上反映出一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平和人民生活水平。不銹鋼的發(fā)展幾乎不受某個特定行業(yè)發(fā)展的影響,而與國家和地區(qū)GDP(國民生產(chǎn)總值)的增長密切相關(guān)。中國是一個發(fā)展中國家,近年來GDP值以每年7%~8%的速度穩(wěn)步上升,國內(nèi)不銹鋼表觀消費量一直以每年15%左右速度遞增,中國不銹鋼表觀消費量已達225萬噸。預(yù)計未來幾年這種增長勢頭將有增無減,不銹鋼市場前景一片光明。不銹鋼絲是不銹鋼產(chǎn)品系列中一個重要品種,主要用作制造業(yè)的原材料。中國經(jīng)濟當(dāng)前以制造業(yè)為支柱,因此中國不銹鋼絲消費量在不銹鋼總消費量中所占比重要高于發(fā)達國家。世界鋼絲在不銹鋼總量中所占比例大約為4.5%,中國鋼絲所占比例已達4.9%,預(yù)計未來幾年將上升到5.0%~5.5%的水平。根據(jù)調(diào)查資料全國不銹鋼絲表觀消費量為11萬噸,品種結(jié)構(gòu)為鉚螺占40.1%,氣閥占22.7%,篩網(wǎng)和焊絲分別占9.1%,精密軸占4.5%,醫(yī)療器械占2.7%,滾動體占1.8%,彈簧和制繩分別占0.9%,其它占8.2%。如果按鋼的組織結(jié)構(gòu)來劃分,中國奧氏體不銹鋼絲:鐵素體不銹鋼絲:馬氏體不銹鋼絲消費比例為65:10:25,而日本三者比例為70:18:12,由此看出消費水平尚有一定差距。相對于其它品種,不銹鋼絲屬于投資少,見效快的產(chǎn)業(yè)。近年來國內(nèi)不銹鋼絲生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍般的發(fā)展起來,盡管如此生產(chǎn)增長仍趕不上消費的增長,每年不銹鋼絲的進口量一直維持在2萬噸左右。發(fā)展不銹鋼絲生產(chǎn),提高不銹鋼絲產(chǎn)品質(zhì)量水平是制品行業(yè)面臨的一項重要而迫切的任務(wù)。1.不銹鋼的特性、用途及品種不銹鋼是指一些在空氣、水、酸性溶液及其它腐蝕介質(zhì)中具有較高化學(xué)穩(wěn)定性,在高溫下具有抗氧化性的鋼。不銹鋼的耐腐蝕性能和抗氧化性與其化學(xué)成分密切相關(guān)。1.1、化學(xué)成分對不銹鋼的組織和性能的影響1.1.1鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的主要元素為什么鉻能決定不銹鋼的耐腐蝕性能?是不是含鉻的鋼都是不銹鋼?回答這個問題必須從金屬腐蝕說起。金屬腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。在高溫下金屬直接與空氣中的氧反應(yīng),生成氧化物,是一種化學(xué)腐蝕。在常溫下這種腐蝕進行得很緩慢,金屬的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是金屬在介質(zhì)中離子化。以鐵為例,電化學(xué)腐蝕過程可表示為:Fe-e=Fe++一種金屬耐電化學(xué)腐蝕的能力,決定于本身的電極電位。電極電位越負,越易失去電子,發(fā)生離子化。電極電位越正,越不易失去電子,不易離子化。常見金屬的標(biāo)準電極電位如表1-1。表1-1常見金屬的標(biāo)準電極電位金屬AlTiMnZnCrFeCoNiPbCuAgAu電位-1.66-1.63-1.18-0.763-0.74-0.44-0.277-0.25-0.126+0.334+0.799+1.50鉻提高鋼耐腐蝕性能的第一個原因是鉻使鐵-鉻合金鋼的電極電位提高。當(dāng)鉻含量達到1/8、2/8、3/8……原子比時,鐵-鉻合金鋼的電極電位呈跳躍式的提高,這種變化規(guī)律叫n/8定律,如圖1-1所示。當(dāng)鐵-鉻固溶體中鉻的原子含量達到12.5%(1/8)第一個突變值時,基體在FeSO4溶液中的電極電位由-0.56V跳增至+0.2V,一般把12.5%的原子含量作為不銹鋼的最低含鉻量,換算成重量百分比則為:12.5%×(鉻原子量/鐵原子量)=12.5%×52/55.8=11.65%含鉻低于11.65%的鋼,一般不叫不銹鋼。鉻提高鋼的耐蝕性能的第二個原因是鐵-鉻合金鋼在氧化性介質(zhì)中極易形成一層致密的鈍化膜(FeO.Cr2O3),這層鈍化膜穩(wěn)定、完整,與基體金屬結(jié)合牢固,將基體與介質(zhì)完全隔開,從而有效地防止鋼進一步氧化或腐蝕。但在還原性介質(zhì)中,這層膜有破裂的傾向。一般說來,不銹鋼的耐蝕性能和抗氧化性能是隨鉻含量的增加而增加的。從表1-2能夠看出,鐵-鉻合金鋼在海洋大氣中的腐蝕隨鉻含量的增加而減少。圖1-2顯示鐵-鉻合金鋼在1000℃時,氧化失重與鉻含量的關(guān)系。表1-2鐵-鉻合金鋼在海洋大氣中腐蝕率與鉻含量關(guān)系鉻含量,%1235791218.5失重mg/dm2.24h6.795.504.443.02.782.490.200.041.1.2碳的雙重作用碳是不銹鋼中僅次于鉻的第二號常見元素,不銹鋼的組織和性能在很大程度上取決于碳含量及其分布狀態(tài)。碳是穩(wěn)定奧氏體元素,它對奧氏體的穩(wěn)定作用很強烈,約為鎳的30倍。圖1-3顯示碳對不銹鋼奧氏體區(qū)的影響。在高溫下處于α或α+γ相區(qū)的鉻鋼是不能或很難經(jīng)過淬火得到馬氏體組織的。以含鉻13%的鋼為例,碳含量小于0.08%時為鐵素體鋼,碳含量0.08%～0.15%時為半馬氏鋼,碳含量大于0.15%時為馬氏體鋼。碳能顯著提高不銹鋼的強度,從2Cr13、3Cr13、4Cr13到9Cr18,鋼的強度隨碳含量增加逐級提高。在奧氏體鋼中碳也是最有效的固溶強化元素。表1-3顯示奧氏體鋼抗拉強度和屈服強度隨碳含量增加而上升。表1-3碳對18-8型不銹鋼強度的影響碳含量,%屈服強度σ0.2,N/mm2抗拉強度σb,N/mm20.0201765890.0652506270.143047060.213337450.305358797不銹鋼奧氏體化時碳的最大溶解度為0.50%,在冷卻過程中碳的溶解度減少,不斷析出,由于碳和鉻的親和力很大,它能與鉻形成一系列復(fù)雜的碳化物,碳化物的類型因鋼中鉻含量的不同而異。含鉻小于10%的鋼,主要為滲碳體型碳化物(Fe.Cr)3C,高鉻鋼中的碳化物為復(fù)雜碳化物Cr7C3和Cr23C6。碳化物中的鉻能夠被置換,以(Fe.Cr)7C3和(Fe.Cr)23C6的的形式存在。不銹鋼中的碳化物主要以(Fe.Cr)23C6形式存在。碳與鉻形成碳化物時要占用不銹鋼中的一部分鉻,以Cr23C6為例計算:Cr23C6:(鉻原子量×23)/(碳原子量×6)=(52×23)/(12×6)≈17不銹鋼中的碳要與17倍的鉻結(jié)合,生成碳化物,固溶體中的鉻含量必然要減少,鋼的耐腐蝕性能就要降低。如果形成碳化物后固溶體中的鉻含量低于11.65%,就不能稱其為不銹鋼,模具鋼Cr12和Cr12MoV就是一例。0Cr13～4Cr13五個牌號標(biāo)準中規(guī)定含鉻量為12.0～14.0%,就是考慮到碳要與鉻形成碳化物確定的。因為碳對耐腐蝕性能有不利的影響,奧氏體和鐵素體鋼很少采用碳來強化,其含碳量多在0.15%以下。馬氏體鋼的含碳量大多在0.10%～0.40%范圍內(nèi)。1.1.3鎳是穩(wěn)定奧氏體元素鎳是不銹鋼中第三號常見元素,它在鋼中起擴大奧氏體區(qū)、穩(wěn)定奧氏體組織的作用。鉻不銹鋼中加入一定量的鎳后,組織和性能都發(fā)生明顯變化。如1Cr17為鐵素體鋼,熱處理后抗拉強度在500N/mm2左右,加入2.0%的鎳,變?yōu)?Cr17Ni2馬氏體鋼,淬火后抗拉強度達1100N/mm2以上。