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●0Cr18Ni9的特性及应用:
0Cr18Ni9作为不锈钢耐热钢使用最广泛,用于食品用设备,一般化工设备,原子能用工业设备。
通俗的讲0Cr18Ni9就是304不锈钢板,0Cr18Ni9Ti就是321,一个是国标,一个是美标。321是因为原来冶炼技术不好,无法降低碳含量才研制的,现在因冶炼技术的提高,超低碳钢冶炼已经很平常,所以321有被淘汰的趋势。目前321的产量已经很少了。只有一些军工还在使用。
0Cr18Ni9钢(AISI304)是奥氏体不锈钢,是在最初发明的18-8型奥氏体不锈钢的基础上发展演变的钢种,该钢是不锈钢的主体钢种,其产量约占不锈钢总产量曲30%以上。由于此钢具有奥氏体结构,它不可能通过热处理手段予以强化,只能采用冷变形方式达到提高强度的目的。钢的奥氏体结构赋予了它的良好冷、热加工性能、无磁性和好的低温性能。0Cr18Ni9钢薄截面尺寸的焊接件具有足够的耐晶间腐蚀能力,在氧化性酸(HNO3)中具有优良的耐蚀性,在碱溶液和大部分有机酸和无机酸中以及大气、水、蒸汽中耐蚀性亦佳。 0Cr18Ni9钢的良好性能,使其成为应用量最大、使用范围最广的不锈钢牌号,此钢适于制造深冲成型的部件以及输送腐蚀介质管道、容器,结构件等,0Cr18Ni9亦可用子制造无磁、低温设备和部件。
●0Cr18Ni9的化学成份:
碳 C :≤0.07
硅 Si:≤1.00
锰 Mn:≤2.00
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.035
铬 Cr:17.00~19.00
镍 Ni:8.00~11.00
●0Cr18Ni9的力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥520
条件屈服强度 σ0.2 (MPa):≥205
伸长率 δ5 (%):≥40
断面收缩率 ψ (%):≥60
硬度 :≤187HB;≤90HRB;≤200HV
●0Cr18Ni9的热处理规范及金相组织:
热处理规范:固溶1010~1150℃快冷。
金相组织:组织特征为奥氏体型。
0Cr18Ni9钢是主要的不锈钢种,其产量占不锈钢总产量的30%以上。0Cr18Ni9该不能用热处理方法进行强化,但可用冷变形提高其强度。0Cr18Ni9钢具有良好的冷、热加工性能和低温性能,无磁性,有优良的耐蚀性。
00Cr19Ni10钢的强度比0Cr18Ni9钢稍低,耐晶间腐蚀性能比0Cr18Ni9好,其他性能两者相似。但这两个牌号易产生应力腐蚀、占蚀和缝隙腐蚀。
牌号 | 热处理工艺 | Ób/MPa | Ó0.2/MPa | ð5(%) | ψ(%) | HRB | Akv/J |
0Cr18Ni9 | 1080~1130℃水冷 | 539~686 | 211~402 | 51~71 | 665~77.5 | 74 | 192~234 |
00Cr19Ni10 | 1100℃水冷 | 510~745 | 196~490 | 45~68.5 | 68~81.5 | / | / |
00Cr19Ni10 | 1050℃水冷 | 541~618 | 235~274 | 53~69 | 69~77 | / | / |
牌号 | 项目 | 热处理工艺 | Ób/MPa | Ós/MPa | ð(%) | ψ(%) |
0Cr18Ni9 | 400℃ | 1050℃水冷 | 412 | 108 | 45 | 69 |
80℃ | 382 | 98 | 45 | 69 | ||
600℃ | 333 | 82 | 39 | 58 | ||
700℃ | 235 | 74 | 35 | 36 | ||
800℃ | 147 | 69 | 30 | 28 | ||
00Cr19Ni10 | 200℃ | 1050℃水冷 | 412 | 118 | 52 | 75 |
426℃ | 392 | 96 | 48 | 68 | ||
538℃ | 353 | 82 | 45 | 67 |
试验温度/℃ | Ós/MPa | Ób/MPa | ð(%) | ψ(%) | Akv/J |
0 | 274 | 903 | 65 | 75 | 208 |
-20 | 245 | 996 | 56 | 67 | 198 |
-50 | 241 | 1123 | 50 | 71 | 198 |
-100 | 227 | 1307 | 43 | 69 | 172 |
-140 | 252 | 1395 | 41 | 68 | 164 |
-196 | 236 | 1641 | 38 | 67 | 172 |
产品类型 | 241MPa | 207MPa | 172MPa | |||||||
断裂寿命/h | 最小蠕变速度/(1/102h) | 蠕变应变(%) | 断裂寿命/h | 最小蠕变速度/(1/102h) | 蠕变应变(%) | 断裂寿命/h | 最小蠕变速度/(1/102h) | 蠕变应变(%) | ||
板 | 9.5m | 14.9 | 0.34 | 14.9 | 150.7 | 0.055 | 15.6 | 527.3 | 0.013 | 10.2 |
