不銹鋼選材和使用設(shè)計(jì)指南

不銹鋼選材和使用設(shè)計(jì)指南前言10.5%以上鉻的鐵基合金.半個(gè)多世紀(jì)以來,不銹鋼在建筑、化學(xué)等行業(yè)及生活消費(fèi)方面得到應(yīng)用.現(xiàn)在市場(chǎng)銷售的很多不銹鋼最早是由美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)A)。設(shè)計(jì)者應(yīng)具備有從這樣多的不銹鋼中選擇具有肯定特性和性能的合金的現(xiàn)成的由北美特別鋼工業(yè)(SSINA)審查和修改正。特別是為設(shè)計(jì)工程師而寫，對(duì)不銹鋼的寬闊領(lǐng)域作了概述，既有標(biāo)準(zhǔn)的又有專利權(quán)的，包括成分、性能、制造方法和用60AIME(美國(guó)礦業(yè)、冶金和石油協(xié)會(huì))所屬鋼鐵協(xié)會(huì)的《鋼產(chǎn)品手冊(cè)不銹鋼和耐熱鋼》中。這些資料特別強(qiáng)調(diào)了在市場(chǎng)AISI1986AIME1、不銹鋼牌號(hào)501、冶金組織;2、AISI、300400;3、統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)體系，該體系是由美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)(ASTM)和美國(guó)自動(dòng)車工程師協(xié)會(huì)(SAE)制定的，適用于全部通用的金屬和合金。AISIAISIAISIASTMUNS表達(dá)依據(jù)冶金組織??奧氏體、鐵素體、馬氏體、沉淀硬化和雙相型列出了各種了各種不銹鋼。1)300200好的加工性，通過冷加工可以提高強(qiáng)度。30418-88。11)4004303)是純鉻400系好的延展性，有些鋼可以通過熱處理使抗拉強(qiáng)度超過200，000psi(1379MPa)。410鋁。他們可以通過固溶處理和時(shí)效被硬化以到達(dá)高強(qiáng)度。30%(按體積)。雙相不銹鋼供給的一些優(yōu)越性超過一般的奧氏體不銹鋼。雙相鋼牌號(hào)具有高的的牌號(hào)具有大約兩倍的屈服強(qiáng)度。32922051牌號(hào)一樣的UNS牌號(hào)牌號(hào)一樣的UNS201S20100310S31000202S20200310SS31008205S20500314S31400301S30100316S31600302S30200316LS30100302BS30215316FS31603303S30300316NS31620303SeS30323317S31651304S30400317LS31700304LS30403317LMNS31703302HQS30430321S31726304NS30451330S32100305S30500347N083302308S30800348S34700309S30900348S34800309SS30908384S384002UNSUNS405S40500430SFeS31000409S40900434S31008429S42900436S31400430S43000442S31600S43020S31603430F4463UNSUNS403S40300420FS42020410S41000422S42200414S41400431S43100416S41600440AS44002416SeS41623440BS44003420S42000440CS44004S31800S17400S15500S1770035329S329002205S31803vAISI1—5，4)4)UNS2、選擇不銹鋼是具有良好的耐腐蝕性、強(qiáng)度的加工性能的工程材料。他們可以簡(jiǎn)潔滿足要的方式，權(quán)衡四種因素是最重要。這四種因素是:的本質(zhì)和所需要的耐蝕或耐用熱程度。力學(xué)性能。特別強(qiáng)調(diào)室溫、高溫順低的強(qiáng)度。一般講，耐蝕性和強(qiáng)度的組3)工、成形、焊接等。4)益而節(jié)約的本錢，才是適宜的。3、耐腐蝕性膜。備、加工和使用設(shè)備中，要留意避開破壞或損傷這種薄膜。重形成薄膜，連續(xù)給與最大的保護(hù)。這樣保護(hù)膜是穩(wěn)定的，在正常的大氣中或弱的含水介質(zhì)中是有保護(hù)作用的，而鉻改善薄膜在某些酸介質(zhì)中的抵抗力。43.1很多易變的因素表示腐蝕介質(zhì)的特征，即化學(xué)制品和其濃度、大氣狀態(tài)、溫是，以下可作為選擇指南:304304L(304N)、器具其它消費(fèi)產(chǎn)品，廚房設(shè)備、醫(yī)院設(shè)備、運(yùn)輸工具、廢水處理裝置。3042%?3%304316它耐用硫酸化合物。而且，它的用途已擴(kuò)大到在加工工業(yè)中處理很多化學(xué)制品。3%—4%的鉬(在這個(gè)系列中也是所得到的較高的水平)，并含有比316型較多的鉻，具有更高的耐點(diǎn)腐蝕和裂縫腐蝕性能。硝酸和食品加工設(shè)備。410，需要強(qiáng)度和耐蝕性協(xié)作的高承力部件選用，例如結(jié)實(shí)件。410、水氣中和很多緩和的化學(xué)產(chǎn)品介質(zhì)中耐蝕。2205304316AISI酸、堿、有機(jī)物和藥品。以上對(duì)不銹鋼在各種介質(zhì)中可適用性的說明是依據(jù)成功使用的長(zhǎng)期的歷史作出25%磷酸介質(zhì)中的316型不銹鋼具有重要的影響。濕度對(duì)在極濃縮的硫酸中的304和316型鋼也有影響。