圖1-4顯示了含碳0.10%的鋼,在不同鉻含量下得到穩(wěn)定奧氏體組織所需的鎳含量。當(dāng)鉻為18%時,只需要8%的鎳,常溫下就能得到奧氏體組織,這就是18-8型不銹鋼的來由。鎳能顯著地提高鉻鋼的耐腐蝕性能和高溫抗氧化性能,鉻-鎳奧氏體鋼比鉻含量相同的鐵素體和馬氏體鋼有更好的耐腐蝕性能。鉻含量在20%以下時,鋼的抗氧化性能隨鎳量的增加不斷改進。對于高鉻鋼,最佳鎳含量在10%～20%之間,Cr20Ni10和Cr25Ni20就是兩個典型的耐熱鋼。鎳能有效地降低鐵素體鋼的脆性,改進其焊接性能,但對抗應(yīng)力腐蝕性能有不利的影響,對于奧氏體鋼,鎳能降低鋼的冷加工硬化趨勢,改進冷加工性能,使鋼在常溫和低溫下均具有很高塑性和韌性。1.1.4錳和氮能夠代替鎳錳是奧氏體形成元素,它能抑制奧氏體的分解,使高溫形成的奧氏體組織保持到室溫。錳穩(wěn)定奧氏體的作用為鎳的二分之一,2%的錳能夠代替1%的鎳。鉻-錳鋼要在常溫下得到完全奧氏體組織,與鋼中的碳和鉻含量密切相關(guān),當(dāng)碳低于0.2%、鉻大于14%～15%時,不論向鋼中加入多少錳都不能得到純奧氏體組織。要得到奧氏體組織必須增加碳含量或降低鉻含量,這兩種作法都會降低鋼的耐蝕性能,因此錳不能代替全部鎳。含錳鋼具有冷加工強化效應(yīng)顯著,耐磨性高的優(yōu)點。缺點是對晶間腐蝕很敏感,而且不能經(jīng)過加鈦和鈮來消除晶間腐蝕。氮也是穩(wěn)定奧氏體元素,氮與錳結(jié)合能取代比較貴的鎳。氮穩(wěn)定奧氏體的作用比鎳大,與碳相當(dāng)。氮代鎳的比例約為0.025∶1,一般認為氮可取代2.5%～6.5%的鎳。在奧氏體中氮也是最有效的固溶強化元素之一。氮與鉻的親和力要比碳與鉻的親和力小,奧氏體鋼很少見到Cr2N的析出。因此氮能在不降低耐蝕性能的基礎(chǔ)上,提高不銹鋼強度,研制含氮不銹鋼是近年來不銹鋼工業(yè)的趨勢。氮在鋼中的溶解度有限(<0.15%),加入鉻和錳能提高其溶解度,加入鎳和碳能減少其溶解度。在大氣冶煉條件下,氮以Cr-N或Mn-N合金形式加入鋼中,很難準確控制回收率。一般認為氮含量超過0.2%對冶煉操作極為不利。氬-氧精煉,加壓電渣熔煉,平衡壓力澆鑄等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,能準確控制鋼中氮含量,用氮來控制鋼中的組織成為現(xiàn)實。近期研究成果表明,適當(dāng)調(diào)整不銹鋼成分,特別是鉻與錳的配比,能將鋼中的氮含量穩(wěn)定在0.4%左右,如美國的205(17Cr-1.25Ni-15Mn-0.15C-0.35N)氮含量為0.30%～0.40%。1.1.5鈦和鈮能夠防止晶間腐蝕鉻-鎳奧氏體不銹鋼在450～800℃溫度區(qū)加熱,常發(fā)生沿晶界的腐蝕破壞,稱為晶間腐蝕。一般認為,晶間腐蝕是碳從飽和的奧氏體以Cr23C6形態(tài)析出。造成晶界處奧氏體貧鉻所致。防止晶界貧鉻是防止晶間腐蝕的有效方法。如將各種元素按與碳的親和力大小排列,順序為:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。鈦和鈮與碳的親和力都比鉻大,把它們加入鋼中后,碳優(yōu)先與它們結(jié)合生成碳化鈦(TiC)和碳化鈮(NbC),這樣就避免了析出碳化鉻而造成晶界貧鉻,從而有效防止晶間腐蝕。另外,鈦和鈮與氮可結(jié)合生成氮化鈦和氮化鈮,鈦與氧可結(jié)合生成二氧化鈦,奧氏體中還能溶解一部分鈮(約0.1%)?？紤]這些因素,實際生產(chǎn)中為防止晶間腐蝕,鈦和鈮加入量一般按下式計算:Ti=(C-0.02)×5～0.8%Nb≥10×C%含鈦和鈮的鋼固溶處理后得到單相奧氏體組織,這種組織處于不穩(wěn)定狀態(tài),當(dāng)溫度升高到450℃以上時,固溶體中的碳逐步以碳化物形態(tài)析出,650℃是Cr23C6形成溫度,900℃是TiC形成溫度,920℃是NbC形成溫度。要防止晶間腐蝕就要減少Cr23C6含量,使碳化物全部以TiC和NbC形態(tài)存在。由于鈦和鈮的碳化物比鉻的碳化物穩(wěn)定,鋼加熱到700℃以上時,鉻的碳化物就開始向鈦和鈮的碳化物轉(zhuǎn)化。穩(wěn)定化處理是將鋼加熱到850～930℃之間,保溫1h,此時鉻的碳化物全部分解,形成穩(wěn)定的TiC和NbC,鋼的抗晶間腐蝕性能得到改進。不銹鋼中加入鈦和鈮,在一定條件下彌散析出Fe2Ti和Fe3Nb2金屬間化合物,鋼的高溫強度有所提高。由于鈮的價格昂貴(是鈦的70倍),廣泛采用的是加鈦不銹鋼。含鈦鋼存在一些缺點,如:TiO2和TiN以夾雜物存在,含量高且分布不均,降低鋼的純凈度;鑄錠表面質(zhì)量差,增加工序修磨量,極易造成大批廢品;成品拋光性能不好,很難得到高精度表面等。因此在國外不銹鋼標(biāo)準中,1Cr18Ni9Ti有被淘汰的趨勢。1.1.6鉬和銅能夠提高耐蝕性能不銹鋼的鈍化作用是在氧化性介質(zhì)中形成的,一般所說的耐腐蝕,多指氧化介質(zhì)而言。在非氧化性酸中,如稀硫酸和強有機酸中,一般鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼均不耐蝕。特別是在含有氯離子(Cl)的介質(zhì)中,由于氯離子能破壞不銹鋼表面的鈍化膜,造成不銹鋼局部地區(qū)的腐蝕,即點腐蝕。在不銹鋼中加入鉬和銅是提高不銹鋼在非氧化性介質(zhì)中抗蝕性能的有效途徑。鉬能促使不銹鋼表面鈍化,具有增強不銹鋼抗點腐蝕和縫隙腐蝕的能力,鐵素體不銹鋼中如果不含鉬,鉻含量再高也很難獲得滿意的抗點蝕性能,但只有在含鉻鋼中鉬才能發(fā)揮作用。一般來說,鉻含量越高,鉬提高鋼耐點蝕性能效果越明顯。研究表明,鉬提高耐點蝕性能的能力相當(dāng)于鉻的3倍。1Cr17鋼中加入1%的鉬(1Cr17Mo)可使其在有機酸和鹽酸中的耐腐蝕性能明顯提高。18-8鉻鎳鋼中加入1.5～4.0%的鉬,能夠提高其在稀硫酸、有機酸(醋酸、蟻酸、草酸)、硫化氫、海水中的耐蝕性能。鉬是形成鐵素體的元素,因此,18-8鉻鎳鋼加鉬后,為保持純奧氏體組織,鎳含量也要相應(yīng)提高。加鉬后,18-8鋼的鎳含量一般提高至12%以上,如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。鉬能改進奧氏體不銹鋼的高溫力學(xué)性能,如表1-4。在馬氏體不銹鋼中加入0.5%～4.0%的鉬能夠增加鋼的回火穩(wěn)定性。鉬在不銹鋼中還能形成沉淀析出相,提高鋼的強度,如沉淀硬化型不銹鋼0Cr17Ni5Mo3。表1-4鉬對不銹鋼高溫力學(xué)性能的影響牌號抗拉強度N/mm2屈服強度,N/mm2蠕變極限N/mm220℃316℃538℃760℃871℃20℃316℃538℃760℃871℃0Cr18Ni958644137920011724117212497691190Cr17Ni12Mo2586538455276172262241193138103171銅加入不銹鋼中可提高不銹鋼在硫酸中的耐蝕性能。含銅不銹鋼鋼水流動性較好,容易鑄成高質(zhì)量的部件。銅還能提高不銹鋼的冷加工性能,如0Cr18Ni9Cu3多作冷頂鍛鋼使用。1.1.7其它元素的影響上述9個元素一般作為合金元素加入鋼中,硅、硫、磷一般作為殘余元素存在于鋼中。為了某些特定目的,不銹鋼有時也加入硅、硫、磷、鋁和稀土等元素。硅是形成鐵素體元素,在提高不銹鋼的抗氧化和熱強性能方面有良好的作用。含硅的不銹鋼鋼水流動性好,能鑄成高質(zhì)量的耐熱不銹鋼鑄件。硅對18-8型奧氏體的耐硝酸腐蝕性能有不利影響,當(dāng)硅含量處于0.8%～1.0%時影響最顯著,但硅能提高奧氏體不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕能力。