奥氏體(tǐ)不锈钢具有(yǒu)面心立方晶體(tǐ)结构,无磁性,不能(néng)通过热处理(lǐ)强化,只能(néng)采用(yòng)冷加工强化手段提高强度。由于其耐蚀,良好的常温和低温韧性、易成型性和良好的可(kě)焊性而广泛应用(yòng)于各工业领域和日常消费领域。奥氏體(tǐ)不锈钢产量约占不锈钢产量的70%,其产品涵盖板、管、丝、带、棒材、锻件等几乎所有(yǒu)的冶金产品类型。
(06Cr18Ni11Nb)347不锈钢是用(yòng)加铌元素稳定的奥氏體(tǐ)不锈钢。此钢耐晶间腐蚀和耐连多(duō)硫酸晶间应力腐蚀性能(néng)良好。在酸、碱、盐等腐蚀介质中的耐腐蚀性能(néng)基本同于含钛的321不锈钢,由于其良好的耐蚀性能(néng)、焊接性能(néng)。因此广泛应用(yòng)于石油化工、合成纤维、食品、造纸等工业部门。在热電(diàn)厂和核动力工业中,用(yòng)于大型锅炉过热器、再热器、蒸汽管道、轴类和哥(gē)类焊接结构件。由于铌较钛不易烧损,此钢常常用(yòng)作焊心和焊带等焊接材料。
一、化學(xué)成分(fēn)
牌号 | (06Cr18Ni11Nb)347不锈钢化學(xué)成分(fēn) ,wt% | |||||||
碳 | 硅 | 锰 | 磷 | 硫 | 铬 | 镍 | 铌 | |
06Cr18Ni11Nb | ≤0.08 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0~19.0 | 9.0~12.0 | 10×C%~1.10 |
347 | ≤0.08 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.03 | 17.0~20.0 | 9.0~13.0 | 10×C%~1.10 |
1.4550 | ≤0.08 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.015 | 17.0~19.0 | 9.0~12.0 | 10×C%~1.00 |
二、力學(xué)性能(néng)
a. 低温力學(xué)性能(néng)
(06Cr18Ni11Nb)347不锈钢的低温力學(xué)性能(néng) | |||||
试验温度 (%) | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/ % | φ/% | Akv/J |
0 | 785 | 282 | 65 | 76 | 176 |
-20 | 894 | 301 | 56 | 74 | 193 |
-50 | 1024 | 315 | 50 | 70 | 178 |
-100 | 1202 | 304 | 42 | 70 | 152 |
-140 | 1323 | 306 | 40 | 65 | 135 |
-196 | 1564 | 273 | 38 | 58 | 124 |
(06Cr18Ni11Nb)347不锈钢具有(yǒu)良好的低温力學(xué)性能(néng),在-196℃仍具有(yǒu)良好的塑韧性。
b. 室温力學(xué)性能(néng)
不同标准所规定的347不锈钢的室温拉伸性能(néng) | |||||
标准 | 材料类型和状态 | σb/ Mpa | σ0.2/ Mpa | δs/% | φ /% |
GB1220-92 | ≤250mm棒材 980~1150℃快冷 | ≥520 | ≥205 | ≥40 | ≥60 |
ASTM A276 ASTM A473 | 热加工棒材、段材退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 | ≥50 |
≤13mm 冷加工棒、退火 | ≥620 | ≥310 | ≥30 | ≥40 | |
≥ 13mm 冷加工棒、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥30 | ≥40 | |
管、板、带、退火 | ≥515 | ≥205 | ≥40 | - | |
ASTM A276 | 锻 件 | ≥480 | ≥210 | ≥40 | ≥30 |
冷加工对347不锈钢室温力學(xué)性能(néng)影响 | |||
冷加工变形量(%) | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/ % |
0 | 675 | 274 | 50 |
10 | 731 | 548 | 32 |
20 | 858 | 745 | 13 |
30 | 998 | 886 | 8 |
40 | 1111 | 970 | 5 |
50 | 1181 | 1005 | 4 |
60 | 1209 | 1041 | 3 |
C. 高温力學(xué)性能(néng)
(06Cr18Ni11Nb)347不锈钢的高温瞬时力學(xué)性能(néng) | ||||||
热处理(lǐ)制度 | 温度 | 高 温 力 學(xué) 性 能(néng) | ||||
℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | φ /% | aK(105j/m2) | |
1050℃ 水冷 | 20 | 559~637 | 235~274 | 53~61 | 63~69 | 20.6~27.4 |