6不銹鋼在各腐蝕介質(zhì)中腐蝕狀況緩和的氣氛和清氣氛化學(xué)牌號(hào)UNS牌號(hào)潔水工業(yè)性海水中性氧化復(fù)原201(S20100)×××××202(S20200)×××××205(S20500)×××××301(S30100)×××××302(S30200)×××××302B(S30215)×××××303(S30300)×××303Se(S30323)×××304(S30450)×××××304L(S30403)×××××(S30430)×××××5304N(S30451)×××××305(S30500)×××××308(S30800)×××××309(S30900)×××××309S(S30908)×××××310(S31000)×××××310S(S31008)×××××314(S31400)×××××316(S31600)××××××316F(S31620)××××××316L(S31603)××××××316N(S31651)××××××317(S31700)××××××317L(S31703)×××××321(S32100)×××××329(S32900)××××××330(N08330)××××××347(S34700)×××××348(S34800)×××××384(S38400)×××××403(S40300)××405(S40500)××409(S40900)××410(S41000)××414(S41400)××416(S41600)×416Se(S41623)×420(S42000)×422(S42200)×429(S42900)××××430(S43000)××××430F(S43020)××××430Se(S43023)××××431(S43100)×××××434(S43400)×××××436(S43600)×××××440A(S44002)××440B(S44003)×440C(S44004)×442(S44200)××××446(S44600)×××××(S31800)××××(S15500)×××××6(S17400)×××××(S17700)×××××介質(zhì)牌號(hào)鹽酸通常不推舉使用不銹鋼，除非溶液很稀，并在室溫。304316蝕。硝酸使用304L4305%磷酸，使30431731685%時(shí)，316317腐蝕，可以參加其他緩蝕劑(如砷)。10%，溫度達(dá)120?F(50?)，假設(shè)溶液是通風(fēng)的，可以使用316型鋼;如在不通氣的溶液中，腐蝕就較大。溫度高到5%，可317500??20000PPM小量的銅離子時(shí)，硫酸可能在中等濃度的熱溶液中使用304型鋼。其他的添加物可具有相反的作用。316耐腐蝕性能。在強(qiáng)堿中堿通常純度的苛性溶液可氫氧化銨能含有氯化物，這會(huì)加重一種腐蝕，可能使316304苛性溶液304型鋼用作廣泛用途的設(shè)備，包括蒸餾器、便器的加熱器、存放容器、熱交換器、管線、閥門和泵，濃度達(dá)120?F，304混濁或顏色變色，對(duì)室317還存在甲酸時(shí)，或假設(shè)溶液不通氣時(shí)。31630430??99%的分餾設(shè)備，用304316以上的零件。在更嚴(yán)峻的腐蝕條件下，317性較好些。設(shè)有任何醛304316304316317鋼。316酯類從腐蝕觀點(diǎn)看，酯類與有機(jī)酸類似。300?500?F(150?260?)，需316317316介質(zhì)牌號(hào)7酞酸酐通常使用316型鋼制作反響器、分餾塔、分別器、隔板、蓋板和管316色產(chǎn)品而作的薄片烘干傳動(dòng)帶。獲得硫化的高分子乙醇的鹽。3042.75316L316的腐蝕性更強(qiáng)的高酯肪酸蒸汽中。而在更高317304性。尿素通常需要的是316L耐蝕性和對(duì)產(chǎn)品純度有較大的保證。使用試驗(yàn)是鑒定評(píng)價(jià)材料的最牢靠的試驗(yàn)，ASTMG—4預(yù)先考慮的最惡劣的操作狀態(tài)下進(jìn)展。VhligLaqueCopsonFontanaGreens腐蝕指南，由國(guó)家腐蝕工程師學(xué)會(huì)測(cè)量的腐蝕數(shù)據(jù)，和ASM的金屬手冊(cè)、腐蝕數(shù)50%硫酸氫氟酸)表現(xiàn)很差。所經(jīng)受的腐蝕浸蝕是在整個(gè)金屬外表上破壞保護(hù)薄膜。不適用的不銹鋼極少，并且通常被取消了。腐蝕的類型很可能與點(diǎn)腐蝕、裂縫腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂和晶間腐蝕無關(guān)。4、力學(xué)和物理性能(室溫)4-1奧氏體不銹鋼不能通過熱處理而硬化，而可以通過冷加工強(qiáng)化，因此他們具有范圍很寬的力學(xué)性能。在室溫，奧氏體不銹鋼具有的屈服強(qiáng)度在之間，這取決于化學(xué)成分和冷加工程度。甚至在高強(qiáng)度時(shí)8。冷加工對(duì)301型和304型的影響不同，301加工硬化大。304L304N301302201202局部圖表能看出少量成分變化的影響，例如，在給定的冷加工程度時(shí)，202301305310301201級(jí))值)8ksiMPaksiMPa1/4-Hard125862755171/2-Hard15010341107583/4-Hard1751207135931Full-Hard1851276140965V1005(英尺??磅)30116301AISI(ksi)MPa301352413023423430335241304352413163926932138262347392699限大約為抗拉強(qiáng)度的二分之一。的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)近來，設(shè)計(jì)工程師想使用奧氏體不銹鋼在構(gòu)造上進(jìn)展改進(jìn)，但是缺少適宜的設(shè)AISI完全的屈服點(diǎn)?，F(xiàn)在，美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)(ASCE)SSINA冷成型不銹鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包括四個(gè)奧氏體不銹(201、301、304、316)和三個(gè)鐵素體不銹鋼牌號(hào)(見以下鐵素體局部)。