一般認為,硅使不銹鋼的冷加工性能下降。硫在一般不銹鋼中是殘余元素。硫?qū)︿摰膹姸扔绊懖淮?但降低不銹鋼的韌性,使鋼的延伸值和沖擊值大幅度下降。硫能夠提高不銹鋼的切削性能,易切削不銹鋼中一般含有0.15%～0.4%的硫。磷在不銹鋼中是殘余元素。在奧氏體不銹鋼中磷的危害不像一般鋼中那樣顯著,含量允許偏高一些(≤0.045%)。磷對鋼有強化作用。有些沉淀硬化不銹鋼中,如PH17-10P,磷是作為合金元素加入的。鋁是穩(wěn)定鐵素體的元素,可提高鋼的耐高溫氧化性能,改進焊接性能,鋁含量達1%左右時,有顯著的沉淀硬化效果,但鋁會降低鋼抗硝酸腐蝕能力。稀土元素應(yīng)用于不銹鋼,主要是改進工藝性能,保證熱加工順利進行。雙相鋼常見稀土改進熱加工性能。1.1.8不銹鋼組織取決于各元素作用的總和根據(jù)各元素對組織成分影響,可將不銹鋼中的合金元素分為兩大類,一類是擴大奧氏體區(qū),穩(wěn)定奧氏體組織的元素,包括碳、鎳、錳、氮和銅,以碳和氮的作用程度最大;另一類是縮小奧氏體區(qū),形成鐵素體組織的元素,包括鉻、硅、鉬、鈦、鈮、鉭、釩和鋁等。這兩類元素共存于不銹鋼中時,不銹鋼的組織取決于各元素互相影響的結(jié)果。如穩(wěn)定奧氏體元素起主要作用,不銹鋼組織就以奧氏體為主,鐵素體很少以至于沒有。如果它們作用程度還不能使鋼的奧氏體保持到室溫,在冷卻過程中奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,鋼的組織則為馬氏體。如果形成鐵素體元素起主要作用,鋼的組織則以鐵素體為主。不銹鋼的組織可經(jīng)過組織圖進行預(yù)測,如圖1-5。其橫坐標(biāo)表示鉻當(dāng)量([Cr]),縱坐標(biāo)表示鎳當(dāng)量([Ni])。﹝[Cr]=Cr%+Mo%+1.5(Si+Ti)%+0.5Nb%+3Al%+5V%﹝[Ni]=Ni%+30(C+N)%+0.5Mn%+0.33Cu%1.2不銹鋼的組織、性能和用途不銹鋼的牌號很多,中國常見不銹鋼牌號就有50多個。如把不同牌號的不銹鋼加熱到高溫(900℃～1100℃),然后在空氣中冷卻,得到的金相組織各不相同。根據(jù)金相組織類型可將不銹鋼分為:⑴馬氏體鋼,包括馬氏體一碳化物鋼;⑵鐵素體鋼;⑶奧氏體鋼;⑷奧氏體—鐵素體雙相鋼;(5)沉淀硬化鋼。各類鋼的常見牌號、用途和特點如下。1.2.1馬氏體鋼馬氏體鋼是一種可硬化不銹鋼,根據(jù)化學(xué)成分可分為鉻不銹馬氏體鋼和鉻鎳不銹馬氏體鋼,常見牌號有1Cr13、2Cr13、3Cr13(Mo)、4Cr13、1Cr17Ni2、2Cr13Ni2、Y1Cr13和9Cr18(Mo)。馬氏體鋼有良好的淬透性,可經(jīng)過淬、回火改變其強度和韌性,常溫下有良好的耐腐蝕和耐磨性能,耐高溫性能優(yōu)良,直到500℃強度也不降低,在高達700℃大氣中仍能抗氧化。1Cr13、2Cr13和3Cr13(Mo)用于制作刀具、精密軸、滾動體、噴咀、彈簧、閥門和手術(shù)器材等。1Cr17Ni2用作具有較高強度的耐硝酸及有機酸腐蝕的零件、軸、活塞桿、螺栓等。Y1Cr13和2Cr13Ni2屬于易切削不銹鋼,用于制作表面光潔度高、又承受較大應(yīng)力的耐蝕零件,如儀表軸、銷、齒輪等。9Cr18(Mo)是不銹鋼中硬度最高的一種鋼,多用作要求高硬度及耐磨的零件,如切削工具、軸承,彈簧及醫(yī)療器械等。馬氏體不銹鋼作結(jié)構(gòu)件和刀具用需進行淬火—回火處理。其耐蝕性能在淬火狀態(tài)最好,淬回火狀態(tài)次之,退火狀態(tài)下最差。馬氏體鋼經(jīng)過退火實現(xiàn)軟化,因為具有自硬性,退火后的冷卻速度至關(guān)重要。退火方式有完全退火、再結(jié)晶退火和消除應(yīng)力退火3種。馬氏體鋼屬于易裂鋼,熱加工和熱處理時的熱應(yīng)力,冷加工時的殘余應(yīng)力,都能導(dǎo)致鋼的開裂。因此熱加工時應(yīng)嚴格控制升溫、降溫速度,熱加工后及時退火。冷加工后用及時進行消除應(yīng)力處理。1.2.2鐵素體鋼鐵素體鋼在常溫下以鐵素體組織為主,具有體心立方晶格結(jié)構(gòu),鋼中含鉻11—30%,一般不含鎳,有時含有少量的Mo、Ti和Nb。鐵素體鋼的耐腐蝕性能優(yōu)于馬氏體鋼,具有導(dǎo)熱系數(shù)大、膨脹系數(shù)小、抗氧化性能好和抗應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)異等特點。常見牌號有0Cr13、0Cr17(Mo)、0Cr28。0Cr13用做汽車排氣處理裝置、鍋爐燃燒室噴咀等。0Cr17(Mo)用作家用電器部件、食品用具、清洗球及建筑裝飾材料等。0Cr28用于制作濃硝酸、磷酸和次氯酸鈉等化工設(shè)備零件和管道等。一般說來,鐵素體不銹鋼的工藝性能較差,脆性傾向比較大。鐵素體鋼的脆性與下列幾個因素有關(guān):1.2.2.1高溫脆性間隙元素(C、N)含量中等以上的(C+N＞400PPM)鐵素體鋼,加熱到1000℃以上,快速冷卻到室溫,其韌性和塑性比較低。近期研究表明高溫脆性和晶間腐蝕一樣,是由富鉻碳化物、氮化物在晶間和位錯上析出引起的。高溫脆性轉(zhuǎn)變溫度隨鋼中間隙元素含量和鉻含量的增加,冷卻速度加快,向高溫區(qū)移動。含鉻25%的鋼,當(dāng)碳氮總量從0.035%提高到0.045%時,脆性轉(zhuǎn)變溫度從室溫以下提高到室溫以上。伴隨著脆化,鋼的耐蝕性能也急劇下降。已經(jīng)脆化了的鋼,從新加熱到750℃—850℃能夠恢復(fù)其塑性和耐蝕性能。1.2.2.鐵素體鋼的晶粒極易粗化,加熱時其晶粒長大速度和粗化程度遠遠大于奧氏體不銹鋼。這種晶粒粗化是不可逆轉(zhuǎn)的。在熱加工和熱處理過程中,如工藝控制不當(dāng),晶粒一旦長大,往往造成整批鋼脆化報廢。因此為防止晶粒粗化,鐵素體不銹鋼往往采用較低的始鍛(軋)溫度(1040℃—1120℃)和終鍛(軋)溫度(700℃—800℃)。冷加工中,采用750—850℃短時間保溫,快速冷卻的退火工藝,使其軟化。1.2.2.3σ鐵素體鋼在550—800℃下長期加熱,會析出一種鐵與鉻的金屬間化合物(σ相)其成分相近似于FeCr。σ相硬而脆,沿晶界呈網(wǎng)狀分布。σ相的出現(xiàn)使鋼的性質(zhì)變脆,而且降低鋼的耐蝕和抗氧化性能。一般認為,含鉻低于20%的鋼不易產(chǎn)生σ相,隨著鉻含量的增加,產(chǎn)生σ相的傾向增大。向鋼中添加形成鐵素體元素,如硅、鈮、鈦。鉬等,產(chǎn)生σ相傾向增大,添加銅、錳、鎳等穩(wěn)定奧氏體元素有相反的作用。已形成σ相的鋼,經(jīng)過850℃加熱,保溫半個小時,即可使σ相溶解,恢復(fù)鋼的韌性。1.2.2.4475℃高鉻鋼在370—540℃溫度下長期加熱后,會出現(xiàn)強度升高、韌性大幅度降低的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在475℃左右尤為強烈,因此稱為475℃脆性。475℃脆性在含鉻13.7%以上的鋼中就有可能出現(xiàn),在含鉻較高的馬氏體—鐵素體鋼、18—8型奧氏體鋼及沉淀硬化鋼中亦曾發(fā)現(xiàn),但遠不及高鉻鐵素體鋼明顯。鐵素體鋼的475℃脆性,隨含鉻量的增加,脆性轉(zhuǎn)變溫度提高,轉(zhuǎn)變所需的加熱時間縮短。Cr13鋼的轉(zhuǎn)變溫度為400℃℃,Cr17為500℃。Cr17加熱14天沖擊值降低不大,Cr28短期加熱就可能變脆。近期研究表明:475℃脆性是鉻原子在鋼中不均勻的偏聚,引起點陣畸變和內(nèi)應(yīng)力增加造成的,已產(chǎn)生475℃脆性的鋼,可經(jīng)過600℃以上加熱,然后快冷予以消除。