12.7mm | 36.3 | 0.45 | 25.4 | 137.5 | 0.011 | 22.3 | 759.3 | 0.013 | 19.8 | |
19mm | 27.0 | 0.29 | 12.9 | 123.9 | 0.043 | 9.4 | 769.3 | 0.0065 | 11.8 | |
24.5mm | 23.5 | 0.41 | / | 107.1 | 0.100 | 17.4 | 440.1 | 0.011 | 16.0 | |
50.8mm | 22.2 | 0.37 | 16.2 | 92.8 | 0.078 | 11.4 | 357 | 0.009 | 5.9 | |
棒 | Φ17mm | 43.7 | 0.35 | / | 168.8 | 0.061 | / | / | / | / |
Φ44.5mm | 33.9 | 0.31 | 19.8 | 142.5 | 0.066 | 14.7 | 600.7 | 0.011 | 14.0 | |
Φ50.8mm | 33.1 | 0.30 | 15.9 | 169.0 | 0.058 | 17.1 | 614.4 | 0.0084 | 12.8 | |
Φ114.3mm | 40.2 | 0.33 | 19.6 | 159.5 | 0.095 | 23.4 | 611.8 | 0.014 | 15.3 | |
管 | Φ203.2mm | 32.2 | 0.29 | 15.4 | 165.7 | 0.049 | 13.4 | 630.4 | 0.011 | 13.6 |
Φ101.6mm | 37.8 | 0.56 | 24.6 | 160.9 | 0.067 | 13.0 | 758.9 | 0.0074 | 13.0 | |
Φ63.5*17mm热管 | 23.3 | 0.38 | 15.0 | 142.9 | 0.045 | 10.7 | 690.7 | 0.0076 | 11.1 | |
Φ63.5*17mm冷拔 | 38.5 | 0.26 | 15.2 | 179.1 | 0.045 | 13.0 | 758.4 | 0.0064 | 12.2 |
注:试样经1093℃*30min固溶,每个数据为3个试样的平均值。
0Cr18Ni9和00Cr19Ni10加工工艺性能:0Cr18Ni9和00Cr19Ni10不锈钢的产品有:棒材、线材、板材、带材、丝材及锻件,热加工和冷加工性能良好。它们的热加工温度为900~1180℃。热处理时,固溶处理温度为:0Cr18Ni9钢为1080~1100℃,00Cr19Ni10不锈钢为1050~1100℃,水冷或空冷。冷加工中间退火温度为850~970℃,保温一定时间后水冷。
这两种牌号均采用通用的焊接方法进行焊接。厚截面尺寸采用手工电弧焊时,为使用权焊后保持耐晶间腐蚀,可用00Cr19Ni10钢,焊后可不进行热处理。
介质条件 | 试验时间/h | 腐蚀速率/(mm/a) | 介质条件 | 试验时间/h | 腐蚀速率/(mm/a) | ||||
介质 | 体积分数(%) | 温度/℃ | 介质 | 体积分数(%) | 温度/℃ | ||||
硝酸 | 0.5~99 | 20 | <0.1 | 硫酸 | 0.5 | 190 | 100 | 0.06~0.14 | |
7~37 | 沸 | 0.1~.0 | 1 | 20~90 | 360 | 0.002 | |||
65 | 沸 | <1.0 | 5 | 20 | 384 | 0.6 | |||
93 | 37 | 0.01 | 5 | 40 | <3.0 | ||||
93 | 55 | 0.21 | 5 | 100~105 | 16~43 | 3.3~15.0 | |||
97 | 55 | 0.76 | 10~50 | 20 | 2.0~5.0 | ||||
99 | 55 | 1.25 | 90~95 | 20 | 360~1032 | 0.0006~0.0008 | |||
99 | 沸 | <10.0 | 柠檬酸 | 1~50 | 20 | <0.1 | |||
醋酸 | 10 | 沸 | <0.1 | 5 | 140 | <1.0 | |||
50 | 沸 | <1.0 | 50 | 沸 | <10.0 | ||||
80 | 沸 | <3.0 | 95 | 20~140 | <0.1 |
0Cr19Ni10(AISI304L)是在0Cr18Ni9基础上,通过降低碳和稍许提高含镍量的超低碳型奥氏体不锈钢。此钢是为了解决因Cr23C6析出致使0Cr18Ni9钢在一些条件下存在严重的晶间腐蚀倾向而发展的。在开发初期,因冶金生产降碳较难,一度曾防碍了它的广泛应用,在20世纪70年代新的二次精炼方法AOD和VOD工艺成功用于生产后,此铜才真正得到广泛应用。与0Cr18Ni9比较,此钢强度稍低,但其敏化态耐晶间腐蚀能力显著优于0018Ni9。除强度外,此钢的其他性能同于0Cr18Ni9Ti。它主要用于需焊接且焊后又不能进行面溶处理的耐蚀设备和部件。上述两个钢种,在易产生应力腐蚀环境和产生点蚀和缝隙腐蚀的条件下,在选用时应慎重。