該標(biāo)準(zhǔn)要求不銹鋼構(gòu)造質(zhì)量的使用一般依據(jù)美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(ASTM)規(guī)定確定。28×10psi30410。8奧氏體不銹鋼化學(xué)成分，%(最大值，另有說明除外)一般力學(xué)性能(退火的薄板另有規(guī)定除外)率標(biāo)產(chǎn)化學(xué)成分ksi2950.8mmksMPCMnPSSiCrNiMo其他ksiMPa%ia50.016.00/18.06531B9201.15.061.003.50/5.50.25N95454030500/7.507.50/.017.00/19.06131B9202.15.061.004.00/6.00.25N9045403020010.00.12/.214.00/15.0.016.50/18.0120.8327B9205.03.501.00/1.75.32/.4N695850305168.04.016.00/18.07527B8301.152.001.006.00/8.001104060530865.04.017.00/19.06127B8302.152.001.008.00/10.009040505302652.00.04.017.00/19.06527B8302B.152.008.00/10.00954055/3.05305650.1517.00/19.06224303.152.00.201.008.00/10.00.60*903550棒011min.017.00/19.06224303Se.152.00.021.008.00/10.00.15Se(min)9035506011.04.018.00/20.05729B8304.082.001.008.00/10.50844255530900.04.018.00/20.05529B7304L.032.001.008.00/12.00813955530869S3043.04.017.00/19.05021B7.082.001.008.00/10.003.00/4Cu7331700530340.04.018.00/20.06233B8304N.082.001.008.00/10.50.10/.16N904850530115.04.017.00/19.010.50/13.05826B8305.122.001.008538505300620.04.019.00/21.010.00/12.07955308.082.001.001158040絲530032.04.022.00/24.012.00/15.06231B8309.202.001.009045455300105.04.022.00/24.012.00/15.06231B8309S.082.001.009045455300105.04.024.00/26.019.00/22.06531B8310.252.001.50954545530050510.04.024.00/26.019.00/22.06531B8310S.082.001.5095454553005051.50.04.023.00/26.019.00/22.06834B8314.252.001005040/3.053009550.04.016.00/18.010.00/14.02.00/3.05729B7316.082.001.0084425053000909.1016.00/18.010.00/14.01.75/2.55826B8316F.082.00.201.00853860000625min.04.016.00/18.010.00/14.02.00.3.05529B7316L53000809.032.001.00814250.04.016.00/18.010.00/14.02.00/3.06233B8316N.082.001.00.10/.16N90484853000115.04.018.00/20.011.00/15.03.00/4.06227B4317.082.001.0090404553000165.04.018.00/20.011.00/15.03.00/4.05926317L.032.001.00863855B55300032317LM.04.017.00/20.013.50/17.54.00/5.06637B8.032.00.75.10/.20N965449N53000238.04.017.00/19.06224B8321.082.001.009.00/12.005XCTi(min)903545530110.75.017.00/20.034.00/37.0.10Ta.20C5526B8330.082.00.04803840/1.5300b2200.04.017.00/19.06527B4CCbmin954045347.082.001.009.00/13.0010X565530Cb+Ta10C(min)X.04.017.00/19.06527B4348.082.001.009.00/13.00954045530565Ta0.1MAXCo0.2MAX.04.015.00/17.017.00/19.05124B7384.082.001.007535555300710v“*”:由生產(chǎn)者打算可以參加10一般用途不銹鋼的物理性能(退火狀態(tài))304430410S1380028.0(193)29.0(200)29.0(200)29.4(203)12.5(86.2)——————密度0.29(8060)0.28(7780)0.28(7780)0.28(7780)比熱0.12(503)0.11(460)0.11(460)0.11(460)119.4(0.113)15.1(0.182)14.4(0.174)8.1(0.097)熱導(dǎo)率12.4(0.149)15.2(0.183)16.6(0.201)12.7(0.152)5.8(10.4)5.5(9.9)5.9(10.6)9.6(17.3)6.1(11.0)6.3(11.4)6.2(11.2)10.9(17.9)6.3(11.4)平均熱膨脹系數(shù)6.4(11.6)6.6(11.9)11.2(18.4)6.6(11.9)6.5(11.7)????10.4(18.8)6.9(12.4)????????