1.2.3奧氏體鋼奧氏體鋼在常溫下為奧氏體組織,具有面心立方晶格結(jié)構(gòu)。奧氏體鋼是以18—8型鉻鎳鋼為基礎(chǔ)發(fā)展起來的鋼。常見牌號有1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Cu3、0Cr17Ni12Mo2、0Cr25Ni20。1Cr18Ni9因冷加工強化效應(yīng)顯著,主要用作不銹彈簧和制繩材料。1Cr18Ni9Ti具有良好的抗晶間腐蝕性能,0Cr18Ni9Cu3冷加工性能優(yōu)良,磁性較弱,用于制造螺栓、篩網(wǎng)和編織鋼絲,0Cr17Ni12No2(316)在海水和其它含氯離子和硫化氫介質(zhì)中有很好的耐點腐蝕性能,用于制作化工、石油、食品用設(shè)備的零部件、銷、軸、網(wǎng)、傳送帶、螺栓等。0Cr25Ni20(310)兼有較高的耐蝕和耐熱性能,作為耐蝕鋼,用于制作食品工業(yè)中與濃醋酸和檸檬酸接觸的部件,作為耐熱鋼用于制作各種連續(xù)爐和周期爐的傳送帶,爐輥,爐膛部件,馬氟爐管,輻射管等。奧氏體鋼具有高的耐蝕性能,良好的焊接性能,常溫和低溫下有很高的塑性和韌性,加工性能遠優(yōu)于其它類型不銹鋼,無磁性或具有弱磁性。缺點是鋼的熱膨脹系數(shù)較大,同鐵素體鋼一樣,不能經(jīng)過熱處理強化,并對晶間腐蝕性能比較敏感。實際生產(chǎn)中常見降低碳含量、添加易形成碳化物的元素和采用穩(wěn)定化處理的方法來消除這種敏感性。1.2.4奧氏體奧氏體—鐵素體雙相鋼常見牌號有00Cr25Ni5Mo3Si2,這種鋼耐應(yīng)力腐蝕和點腐蝕性能好,可用于含氯離子環(huán)境中,主要用在化工、石油、造紙的工業(yè)熱交換器和冷凝器上。奧氏體—鐵素體雙相鋼中的鐵素體含量隨化學(xué)成分和加熱溫度的不同而有較大的變化,與奧氏體鋼相比,這類鋼具有屈服強度較高,抗晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕能力較強,焊接時產(chǎn)生熱裂紋傾向小,鑄造流動性好等優(yōu)點。缺點是熱加工性能稍差,易產(chǎn)生σ相脆性。1.2.沉淀硬化鋼常見牌號有0Cr17Ni7Al和0Cr17Ni4Cu4Nb。沉淀硬化鋼具有良好的耐蝕性能和較高的強度。0Cr17Ni7Al多用作飛機外殼、結(jié)構(gòu)件、噴氣發(fā)動機零件、彈簧、天線、緊固件、儀表零件等。0Cr17Ni4Cu4Nb用于有一定耐蝕要求的高強度容器、高強度螺栓和噴氣發(fā)動機零件等。奧氏體不銹鋼加工性能好,但強度低,不能經(jīng)過熱處理強化。馬氏體鋼淬火—回火能獲得高強度,但加工性能不太好。沉淀硬化不銹鋼兼有兩者的優(yōu)點,退火(固溶)狀態(tài)較軟,容易加工成形,經(jīng)過熱處理可獲得高強度;具有與奧氏體不銹鋼相當(dāng)?shù)哪臀g性能。另外,這類鋼經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r效處理,會析出沉淀相,使強度進一步提高。1.3不銹鋼的品種不銹鋼的品種很多,除產(chǎn)量最大的不銹鋼板材外,還有絲、管、棒、帶等品種,其中不銹鋼絲是發(fā)展的比較快的一個品種。在工業(yè)發(fā)達的國家,有用不銹鋼絲取代碳素鋼絲的趨勢,致使不銹鋼絲的需求量迅速增長。不銹鋼絲按用途可分為不銹耐熱鋼絲、不銹彈簧鋼絲、不銹焊絲、不銹冷頂鍛鋼絲、不銹軸承鋼絲、不銹易切削鋼絲等。不銹鋼絲是一種生產(chǎn)難度比較大的特殊鋼絲。這類鋼絲的熱處理、表面處理和拉拔工藝和一般鋼絲不一樣,下面分類介紹不銹鋼絲生產(chǎn)技術(shù)。2、不銹鋼絲生產(chǎn)工藝技術(shù)2.1不銹耐熱鋼絲不銹耐熱鋼絲現(xiàn)行標(biāo)準GB/T4240-93,為國際一般水平標(biāo)準。該標(biāo)準包括23個鋼號:奧氏體鋼14個,鐵素體鋼2個,馬氏體鋼7個。成品鋼絲主要考核尺寸偏差、表面質(zhì)量和力學(xué)性能3項。奧氏體鋼有3種交貨狀態(tài):冷拉、輕拉、軟態(tài)。馬氏體和鐵素體鋼除4Cr13、1Cr17Ni2和9Cr18以退火狀態(tài)交貨外均以輕拉狀態(tài)交貨。家用電器和微型電機用精密軸、篩網(wǎng)和編織用鋼絲、生產(chǎn)細絲用原料,捆綁線等均可按此標(biāo)準定貨。2.1.1生產(chǎn)工藝流程奧氏體不銹鋼絲生產(chǎn)流程如下:熱軋盤圓固溶處理堿浸沖洗三酸洗涂層拉絲去涂層中和成品檢驗包裝奧氏體—鐵素體不銹鋼絲,以及部分電熱合金、高溫合金、耐蝕合金和精密合金絲材,因組織、成分與奧氏體不銹鋼絲有相似之處,可按此工藝流程生產(chǎn)。馬氏體、鐵素體不銹鋼絲生產(chǎn)流程如下:熱軋盤圓退火堿浸沖洗酸洗涂層拉絲去涂層成品檢驗包裝2.1.2不銹鋼絲冷加工過程中的熱處理與其它制品熱處理的目的和方法不完全相同。2.1.2.1奧氏體不銹鋼絲經(jīng)過固溶處理來軟化,一般將鋼絲加熱到950～1150℃左右,保溫一段時間,使碳化物和各種合金元素充分均勻地溶解于奧氏體中,然后快速淬水冷卻,碳及其它合金元素來不及析出,獲得純奧氏體組織,稱之為固溶處理。固溶處理的作用有3點。⑴使鋼絲組織和成分均勻一致,這對原料特別重要,因為熱軋線材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣,造成組織結(jié)構(gòu)不一致。在高溫下原子活動加劇,σ相溶解,化學(xué)成分趨于均勻,快速冷卻后就獲得均勻的單相組織。⑵消除加工硬化,以利于繼續(xù)冷加工。經(jīng)過固溶處理,歪扭的晶格恢復(fù),伸長和破碎的晶粒重新結(jié)晶,內(nèi)應(yīng)力消除,鋼絲抗拉強度下降,伸長率上升。⑶恢復(fù)不銹鋼固有的耐蝕性能。由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使不銹鋼耐蝕性能下降。固溶處理后鋼絲耐蝕性能恢復(fù)到最佳狀態(tài)。對于鋼絲而言,固溶處理的3個要素是溫度、保溫時間和冷卻速度。固溶溫度主要根據(jù)化學(xué)成分確定。一般說來,合金元素種類多、含量高的牌號,固溶溫度要相應(yīng)提高。特別是錳、鉬、鎳、硅含量高的鋼,只有提高固溶溫度,使其充分溶解,才能達到軟化效果。但穩(wěn)定化鋼,如1Cr18Ni9Ti,固溶溫度高時穩(wěn)定化元素的碳化物充分溶解于奧氏體中,在隨后的冷卻中會以Cr23C6的形態(tài)在晶界析出,造成晶間腐蝕。為使穩(wěn)定化元素的碳化物(TiC和NbC)不分解、不固溶,一般采用下限固溶溫度。保溫時間應(yīng)根據(jù)熱處理爐型和裝爐量確定。周期爐多采用熱裝爐,即爐溫升到預(yù)定溫度后裝爐,保溫后快速出爐淬水。從裝爐到出爐熱處理周期一般為0.5-2h。冷卻速度對不銹鋼性能有很大影響。如前所述,在冷卻過程中碳要從奧氏體中析出,550～800℃為σ相析出區(qū),還有475℃脆性區(qū),因此,固溶后的鋼絲應(yīng)采用快速冷卻的方式防止碳化物析出,避開上述溫度區(qū),獲得最佳熱處理效果。直徑φ3.0mm以上的鋼絲一般用水冷,直徑φ3.0mm以下能夠用風(fēng)冷。美國304(0Cr19Ni9)和316(0Cr17Ni12Mo2)鋼現(xiàn)場冷卻作業(yè)標(biāo)準認為,超過3min鋼仍為紅色就說明冷卻速度不夠。一般說來,固溶處理后鋼絲抗拉強度主要取決于固溶溫度,溫度升高,抗拉強度偏低。伸長率似乎更多取決于冷卻速度,冷卻加快,伸長率偏高。近年來,新興不銹鋼絲生產(chǎn)企業(yè)幾乎全部選用氨分解氣體保護連續(xù)爐,自由放線、倒立式收線或線軸收線的方式進行鋼絲熱處理。