[32??1500F]4(211A)已獲得相當(dāng)廣泛的貿(mào)易上的認(rèn)可。ASCE“409、430439在標(biāo)準(zhǔn)中使用的409型鐵素體不銹鋼最大的厚度限制在0.15英寸.4304390.125通常，隨著鉻含量的增加而退火狀態(tài)的韌性降低。鉬傾向于提高延展性，而碳傾向降低延展性。鐵素體不銹鋼可以用作構(gòu)造用途(正如以上說明的)，以及像廚好的耐蝕性和光亮度，要求很高的拋光精度。當(dāng)與低碳鋼(如SAE1010鋼)比較AISI430鋼相比，由于具有較高的強(qiáng)度水平，鐵素體不銹鋼成型要求稍大的功率。顯微純潔度對(duì)鐵素體型鋼具有好的成型性是很重要的。由于夾雜物可能像成型時(shí)裂紋引發(fā)點(diǎn)那樣起作用。405型不銹鋼在退火狀態(tài)使用，410型鋼的力學(xué)性能和耐蝕性能是令人滿足的，但是期望有較好的可焊性。430水槽和裝飾物品，430型的物理性能列在表10中。434和436型使用在要求有為最好的耐蝕性時(shí)和相當(dāng)猛烈的伸展工藝時(shí)。430F和430FSe型時(shí)常用作緊固件和其他切削零件，后者在要求成型附加切削44244612表11牌號(hào)CMnPSSiCrNiMo其他4050.081.000.040.031.0011.5/14.50.60.10/0.30AL4090.081.000.0450.0451.0010.5/11.750.56XC/0.75Ti4290.121.000.040.031.0014.0/16.00.754300.121.000.040.031.0016.0/18.00.75※430F0.121.250.060.05min1.0016.0/18.00.600.15Se(min)430Fse0.121.250.060.061.0016.0/18.04340.121.000.040.031.0016.0/18.00.75/1.254360.121.000.040.031.0016.0/18.00.75/1.255XC/0.7Cb+Ta4420.201.000.040.031.0018.0/23.00.64460.201.500.040.031.0023.0/27.00.750.25N標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能(退火的薄板另有規(guī)定除外)250.80mm氏ksiMPaksiMPa405654484027625B75409654483524125B75429704834027630B80430755175034525B85(plate)430F956558558610B92(plate)430Fse956558558610B92(wire)434775315336523B83(wire)436775315336523B83(Bar)442805524531020B90(Bar)446805525034520B834?3馬氏體鋼是這樣命名的，由于當(dāng)把鋼加熱到臨界溫度(1600?F300?700?F(149?371?)12、1314鋼各牌號(hào)的化學(xué)成分和退火狀態(tài)下的力學(xué)性能。12馬氏體不銹鋼牌號(hào)CMnPSSiCrNiMo4030.151.000.040.030.5011.5/13.04100.151.000.040.031.0011.5/13.54140.151.000.040.031.0011.5/13.51.25/2.504160.151.250.060.15min1.0012.0/14.00.60*13416Se0.151.250.060.061.0012.0/14.00.15Semin4200.15min1.000.040.031.0012.0/14.00.60*0.75/420F0.15min1.250.060.15min1.0012.0/14.00.50/1.001.254220.20/0.251.000.0250.0250.7511.0/13.01.25/2.500.15/0.3V0.75/1.25W4310.201.000.040.031.0015.0/17.0440A0.60/0.751.000.040.031.0016.0/18.00.75440B0.75/0.951.000.040.031.0016.0/18.00.75440C0.95/1.201.000.040.031.0016.0/18.00.7513標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能(退火的薄板，另有規(guī)定除外)250.80mm型ksiMPaksiMPa403704834561025B80410704834561025B8041412082710572415B98416755174027630B82Bar416Se755174027630B82Bar420956555034525B92Bar420F956555537922220(Brinell)Bar422*145100012586218320(Brinell)Bar4311258629565520C24Bar440A1057246041420B95Bar440B1077386242718B96Bar440C1107586544814B97Bar馬氏體不銹鋼依據(jù)力學(xué)性能的兩個(gè)范圍可歸為兩個(gè)根本組別:低碳成分鋼，具有最大硬度值約為洛氏硬度RC45;高碳鋼成分鋼，可以硬化到洛氏硬度RC24)。