選用氨分解氣體(25%N2+75%H2的體積比)作為保護氣的原因是液氨資源豐富,儲運方便,制氣裝備簡單,制出的氣體純度比較高,稍作凈化即可使用。因為不銹鋼中鉻含量高,保護氣體中的氧和水份的含量必須降到相當(dāng)?shù)偷乃讲拍軐崿F(xiàn)光亮熱處理。對于鉻—鎳不銹鋼,保護氣體露點為-45～-55℃就能得到光亮表面。對于含有穩(wěn)定化元素Ti、Nb或Mn、Al含量較高的鋼,因為這些元素與氧的親和力比鉻大,即使保護氣體的露點低于-55℃,鋼的表面也會變成淡灰色和亮灰色。以氫氣保護連續(xù)爐熱處理0Cr17Ni7Al為例,氫氣露點和鋼表面變色的關(guān)系如表2-1。不銹鋼表面藍色氧化皮很難酸洗去除,如還原性氣氛露點達不到要求,還不如采微氧化性(含5%游離O2)氣氛好。表2-1氫氣露點與0Cr17Ni7Al表面色澤關(guān)系露點,℃-66-49-40.5-37.6-34表面光澤光亮光亮乳白色微藍較深藍色不銹鋼絲氣體保護連續(xù)爐設(shè)計規(guī)范對保護氣體要求一般為氧含量≤10ppm,露點低于-60℃。另外一個重要參數(shù)是氣體流量,不同企業(yè)熱處理實際使用流量往往有很大差別,造成差別的原因有兩方面:①系統(tǒng)的氣密性,②鋼絲的潔凈度。系統(tǒng)的氣密性是指氣體發(fā)生裝置和傳輸管路泄漏狀況,特別應(yīng)注意管路的焊接頭、連接點、法蘭盤及閥門的泄漏,系統(tǒng)泄漏不但造成氣體流失,還嚴重降低氣體純度,造成不銹鋼絲氧化變色。爐管兩端的封堵,特別是進氣端的封堵,能夠有效地減少氣體流量。鋼絲表面潔凈度是一個容易忽視的因素,表面潮氣、殘留油脂和潤滑劑帶入爐管,惡化爐管內(nèi)氣氛,往往造成鋼絲氧化。此時為使鋼絲恢復(fù)光亮,必須用大量高純氣體稀釋水氣,改進爐管內(nèi)氣氛,這就是不同企業(yè)熱處理爐氣體流量差別很大的原因?，F(xiàn)代化不銹鋼絲生產(chǎn)線非常注意拉拔后鋼絲表面清洗,一般在拉絲機后配上一組清洗槽,有的還在連續(xù)爐前再配置一組電解清洗裝置和干燥爐,成品鋼絲表面質(zhì)量確實有根本性提高。保護氣體流量能夠用換氣系數(shù)來確定,每小時通氣量等于爐管總?cè)莘e時換氣系數(shù)為1。不銹鋼絲光亮熱處理爐的實際換氣系數(shù)為15～45。2.1.2.2馬氏體不銹鋼絲采用退火處理。退火的目的是消除內(nèi)應(yīng)力,防止裂紋;消除加工硬化,以利于繼續(xù)加工。從軟化效果來看,完全退火最好,但退火溫度較高,鋼絲表面氧化相對比較重。因此鋼絲原料和中間軟化處理一般采用再結(jié)晶退火工藝;原料在800℃左右退火,爐冷到650℃以下出爐,熱處理周期6-7h;半成品一般在750～800℃之間退火,保溫后空冷,熱處理周期約5～6h。馬氏體鋼冷加工的殘余應(yīng)力如不及時消除往往導(dǎo)致鋼的開裂。對1-4Cr13,工藝規(guī)定拉拔后的半成品鋼絲,必須在12h內(nèi)裝爐熱處理,一些含鎳的馬氏體鋼,等于如1Cr17Ni2,由于鎳的作用,奧氏體完全分解成珠光體所需時間非常長,很難經(jīng)過退火達到軟化的目的,一般采用高溫回火的辦法來實現(xiàn)軟化。日本JIS標(biāo)準推薦采用二段退火法來軟化1Cr17Ni2,第一次750℃、空冷;第二次650℃、空冷。盡管如此,還是不能軟化到HB230以下。鐵素體不銹鋼絲采用退火處理來消除由于熱加工和冷加工引起的應(yīng)變和硬化。退火后鋼絲抗拉強度下降,伸長率和耐蝕都能都得到改進。退火溫度一般為750-850℃,保溫后空冷。高鉻鐵素體鋼絲,為防止晶粒粗化,也常采用650-750℃低溫退火工藝。鐵素體鋼絲熱處理的關(guān)鍵是防止因過熱而導(dǎo)致的晶粒過分長大,在475℃脆性區(qū)停留時間盡可能地短。連續(xù)爐處理鐵素體鋼絲,因在爐內(nèi)時間很短,爐溫可提高到830～850℃。2.不銹鋼的變形抗力很大,拉拔時極易粘在模具上,造成表面劃傷。為保證拉拔順利進行,必須對鋼絲進行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。表面處理包括去除表面氧化皮和在表面涂敷一層附著良好的潤滑涂層兩項?nèi)容。不銹鋼的合金元素多,表面氧化皮構(gòu)成復(fù)雜。有必要首先介紹一下不銹鋼中常見元素及其氧化物的性質(zhì):鉻及其氧化物:金屬鉻在堿、硝酸、碳酸鹽的溶液和有機酸中非常穩(wěn)定,但易溶于鹽酸和熱濃硫酸中。鉻生成三種氧化物:CrO、Cr2O3、CrO3、CrO很不穩(wěn)定,在空氣中氧化生成Cr2O3。Cr2O3是一種綠色的難溶物質(zhì),幾乎不溶于酸堿溶液中。CrO3是鉻酐,能溶于硫酸和硝酸溶液中。鎳及其氧化物:金屬鎳幾乎不溶于硫酸和鹽酸,僅溶于硝酸中。鎳的氧化物有NiO和Ni2O3兩種。NiO溶于鹽酸和硫酸,Ni2O3堅韌致密,不溶于硫酸。錳及其氧化物:金屬錳能溶于酸中,錳的氧化物有五種:MnO、Mn2O3、MnO2、Mn3O4、Mn2O7。低價氧化物呈堿性,MnO2呈兩價,高價氧化物是酸酐。鋼絲表面氧化皮是低價錳,能溶于酸中。硅及其氧化物:氧化物為SiO2,僅能和酸中的氫氟酸作用。SiO2溶于熱堿溶液中生成相應(yīng)的硅酸鹽。鉬及其氧化物:金屬鉬不與鹽酸和稀硫酸起作用,只能溶于硝酸和熱硫酸中。氧化物為MoO3,溶于酸、堿中。鈦及其氧化物:金屬鈦在常溫下很穩(wěn)定,耐腐蝕,高溫時易和氧、氮生成化合物(TiO2、TiN)、TiO2溶于硫酸和堿中。鋁及其氧化物:金屬鋁常溫下被氧化生成一層致密的Al2O3,保護內(nèi)部鋁不繼續(xù)氧化。Al2O3不溶于水和酸,能與堿起作用。不銹鋼的氧化皮主要成分是Cr2O3和NiO,以鉻尖晶石(Fe0·Cr2O3)和鎳尖晶石(NiO·Fe2O3)形態(tài)存在。這層皮致密、堅韌,與基體結(jié)合牢固,很難酸洗去除,一般用堿浸和混合酸洗的方法去除。2.1.3.1將鋼絲浸泡在堿性熔鹽或溶液中去除氧化皮的操作稱為堿浸。堿浸可分為熔鹽堿浸和溶液堿浸兩種。熔鹽一般由堿金屬或堿土金屬的氫氧化物或碳酸鹽和氧化劑組成。常見氧化劑有硝酸鹽、重鉻酸鹽、過氧化鈉、高錳酸鉀及硼砂等,具體配方如表2-2。表2-2堿性熔鹽常見配方成分,%編號NaOHNaNO3Na2B7O4NaH使用溫度,℃180～7520～25450～600275～82153～10480～550395～985～2370～400熔鹽堿浸操作過程是將鋼絲置于熔融的堿性溶液中(400-600℃),浸泡一段時間,然后迅速淬水,其作用原理分兩方面:一方面是鋼絲氧化皮和基體金屬的膨脹系數(shù)不一樣,氧化皮可塑性小,鋼絲淬水時部分氧化皮爆裂、脫落;另一方面是氧化皮中部分成分,如SiO2、MoO3、TiO2和Al2O3溶于堿性溶液中,Cr2O3也能與熔鹽作用,形成高價鉻酸鹽,其反應(yīng)方程式為:Cr2O3+3NaNO3+4NaOH=2Na2CrO4+3NaNO2+2H2O隨著部分成分的溶解和高價鉻鹽的生成,氧化皮變得疏松,在隨后的酸洗中易剝離。熔鹽去除氧化皮的優(yōu)點是不浸蝕基體金屬,不產(chǎn)生酸洗氫脆。由于堿性熔鹽有很強的氧化性,堿浸能夠脫脂和消除鋼絲表面黑灰,其反應(yīng)方程式如下:C+2NaNO3=2NaNO2+CO2↑MoS2+6NaOH+9NaNO3=NaMoO4+2Na2SO4+9NaNO2+3H2O反應(yīng)生成的NaNO2能自動吸收空氣中的氧,還原成NaNo3。2NaNO2+O2=2NaNO3