兩組之間的界限是大約0.15%的碳含量.403416440A、440B440C然而，420、414431420含量為0.15%，而通常以規(guī)定的碳含量0.3,0.4%生產(chǎn)。但420型不能硬化到440型度和足夠的延展性的綜合性能(對(duì)刀具和塑料模具可適用)。414431供給兩種用途:(1)改善耐蝕性，由于可允許有較高的鉻含量;(2)提高韌性。14馬氏體不銹鋼可經(jīng)受回脆性，將不進(jìn)展熱處理，或者，假設(shè)韌性是重要的，可18可以說明?；鼗鹜ǔＴ谶@個(gè)溫度范圍以上進(jìn)展。14標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能1(25.4mm)棒上作的)UNS淬火0.2%規(guī)定殘斷面收縮縱HBHR50.80mmksiMPa?F??F?ksiMPaHBHR4002041901310145100015553547390C4160031518096514096515553547375C39403S40300800*426195134415010341755390C414101800981C43410S410001000*53814510001157932065300C311200*64811075885586236575102225B971400*76090621604143070100136180B894002041901310145100012452027390C4160031518096514096513452027375C39416S41600800*426195134415010341350390C414101800981C43416SeS416231000*53814510001157931550300C311200*6481107588558618553041225B971400*760906216041425606081180B894002041001379150103415554561410C436003151901310145100015554561400C41425414S414001800981800*426200137915010341658415C43C441000*53814510001208272060290C301200*76012082710572420655068250C224002042051413155106915553041415C431900440600315600315150103415554561400C43431S431001036C45800*426800*42615510691560415C43151000*5381000*5381308961860325C341200*7601200*7609565520605068260C2460031523015861900540420S4200019513448251014500C501036C54C5660031526017931900570440AS44002240165552045510C5110366003151900590440BS440032801931270186231534555C551036C58C606003151900610440CS440042851965275189621023580C571036馬氏體各牌號(hào)的沖擊試驗(yàn)表示,隨著硬度的提高,韌性傾向于降低。高強(qiáng)度(高440A10414的410型具有較高水平的韌性。馬氏體鋼各牌號(hào)顯示出塑性—脆性轉(zhuǎn)變溫度(在此溫度，缺口塑性格外急速的下降)，轉(zhuǎn)變溫度接近室溫，并且在大約—300?F(—184?)的低溫時(shí)，這些鋼變得很脆。這種影響取決于成分、熱處理和其他各種因素。顯示，假設(shè)缺口塑性的臨界點(diǎn)在室溫或以下的溫度，并且鋼在硬化狀態(tài)使用，100?F(—73?)，其他不銹鋼或許更適宜。響可能比合金含量或熱處理更降低疲乏極限。另外的重要性能是耐磨損。一般化講，材料越硬，就顯示出越耐磨損。在有腐不斷地除掉，造成很高的外表磨損/鋼的彈性模量(29×10Psi)比碳鋼的彈性模量(30×10Psi)(207GPa)稍低，而比其他的工程材料(如鋁，10×10Psi，67GPa)顯著高。0.281b(Percu(in(7780kg/m)稍低于碳鋼和合金鋼密度。結(jié)果，其具有極好的振動(dòng)阻尼力量。馬氏體不銹鋼在適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院?，一般地選擇其中等耐蝕性，相當(dāng)高的強(qiáng)度414416416Se型。時(shí)常用420型鋼制作彈簧、扁平餐具、外科手術(shù)刀具和手開工具，耐431440A440B440C16410接，硬化熱處理應(yīng)在成型工序之后進(jìn)展，由于硬化鋼的成型質(zhì)量差。4?3馬氏體鋼是這樣命名的，由于當(dāng)把鋼加熱到臨界溫度(1600?F和硬度，而且得到最好的耐蝕性、延展性和耐沖149?371?)范圍內(nèi)。]擊性能，該種鋼規(guī)定進(jìn)展消退應(yīng)力或回火處理[通常在300?700?F(12、1314SiCrNiMo4030.151.000.040.030.5011.5/13.04100.151.000.040.031.0011.5/13.54140.151.000.040.031.0011.5/13.51.25/2.504160.151.250.060.15min1.0012.0/14.00.60*416Se0.151.250.060.061.0012.0/14.00.15Semin4200.15min1.000.040.031.0012.0/14.00.60*0.75/420F0.15min1.250.060.15min1.0012.0/14.00.50/1.001.254220.20/0.251.000.0250.0250.7511.0/13.01.25/2.500.15/0.3V0.75/1.25W4310.201.000.040.031.0015.0/17.0440A0.60/0.751.000.040.031.0016.0/18.00.75440B0.75/0.951.000.040.031.0016.0/18.00.75440C0.95/1.201.000.040.031.0016.0/18.00.7513標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能(退火的薄板，另有規(guī)定除外)250.80mm型ksiMPaksiMPa403704834561025B80410704834561025B8041412082710572415B98416755174027630B82Bar416Se755174027630B82Bar420956555034525B92Bar420F956555537922220(Brinell)Bar422*145100012586218320(Brinell)Bar4311258629565520C24Bar440A1057246041420B95Bar17440B1077386242718B96Bar440C1107586544814B97Bar馬氏體RC60(退火狀態(tài)兩組的RC24)0.15%的碳含量.403416440A、440B440C然而，420、414431420含量為0.15%，而通常以規(guī)定的碳含量0.3,0.4%生產(chǎn)。但420型不能硬化到440型度和足夠的延展性的綜合性能(對(duì)刀具和塑料模具可適用)。414431供給兩種用途:(1)改善耐蝕性，由于可允許有較高的鉻含量;(2)提高韌性。馬氏體不銹鋼可經(jīng)受回脆性，將不進(jìn)展熱處理，或者，假設(shè)韌性是重要的，可18可以說明?；鼗鹜ǔＴ谶@個(gè)溫度范圍以上進(jìn)展。14標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能1(25.4mm)棒上作的)UNS淬火0.2%規(guī)定殘斷面收縮縱HBHR50.80mmksiMPa?F??F?ksiMPaHBHR4002041901310145100015553547390C4160031518096514096515553547375C39403S40300800*426195134415010341755390C414101800981C43410S410001000*53814510001157932065300C311200*64811075885586236575102225B971400*76090621604143070100136180B894002041901310145100012452027390C41416S4160041060031518096514096513452027375C391800981C43416SeS41623800*426195134415010341350390C41181000*53814510001157931550300C311200*6481107588558618553041225B971400*760906216041425606081180B894002041001379150103415554561410C436003151901310145100015554561400C41425414S414001800981800*426200137915010341658415C43C441000*53814510001208272060290C301200*76012082710572420655068250C224002042051413155106915553041415C43600315600315150103415554561400C431900440431S43100800*426800*42615510691560415C431036C451000*5381000*5381308961860325C341200*7601200*7609565520605068260C2460031523015861900540420S4200019513448251014500C501036C54C5660031526017931900570440AS44002240165552045510C5110366003151900590440BS440032801931270186231534555C551036C58C606003151900610440CS440042851965275189621023580C571036馬氏體各牌號(hào)的沖擊試驗(yàn)表示,隨著硬度的提高,韌性傾向于降低。高強(qiáng)度(高440A10414的410型具有較高水平的韌性。馬氏體鋼各牌號(hào)顯示出塑性—脆性轉(zhuǎn)變溫度(在此溫度，缺口塑性格外急速的下降)，轉(zhuǎn)變溫度接近室溫，并且在大約—300?F(—184?)的低溫時(shí)，這些鋼變得很脆。這種影響取決于成分、熱處理和其他各種因素。顯示，假設(shè)缺口塑性的臨界點(diǎn)在室溫或以下的溫度，并且鋼在硬化狀態(tài)使用，410100?F(—73?)，其他不銹鋼或許更適宜。19響可能比合金含量或熱處理更降低疲乏極限。另外的重要性能是耐磨損。一般化講，材料越硬，就顯示出越耐磨損。在有腐不斷地除掉，造成很高的外表磨損/鋼的彈性模量(29×10Psi)比碳鋼的彈性模量(30×10Psi)(207GPa)稍低，而比其他的工程材料(如鋁，10×10Psi，67GPa)顯著高。0.281b(Percu(in(7780kg/m)稍低于碳鋼和合金鋼密度。結(jié)果，其具有極好的振動(dòng)阻尼力量。馬氏體不銹鋼在適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院螅话愕剡x擇其中等耐蝕性，相當(dāng)高的強(qiáng)度414416416Se型。