因此氧化劑NaNO3實際上起觸煤作用。堿浸時如熔鹽保持無淤渣(堿泥)狀態(tài),只要按比例補充被帶走的熔鹽,就足以使堿浸處理連續(xù)進行。堿浸操作時進入堿槽的鋼絲必須干燥,不能帶水,否則將引起爆炸,鋼絲必須全部浸入熔鹽中,堿浸后快速淬水。淬水后應(yīng)及時清洗,去除表面殘堿,防止鋼絲堿蝕。熔堿槽使用一段時間后,底部沉積一層堿泥,落入堿泥中的鋼絲未受堿作用,在隨后的酸洗中會產(chǎn)生局部氧化皮洗不掉的缺陷,因此要定期去除沉淀的堿泥。不銹鋼絲熔鹽堿浸工藝如表2-3。特別應(yīng)注意部分不銹鋼絲,如沉淀硬化鋼絲和高鉻鐵素體鋼絲,450～600℃堿浸會降低其塑性,應(yīng)嚴格控制溫度和時間(最好＜420℃和下限時間)。但氧化性熔鹽熔點較高,420℃以下粘度增大,無法使用。國外也有采用還原性熔鹽的,其成分如表2-2的3#配方,使用溫度380～400℃,必要時可降至370℃,堿浸時間為1～20min。熔鹽堿浸的最大缺點是需設(shè)專門的堿槽,堿槽升溫周期長,能源消耗大。一些產(chǎn)量不大、不能連續(xù)生產(chǎn)的廠家多選用溶液堿浸工藝。表2-3不銹鋼絲堿浸工藝鋼種奧氏體鋼馬氏體鋼鐵素體、奧氏體—鐵素體、硅含量1.0%以上的鋼溫度,℃時間,min500～60030～60450～55020～50450～5005～10溶液堿浸的工作原理與熔鹽堿浸相同,但使用溫度低于溶液沸點,堿浸時間相應(yīng)要加長。國內(nèi)外常見溶液配方如表2-4。表2-4堿性高錳酸鉀堿浸工藝溶液濃度,g/l編號NaOHKMnO4KOH溫度,℃時間,h150～10050～10080～1001.5～4.02608080～951.5～4.01#配方在加拿大和美國已使用30多年,主要用于疏松高合金鋼氧化皮,也可用來去除鋼絲表面殘留油脂和潤滑劑,去除鋼絲表面酸洗殘渣和黑灰。溶液中的高錳酸鉀是一種強氧化劑,氫氧化鈉(或氫氧化鉀)的作用是促進高錳酸鉀分解,放出原子氧,隨著NaOH含量的增加,分解加快,如果KMnO4分解速度太快,原子氧不能充分利用,生產(chǎn)氧氣跑掉,KMnO4消耗量增大,堿浸速度并不能加快,反應(yīng)方程式為:2KMnO4+2KOH=2K2Mn4+H2O+[O]綠色的錳酸鉀是中間產(chǎn)物,它很快繼續(xù)分解,再生成高錳酸鉀和氫氧化鉀:3K2MnO4+2H2O=2KMnO4+MnO2↓+4KOH從反應(yīng)方程式可看出氫氧化物消耗不大,KMnO4耗量較大。堿性溶液疏松不銹鋼氧化皮的反應(yīng)方程式如下:Cr2O3+2KMnO4+2NaOH=K2CrO4+Na2CrO4+2MnO2↓+H2O新配溶液呈紫色,使用中生成MnO2棕色沉淀,紫色逐漸消褪。實際生產(chǎn)中可按每噸鋼絲200-1000g的比例及時添加KMnO4,NaOH的消耗遠低于KMnO4,可根據(jù)分析結(jié)果定期補加。高錳酸鉀耗盡時,中間產(chǎn)物錳酸鹽(K2MnO4)使溶液變成綠色。溶液堿浸與酸洗配合使用,可明顯縮短時間。不銹鋼絲去除氧化皮一般采用酸洗→水沖洗→溶液堿浸→水沖洗→三酸洗的工藝流程。2.1.由于不銹鋼氧化皮成分復(fù)雜,用單一酸很難將其徹底去除,因此,不銹鋼絲多采用混合酸洗。表2-5是幾種常見酸液配方。表2-5酸洗工藝酸溶液濃度,g/l編號H2SO4HClHNO3HFNaNO3NaCl溫度,℃時間,min1165～25020～5020～4060～805～302125～220110～16530～503～103200～24030～5050～6520～904100～16020～50≤5010～601#酸液可用來洗經(jīng)熔鹽堿浸的不銹鋼絲。硫酸中加入硝酸鈉和食鹽后,酸液中的H離子能與鹽水解生成的Cl和NO3組成相應(yīng)的酸,實際起硫酸、硝酸和鹽酸三酸溶液作用。酸液中的硝酸鈉是強氧化劑,對鋼絲表面起鈍化作用。酸洗后的鋼絲表面呈銀白色。這種酸液對基體的腐蝕作用較強,酸洗溫度和時間控制不當(dāng),鋼絲表面很容易形成麻點。另外,酸洗時產(chǎn)生橙色的NO2氣體對人體毒害作用大,要注意排除廢氣,改進勞動條件。2#酸液能比較好地溶解不銹鋼氧化皮,適用洗不宜進行熔鹽堿浸的高鉻鐵素體鋼和沉淀硬化不銹鋼絲。這種酸液成本高、酸性強,對金屬基體腐蝕更強烈,使用時更應(yīng)注意控制好鋼絲表面質(zhì)量。#酸液可與高錳酸鉀溶液配合使用,進行鋼絲的預(yù)酸洗,也可用來洗熔鹽堿浸后的鉻不銹鋼絲。酸液中的食鹽在一定程度上起緩蝕作用,減少硫酸對基體的腐蝕,減輕鋼絲酸洗后的氫脆。4#酸液清洗不銹鋼氧化皮最有效。因為氫氟酸對金屬基體作用很弱,因此更能避免酸洗缺陷,容易得到更純凈的光亮表面。這種酸液濃度應(yīng)保持一定的比例,即HNO3:HF=5:1。特別應(yīng)注意的是氫氟酸液體和蒸氣都有毒,能給人造成難以愈合的創(chuàng)傷,使用時必須配有特殊的預(yù)防措施。為防止揮發(fā),酸液溫度一般控制在50℃以下。酸洗后的鋼絲應(yīng)立即用壓力為0.8～1.2MPa的高壓水,將表面殘酸及殘渣沖洗干凈,然后進行涂層處理。2.1.3涂層的目的是在鋼絲表面形成一層粗糙、多孔、能吸附和攜帶潤滑劑的載體,拉絲時借助這層潤滑載體將拉絲粉帶入模具中。不銹鋼絲常見涂層分鹽石灰、草酸鹽和氯(氟)系樹脂3種類型。鹽石灰涂層成本低,原料購制方便,是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的涂層,常見配方如表2-6。表2-6鹽石灰涂層液配方乳液濃度,%編消石灰食鹽元明粉氯化石臘磷酸三鈉二硫化鉬溫度涂層方法號Ca(OH)2NaClNa2SO4Na3PO4MoS2℃120～308～10＞70涂2～3次220～308～1010～202.0～2.5＞80涂2～3次315100.51.50.2＞90涂2～3次410136.53＞90涂2～3次鹽石灰涂層質(zhì)量的好壞主要取決于它在鋼絲表面的粘附強度,而不是它的厚度。粘附強度又取決于石灰顆粒的細度。因此配制消石灰時,必須挑選焙燒完全,潔白純凈的石灰塊,放入8～10倍的水中,待其消化后攪拌均勻,用80目篩網(wǎng)過濾,去除砂石和未消化的碎塊。經(jīng)過濾的石灰乳放置沉淀槽內(nèi),繼續(xù)消化一周后呈雪花膏狀,即可使用。沉淀槽內(nèi)石灰應(yīng)保持濕潤狀態(tài),槽上要蓋好蓋。消石灰中加入食鹽能夠提高石灰對鋼絲的粘附性能,在隨后的拉拔過程中食鹽作為極壓添加劑能提高拉絲粉的軟化點,改進潤滑質(zhì)量。食鹽—石灰涂層的最大缺點是潮濕天氣極易返潮,造成涂層脫落。為此,國內(nèi)各廠家配制多種鹽石灰涂層,減少其吸濕性能。其中元明粉是粘附添加劑,氯化石臘和磷酸三鈉是極壓添加劑,二硫化鉬直接改進潤滑性能。涂層后的不銹鋼絲應(yīng)在150～200℃下充分干燥。干燥一方面促使鋼絲表面形成載體粗膜,另一方面也有去除酸洗氫脆作用,這點對含碳高的鉻不銹鋼絲(如9Cr18和4Cr13)特別重要。草酸鹽涂層也是不銹鋼絲的一種有效涂層,歷史上曾廣泛使用,近年來國內(nèi)外均較少采用,這種涂層配方如表2-7。表2-7草酸鹽涂層配方溶液濃度,g/l編草酸食鹽大蘇打亞硫酸鈉鉬酸銨氟化鈉硫酸鐵檸檬酸溫度時間號H2C2O4NaClNa2S2O3Na2SO3(NH4)MoO4NaFFe2(SO4)3C3H4OH(COOH)3℃min140～6010～300.5～1.080～9010～20250253301060～705～10337.51.28.750～70304120303.016050～705～1520世紀80年代,日本、瑞典等國不銹鋼絲多采用氯(氟)系樹脂涂層,使用效果要比前3種好。以日本共榮社油脂化學(xué)工業(yè)株式會社產(chǎn)品為例,氯系樹脂可選用LC-100、LC-105和LC-200三個品種,產(chǎn)品為淡黃色透明液體,使用時用三氯乙烯,三氯乙烷,全氯乙烯,甲苯等溶劑,按1:(1～2)的比例稀釋。鋼絲在稀釋液中浸涂后,自然干燥3-4h即可拉拔,拉拔后的鋼絲要在上述溶劑中去除涂層。