時(shí)常用420型鋼制作彈簧、扁平餐具、外科手術(shù)刀具和手開工具，耐431440A440B440C410接，硬化熱處理應(yīng)在成型工序之后進(jìn)展，由于硬化鋼的成型質(zhì)量差。4?4沉淀硬化的原理是:將過冷的固溶體(固溶退火材料)在時(shí)效時(shí)變成所需要的冶金組織。其主要的優(yōu)點(diǎn)是，產(chǎn)品可以在退火狀態(tài)制造，然后在相當(dāng)?shù)偷臏囟萚900,1150?F(482,620?)]處理使之強(qiáng)化，把與高溫處理有關(guān)的問題削減到最小。260ksi(1793MPa)，甚至超過馬氏體不銹鋼的強(qiáng)度水15AISI學(xué)成分和在固溶處理和時(shí)效硬化狀態(tài)的通常的力學(xué)性能。沉淀硬化不銹鋼在中等溫度具有高的強(qiáng)度、相當(dāng)好的延展性和良好的耐蝕性。刀具和簡(jiǎn)潔彎曲的波浪管式的膨脹連接件。UNSS1380010中。15沉淀硬化不銹鋼牌號(hào)CMnPSSiCrNiMo其他0.90/1.35AlS13800.050.10.010.0080.1012.25/13.257.50/8.502.00.010N20/2.5S15500.071.00.040.0301.0014.00/15.503.50/5.502.50/4.50CuS17400.071.000.40.0301.0015.50/17.503.00/5.000.15/0.45Cb+TaS177001.000.04016.00/18.006.50/7.75.09.040.0403.00/5.00Cu0.15/0.45Cb+Ta0.75/1.50Al標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能(固溶處理棒材)牌號(hào)抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度(0.2%規(guī)定剩余伸長(zhǎng))伸長(zhǎng)率,標(biāo)距250.80mmksiMPaksiMPaS13800160110312082717C33S155001601103145100015C35S174001601103145100015C35S177001308964027610B905、高溫力學(xué)性能由于不銹鋼在高溫具有很好的強(qiáng)度和良好的耐蝕性和耐氧化性能。在蒸汽動(dòng)力時(shí)代，例如，高的容許設(shè)計(jì)應(yīng)力允許使用薄的斷面材料和高的操作AISI很多高溫用途確實(shí)良銹鋼，例如，過熱器、鍋爐和加熱器、閥門和主要的蒸汽管線。1050?F(566?)16明。表16列出304型無縫管在非火焰容器中的容許應(yīng)力與低合金鉻鉬鋼的比較。的。物理性能也是值得留意的。16在最大的金屬溫度時(shí)容許應(yīng)力?F90095010001050110011501200?482510538566593621649牌號(hào)ksiPaksiMPaksiMPaksiMPaksiMPaksiMPaksiMPa30410.068.99.867.29.565.29.062.18.356.96.947.65.537.92Cr—1Mo13.190.311.075.87.853.85.840.04.229.03.020.72.013.81/4在中等溫度也具有極好的高溫強(qiáng)度，但是在高溫時(shí)效時(shí)其強(qiáng)度急劇下降。211000?F(537?)以上，設(shè)計(jì)要依據(jù)蠕變或長(zhǎng)久斷裂強(qiáng)度數(shù)據(jù)。17退火狀態(tài)鉻不銹鋼的長(zhǎng)久和蠕變性能?F800900100011001200130014001500427482538593649704760861牌號(hào)ksiMPaksiMPaksiMPaksiMPaksiMPaksiMPaksiMPaksiMPa1000h405--25.017216.01106.8473.8272.2151.280.8641054.037234.023419.013110.0694.9342.5181.28--430--30.020717.51209.1635.0342.821.7120.964.0282.7191.8131.28446----17.91235.63910，000h405--22.015212.0834.7332.5181.4100.750.4341042.529426.017913.0906.9473.5241.5100.64--430--24.016513.5946.5433.4232.2150.750.53446----13.5943.0212.2151.6111.180.86每小時(shí)0.0001%的蠕變的應(yīng)力405--43.02968.0552.014--------41043.029629.02009.2634.2292.0141.070.86--430--15.41068.6594.3301.281.4100.960.64446--16.41136.1422.8201.4100.750.320.11每小時(shí)0.00001%的蠕變的應(yīng)力405--14.0974.5320.53--------41019.513513.8967.2493.4241.280.640.43--43017.512012.0836.7463.4241.5100.960.640.3244627.018613.0904.5324.5320.860.320.110.050.3181600,2000?F(871,1093?)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常適用于工廠正式供給的不銹鋼，但是應(yīng)當(dāng)留意到，工藝的各種變化可能存在。為了削減高溫使用的材料這種可能發(fā)生的變化，ASTM“H”304H321H)規(guī)定了最低的碳含量水平。焊接可能影響高溫長(zhǎng)久斷裂和蛻變強(qiáng)度特性。然而，良好的焊接工藝產(chǎn)生牢靠的數(shù)值。壓用的本，由于這反映了通行的技術(shù)。5(1會(huì)轉(zhuǎn)變。在不銹鋼中，這種轉(zhuǎn)變可能是變軟，碳化物沉淀或變脆。22當(dāng)馬氏體不銹鋼所處的溫度到達(dá)或超過原始的回火溫度時(shí)，在鋼中發(fā)生變軟現(xiàn)900?F(482?)只可能保持很短的22變脆通常意味著室溫韌性降低。變脆的設(shè)備必需留神處理，當(dāng)冷卻下來修理長(zhǎng)時(shí)保溫對(duì)各種不銹鋼的室27性較好。應(yīng)說明，410430304700,950?F885?F應(yīng)力10,000h長(zhǎng)久斷裂時(shí)間蛻變率牌試驗(yàn)溫度斷裂的100hr1000hr10,000hr0.01%hr號(hào)?F?伸長(zhǎng)率,%ksiMPaksiMPaksiMPaksiMPa16008714.70332.80191.75122.501715030218009822.45171.55110.9671.30930200010931.3090.7650.4630.6241816008715.80193.2022----3.5024--309S18009822.60181.65111.0071.007105200010931.40100.8360.4830.7654216008716.60454.00282.50174.002830310S18009823.20222.10151.3591.751260200010931.50101.1070.7650.8066016008714.70323.00211.95132.301611031418009822.60181.70121.1071.007120200010931.50101.1270.8560.9068216008715.00342.70191.40102.60183031618009822.65181.2590.6041.20835200010931.1280.362----4.0028--表長(zhǎng)時(shí)保存溫對(duì)室溫韌性和硬度的影響23室溫鑰匙形缺口夏比沖擊室溫布氏硬度1000h10,000h1000h10,000h不保9001200F9001050不保10501200F90010501200F9001200F(482)號(hào)(566)(482)1050566溫的(649C)(482)(566)482566649C482649Cft-lbJft-lbJft-lbJft-lbJft-lbJft-lbJ30491123871187510260817910762844764141145142143143132143304L82111931267610372988511571966385137140134134143143143309951291201638511543581201635169446010911410913014015315931075102--4865293962842939231241191191301521742693168010886117729844608711849662128143151148170145163177321107145101137901226994881197298628416814314916615615114834756766081557549666385516932431691561671691561691234053547--36492635--39533446165-143137-1431434103345--415627373953342128143-1141541241431284304662--32433446113445184-18618227717815644611--1111111111201-21119963925523900(500F持其所期望的力學(xué)性能。885F01100F(593?)熱處理來消退。1000~1088F(538~987?)溫度，經(jīng)過長(zhǎng)ss1650F(899?)加熱01900F(1038?)或更高溫度處理。溫度范圍內(nèi)，發(fā)生碳化物沉淀(見腐蝕局部)這就引起韌01900F(1038?)以上熱處理來消退。01000~1500F幫助。物理性能，如線膨脹和熱導(dǎo)率，是感興趣的。奧氏體不銹鋼比馬氏體或鐵素體不銹鋼牌號(hào)具有較大的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)不相像的金屬連接時(shí)，這個(gè)問題應(yīng)當(dāng)考慮。在不同的不銹鋼中，其熱導(dǎo)率也是不同的。然而，在熱交換用途中，薄膜電阻、污垢和其他的外表因素比合金本身對(duì)熱傳導(dǎo)器有大得多的影響。由于溫度的周期性引起變化的熱應(yīng)力，可能導(dǎo)致疲乏問題。已使用閱歷法則，獲得明顯的成功;對(duì)20年壽命，7000周期圖---相當(dāng)一天一個(gè)周期 已用在管線設(shè)計(jì)中，而對(duì)同40，000。300400銹鋼對(duì)熱疲乏更感敏。6、低溫力學(xué)性能低溫用的合金必需具有穩(wěn)定的工程性能，例如，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度、延展“室溫”特性，但是不能在低溫充分使用。低溫脆性斷24裂可能發(fā)生，有時(shí)帶來災(zāi)難性的破壞，而沒有任何像拉伸、下垂、凸起和塑性處理和儲(chǔ)存液態(tài)氣體中，少數(shù)鋼可以使用。奧氏體0423F(—253?)或更低)具有良好的延展性和韌性。020423F(—253?)時(shí)不僅有良好的延展性，而且還表現(xiàn)出抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度提高。低。21看出，截面尺寸對(duì)韌性