氟系樹脂F(xiàn)-5為淡黃色懸浮液,它比氯系樹脂有更好的耐熱和耐壓性能。用氟系樹脂涂層的不銹鋼絲,可承受更高的拉拔速度,絲材表面更光亮。其使用方法與氯系樹脂相同。進入90年代,由于樹脂涂層帶來的環(huán)境污染和對人體健康的危害很難消除,不銹鋼涂層又回到水溶性涂層的老路上。新型涂層劑多以粉狀結(jié)晶體供貨,直接溶于水即可使用,使用維護方便。與老涂層方法相比,新涂層吸濕性少,不象硼砂和鹽石灰那樣易返潮;不象草酸鹽那樣著色;不象石灰皂那樣易脫落而引起粉塵;不象樹脂那樣影響環(huán)境和危害健康,拉絲后的殘余涂層去除方便。據(jù)初步分析,新涂層多以硼砂和元明粉(Na2SO4·10H2O)為基礎(chǔ),添加適量防潮劑、硫系或氯系極壓劑配制而成?，F(xiàn)在國內(nèi)、日本、臺灣不銹鋼絲生產(chǎn)企業(yè)常見涂層液配比及工藝如表2-8。近年來天津特潤絲、天津東亞、濟南龍海、西安新勇、靖江博通都有類似涂層供應(yīng)。表2-8不銹鋼絲涂層液配比及工藝品種外觀涂層工藝適用范圍濃度克/升溫度℃PH值浸涂時間分法CONDAT4020白色180～25090～959.0～108一般不銹鋼絲法CONDAT408灰色180～20090～959.010不銹彈簧鋼絲法CONDAT915淺灰褐色150～25090-959.210～15鐵素體不銹絲日共榮社SP-3白-淡紫色100～200>909.2>10一般不銹鋼絲日共榮社SP-100白-淡黃色50～15090～957.8>10不銹彈簧絲注:涂層后鋼絲自然風(fēng)干或120～130℃烘烤10分鐘2.1.國為涂層中含有氯離子,拉拔后鋼絲如直接熱處理,氯離子會造成鋼絲表面點腐蝕,因此熱處理前要去除鋼絲表面殘留潤滑膜(即去涂層)。殘留潤滑膜呈堿性,只要將鋼絲置于酸液中漂洗一下,然后用高壓水沖洗就能夠去除。去涂層后的鋼絲需用消石灰(Ca(OH)2)的飽和溶液中和處理,中和液一般保持沸騰狀態(tài),鋼絲出槽后利用自身熱量即可烘干。2.經(jīng)固溶處理的奧氏體不銹鋼絲塑性良好,但變形抗力大,加工硬化效應(yīng)強,拉拔時要有良好的潤滑劑和適宜的模具。拉拔大尺寸(直徑大于5.0mm)不銹鋼絲一般選用YG8硬質(zhì)合金模,?？坠ぷ麇F度為14°左右;小尺寸(直徑5.0～0.5mm)鋼絲選用YG6硬質(zhì)合金模,?？坠ぷ麇F角度為12°左右。使用硬質(zhì)合金模拉拔時,采用干式潤滑劑。一般認為選用含有極壓添加劑,軟化點較高的脂肪酸皂較為適宜。直徑0.5mm以下的不銹鋼絲多采用聚晶金剛石模,在油性液體潤滑劑(酸化蓖麻油、紡織助劑等)中拉拔。直徑小于0.2mm的細絲大都采用天然金剛石模,配以肥皂水拉拔。近年來不銹鋼干式拉絲普遍采用壓力模技術(shù),即在壓力模盒內(nèi)同時裝有兩個模具,第一個模具(壓力模)孔徑稍大于鋼絲直徑,第二個模具為正常拉絲模,如圖2-1。壓力模起兩種作用:1、為鋼絲定位,保證鋼絲沿中心線進入拉絲模,均勻變形。2、阻止?jié)櫥瑒┗亓?在拉絲模前形成高壓區(qū),加大潤滑劑粘附厚度,有利于多次拉拔。根據(jù)加拿大的使用經(jīng)驗,壓力?？讖奖蠕摻z(盤條)直徑大一個固定值(K),使用效果最好,見表2-9和表2-10。表2-9鋼絲拉拔壓力模尺寸選擇表鋼絲直徑mmK值mm0.75～1.50.05>1.5～3.00.10>3.0～5.00.20>5.0～8.00.35>8.0～13.00.55>13.0～18.00.90注:壓力?？讖?鋼絲直徑+K表2-10盤條拉拔壓力模尺寸選擇表鋼絲直徑mmK值mm5.0～6.50.70>6.5～9.50.95>9.5～12.01.25>12.0～18.01.80>18.0～24.02.5注:壓力?？讖?鋼絲直徑+K油拉是近年常見的另一項新技術(shù),干粉潤滑劑拉出的不銹鋼絲,在去除表面殘余潤滑膜后表面無光澤,稱為半霧面狀態(tài)。如經(jīng)酸漂洗或打毛處理,徹底消除表面光澤后,則稱為霧面狀態(tài)。有的用戶要求交貨鋼絲保持良好的金屬光澤,稱為光亮狀態(tài)。光亮狀態(tài)鋼絲根據(jù)光潔度要求不同,必須在拉拔過程中預(yù)留1～2個道次,采用油性液體潤滑劑拉拔。由于油性潤滑劑的潤滑效果遠不如干粉潤滑劑,油性拉拔的減面率一般控制在15%以下,拉拔速度限制在150m/min以下。馬氏體鋼絲可選用硬質(zhì)合金模配合油性潤滑劑拉拔。奧氏體和鐵素體不銹鋼絲最好選用聚晶鉆石模與油性潤滑劑配合拉拔。與碳素彈簧鋼絲相比,不銹鋼絲拉拔的特點是總減面率較小,道次減面率較大。因為不銹鋼絲時效溫度較高,對模具和卷筒的冷卻要求沒有彈簧鋼絲那樣嚴格,甚至能夠認為卷筒溫度升高有利于不銹鋼絲的拉拔。保證表面涂層干燥,完整是不銹鋼絲順利拉拔的先決條件。一旦發(fā)現(xiàn)涂層返潮或局部脫落,應(yīng)重新涂層后拉拔。拉拔過程中發(fā)現(xiàn)潤滑不良也應(yīng)重新涂層,否則鋼絲極易與?？渍痴?造成表面劃傷。鐵素體鋼絲和1-4Cr13馬氏體鋼絲的拉拔工藝與奧氏體鋼相同,但要注意控制道次減面率不宜過大。拉拔后的鋼絲應(yīng)及時熱處理,避免發(fā)生應(yīng)力裂紋。冷拉和軟態(tài)交貨的鋼絲典型拉拔工藝如表2-11,輕拉狀態(tài)交貨的鋼絲拉拔工藝如表2-12。超低碳不銹鋼絲的屈服極限相對比較低,冷加工硬化效應(yīng)也比較弱,因而在保證成品性能符合標(biāo)準條件下,能夠使用較大的減面率拉拔。但其道次減面率應(yīng)該比一般不銹鋼絲小,否則很容易拉斷。表2-11冷拉狀態(tài)成品鋼絲拉拔工藝成品直徑允許偏差成前直徑總減面率拉拔道次拉拔程序mmmmmm%次mm6.0±0.0388.043.828.0-6.8-6.05.0±0.0387.049.027.0-5.8-5.04.0±0.0385.547.125.5-4.5-4.03.0±0.034.249.024.2-3.5-3.02.0±0.032.849.022.8-2.3-2.01.0±0.021.449.021.4-1.15-1.0表2-12輕拉狀態(tài)成品鋼絲拉拔工藝成品直徑允許偏差成前直徑總減面率拉拔道次拉拔程序mmmmmm%次mm6.0±0.0386.719.816.7-6.05.0±0.0385.620.315.6-5.04.0±0.0384.521.014.5-4.03.0±0.033.422.113.4-3.02.0±0.032.324.412.3-2.01.0±0.021.1524.411.15-1.02.2不銹冷頂鍛鋼絲生產(chǎn)技術(shù)近年來隨著中國現(xiàn)代化進程的加快,不銹鋼標(biāo)準件的需求量急劇增加,在家用電器、室內(nèi)裝璜、精密儀器行業(yè)不銹鋼標(biāo)準件幾乎全部取代了碳鋼鍍鉻或鍍鋅標(biāo)準件。在食品、交通、機械、建筑等行業(yè)不銹鋼標(biāo)準件的需求也在穩(wěn)步、持續(xù)上升。不銹標(biāo)準件需求急劇增加帶動了不銹冷頂鍛鋼絲的技術(shù)進步,十年前中國不銹冷頂鍛鋼絲常見牌號為ML1Cr18Ni9Ti、ML1Cr17Ni2、ML1Cr13和ML1Cr17,與國際通用鋼號脫節(jié)。為此,冶金行業(yè)先后制定和修訂了兩版國家標(biāo)準GB4232-84和GB/T4232-93《冷頂鍛用不銹鋼絲》,推動冷頂鍛用不銹鋼絲的技術(shù)進步,但收效甚微。直到九十年代中期,隨著標(biāo)準件行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化,在江浙、廣東、河北一帶涌現(xiàn)出一批外資和私營拉絲和標(biāo)準件生產(chǎn)企業(yè),從根本上改變了中國冷頂鍛鋼絲生產(chǎn)和使用與世界脫軌的格局。能夠說,當(dāng)前中國不銹冷頂鍛鋼絲的生產(chǎn)和使用技術(shù)已與世界先進水平相當(dāng)。2.2.1按GB/T3098.6-《不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱》規(guī)定,不銹鋼標(biāo)準件按材質(zhì)分為A(奧氏體鋼)、C(馬氏體鋼)和F(鐵素體鋼)三類。標(biāo)準件用組別和性能等級兩部分標(biāo)記,中間用短劃隔開。第一部分表示鋼的組別,由字母和數(shù)字組成,字母表示鋼的類別,數(shù)字表示鋼的化學(xué)成分范圍,見圖2—2。第二部分表示性能等級,由兩位數(shù)字組成,數(shù)字表示標(biāo)準件抗拉強度的1/10。如A4-70螺栓,表示用316(0Cr17Ni12Mo2)制造的抗拉強度大于700Mpa的不銹鋼螺栓。C3-80表示用431(2Cr16Ni2)制造的抗拉強度大于800Mpa的螺栓。鐵素體馬氏體奧氏體鋼的類別鐵素體馬氏體奧氏體鋼的組別A1A2*A3A4*A5C1C4C3F1性能等級50708050701105070804560軟冷加工高強度軟淬火并軟淬火并淬火并軟冷加工回火回火回火注:*含碳量低于0.03%的低碳不銹鋼,可增加標(biāo)記”L”,如A4L—80。圖2—2不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱組別和性能等級的標(biāo)記A類鋼(奧氏體鋼)包含A1～A5五個組別。A類鋼無法經(jīng)過熱處理強化,制作≥70級螺栓需經(jīng)冷作做硬化處理。A1組鋼是為機械加工專門設(shè)計的易切削鋼,鋼中含硫量較高、耐蝕性稍低于同類鋼。常見牌號有303、303Se。A2組鋼為通用不銹鋼,常見牌號有302HQ、304系列、305和384等。A3組鋼為穩(wěn)定化型鋼,常見牌號321和347。A4組鋼是具有良好抗氯離子腐蝕性能的Cr—Ni—Mo系列不銹鋼,一般見于石油化工、造船、食品等行業(yè),常見牌號有316和317。A5組鋼為穩(wěn)定化型耐酸鋼,使用范圍與A4相同,常見牌號有0Cr18Ni12Mo2Ti和0Cr18Ni12Mo2Nb。C類鋼(馬氏體鋼)包含C1、C3和C4三個組別,制作≥70級螺栓需經(jīng)淬火回火處理。C1組鋼是Cr12系列鋼,耐蝕性能有限,用于制作渦輪機及水泵的緊固件,常見牌號403(1Cr12)和409(0Cr11Ti)C3組鋼是Cr—Ni系列鋼,耐蝕性能優(yōu)于C1組鋼,常見牌號有431和414(1CR1Ni2)。C4組鋼是Cr13系列鋼,耐蝕性能介于C1和C3組鋼之間,常見牌號410(1Cr13)和420(2Cr13)。F類鋼(鐵素體鋼)包含F(xiàn)1和FA二個組別,當(dāng)前標(biāo)準只列出F1組,F類鋼無法經(jīng)過熱處理強化,制作≥60級螺栓需經(jīng)冷作做硬化處理。F1組鋼具有良好的耐蝕性能和成型性能,但強度偏低。常見牌號有429、430和434。FA組鋼為鐵素體—奧氏體雙相鋼,此類鋼鉻鉬含量較高,具有良好的抗應(yīng)力腐蝕和縫隙腐蝕性能,可減少氯離子應(yīng)力腐蝕造成螺栓失效的風(fēng)險,典型牌號有00Cr22Ni5Mo3。2.2.2不銹冷頂鍛鋼絲應(yīng)該既具備不銹鋼的耐蝕性能又具備冷頂鍛用鋼的高塑性和低的冷加工強化系數(shù)。常見不銹冷頂鍛鋼絲的冷頂鍛性能和耐蝕性能比較如表2-13。表2-13不銹冷頂鍛鋼的冷頂鍛性能和耐蝕性能牌號冷鐓性能耐蝕性鋼號冷鐓性能耐蝕性430(0Cr17)16304HC(0Cr18Ni9Cu2)3-43429(0Cr15)16316L(00Cr17Ni14Mo2)3-41434(0Cr17Mo)24316(0Cr17Ni12Mo2)42410(1Cr13)37304L(00Cr19Ni10)42-3431(2Cr16Ni2)55304M(0Cr18Ni9)4-53384(0Cr16Ni18)23304(0Cr18Ni9)53305(0Cr18Ni12)2-31321(0Cr18Ni10Ti)52-3302HQ(0Cr18Ni9Cu3)34注:1號性能最好,隨號數(shù)增大性能下降。429、430和434是鐵素體類鋼,為降低鋼的變形抗力,一般將碳含量控制在0.05%以下,該類鋼冷加工強化率低,冷頂鍛性能極佳,能夠制成形狀復(fù)雜的、帶有較深溝槽的標(biāo)準件,標(biāo)準件在空氣中有良好的耐腐蝕性能,在沿?；蚝新入x子氣氛中434具有更好的抗點腐蝕性能。410和431是馬氏體鋼,主要用于制造高強度螺栓。410螺栓成形后需進行淬回火處理,碳含量過低淬不上火,抗拉強度達不到標(biāo)準要求。431鋼處于兩相區(qū),成分微小波動會帶來鐵素體相的急劇變化。如鐵素體相含量超過20%,鋼材熱加工時易出現(xiàn)兩相交界處的撕裂,成品淬回火后斷面收縮和沖擊值偏低。為控制鐵素體含量,需適當(dāng)增大穩(wěn)定奧氏體元素C,Ni的含量,如表2-14。但穩(wěn)定奧氏體元素過高,成品淬回火后殘余奧氏體量增加,最終導(dǎo)致標(biāo)準件組織中含有馬氏體、抗拉強度偏高,沖擊韌性下降。表2-14冷頂鍛鋼絲化學(xué)成分實際控制線牌號化學(xué)成分,%CSiMnPSCrNiMoCuNTi429≤0.050.300.500.300.50≤0.035≤0.03014.016.0≤0.50≤0.025430≤0.040.300.500.300.50≤0.035≤0.02016.517.5≤0.50≤0.50≤0.025434≤0.040.300.500.300.50≤0.035≤0.01516.517.5≤0.500.951.25≤0.0254100.090.150.300.500.300.60≤0.035≤0.01511.513.5≤0.50≤0.504310.150.200.300.500.300.50≤0.035≤0.02015.516.81.502.20≤0.50302HQ≤0.040.200.400.600.90≤0.035≤0.03017.318.59.3010.03.003.40≤0.030304≤0.050.200.601.401.80≤0.035≤0.03018.019.58.09.5≤1.00≤0.060304HC≤0.050.200.601.502.00≤0.035≤0.03017.518.58.09.51.003.00≤0.060304M0.030.050.300.601.502.00≤0.035≤0.03018.019.29.010.0≤1.00≤0.060316≤0.060.300.601.401.80≤0.035≤0.03016.517.510.51.52.002.45≤0.060304L≤0.030.300.601.401.80≤0.035≤0.03018.019.09.510.5≤1.00≤0.060305≤0.040.300.601.202.00≤0.035≤0.03017.519.011.513.5≤1.00≤0.060316L≤0.00250.400.700.801.20≤0.035≤0.01017.018.012.513.02.002.45≤0.0303210.040.060.200.701.001.50≤0.035≤0.02017.219.09.510.5≤0.60≤0.50≤0.0300.400.70384≤0.040.300.601.001.50≤0.035≤0.03015.017.017.019.0≤0.030300系列(Cr-Ni)不銹鋼具有非常好的耐蝕性能,但該類鋼變形抗力大,冷加工強化快,不利于冷頂鍛成形。為改進冷頂鍛性能,主要措施有:①減少鋼中碳含量,降低鋼的變形抗力,如304L和316L。②增加鋼中Ni含量,