500 | 392~429 | 147~216 | 28~36 | 56~66 | 23.5~28.4 | |
600 | 362~382 | 137~186 | 28~34 | 54~65 | 24.5~30.4 | |
650 | 304~363 | 118~167 | 31~38 | 54~61 | 23.5~31.4 | |
700 | 245 | 一 | 31~42 | 44~60 | 24.5~29.4 |
三、物(wù)理(lǐ)性能(néng)
冷加工347不锈钢的导磁变化 | ||
冷加工变形量 (%) | 导磁率 | |
H = 4000A/m | H = 16000A/m | |
0 | 1.0037 | 1.0044 |
13.5 | 1.0074 | 1.0088 |
40 | 1.062 | 1.088 |
60 | 1.245 | 1.445 |
90 | 1.97 | 4.12 |
四、冷作硬化特性
(06Cr18Ni11Nb)347冷加工可(kě)使钢的强度明显提高,并伴随着塑韧性下降,可(kě)根据使用(yòng)要求选用(yòng)适宜的冷变形程度,以获取满意的强度和塑韧性配合。(注:冷加工会使钢的磁性增加)
五、耐蚀性能(néng)
(06Cr18Ni11Nb)347不锈钢的耐腐蚀性 | ||||
介 质 条 件 | 试验延续时间 h | 腐蚀速度 mm/a | ||
介 质 | 浓 度 ,% | 温 度 ,℃ | ||
硝 酸 | 0.5~99 | 20 | <0.1 | |
7~37 | 沸 腾 | 0.1~0.9 | ||
65 | 沸 腾 | <0.1 | ||
93 | 37 | 720 | 0.01 | |
93 | 55 | 720 | 0.21 | |
97 | 37 | 720 | 0.22 | |
97 | 55 | 720 | 0.76 | |
99 | 37 | 720 | 0.58 | |
99 | 55 | 720 | 1.25 | |
99.67 | 沸腾 | 720 | <10.0 | |
硫 酸 | 1 | 20 | 1.0~3.0 | <0.1 |
1 | 85 | 3.0~10.0 | ||
5 | 20 | <1.0 | ||
5 | 50 | <3.0 | ||
5 | 80 | |||
10 | 20 | <3.0 | ||
10 | 80 | >10.0 | ||
20 | 20 | <3.0 | ||
20 | 60 | >10.0 | ||
磷 酸 | 1~90 | 20 | <0.1 | |
10 | 沸腾 | <0.1 | ||
25 | 85 | <0.1 | ||
40 | 100 | <0.1 | ||
65 | 110 | >10.0 | ||
80 | 60 | <0.1 | ||
80 | 110 | >10.0 | ||
90 | 80 | <0.1 | ||
90 | 110 | >10.0 | ||
盐 酸 | 0.2~10 | 20 | <0.1 | |
1 | 50 | <3.0 | ||
3 | 60 | 3.0~10.0 | ||
10 | 60 | >10.0 | ||
20 | 20 | <3.0 | ||
20 | 60 | >10.0 | ||
30 | 20 | >10.0 | ||
醋 酸 | 10~100 | 20~90 | <0.1 | |
10 | 沸腾 | <1.0 | ||
25 | 沸腾 | 1.0~3.0 | ||
50 | 沸腾 | <3.0 | ||
80 | 沸腾 | 1.0~3.0 | ||
柠檬酸 | 1~50 | 20 | <1.0 | |
5 | 140(3MPa) | <1.0 | ||
59 | 沸腾 | >10.0 | ||
蚁 酸 | 50~100 | 20 | <0.1 | |
50 | 沸腾 | >10.0 | ||
80 | 沸腾 | >3.0 | ||
100 | 沸腾 | >1.0 | ||
氢氧化钠 | 10~50 | 90 | <0.1 | |
20 | 沸腾 | <0.1 | ||
30 | 沸腾 | 0.1~10.0 | ||
40 | 沸腾 | <1.0 | ||
氢氧化钠 | 60 | 12 | <1.0 | |
70 | 沸腾(181) | <3.0 | ||
90 | 300 | <3.0 | ||
熔體(tǐ) | 318 | 3.0~10.0 | ||
氢氧化钠 | 25 | 沸腾 | <0.1 | |
50 | 沸腾 | <1.0 | ||
68 | 120 | <0.1 | ||
熔體(tǐ) | 300 | 3.0~10.0 |
六、工艺性能(néng)
(06Cr18Ni11Nb)347不锈钢的加工性能(néng)类似于321不锈钢,可(kě)进行通常的冷热加工成型操作。
1. 热加工
开始加工温度 1150~1200℃,终加工温度应大于900℃,适宜的热加工温度范围為(wèi)950℃~1150℃。
2. 冷加工
冷变形性能(néng)良好,可(kě)进行冷轧、冷拔、冷镦、弯曲、卷边、折叠等各种冷作成型操作,其极限拉伸系数為(wèi)2.08,工作拉伸系数為(wèi)1.8~1.9。由于钢的冷作硬化能(néng)力较强,当其变形量大时应进行中间退火,以利于后步加工。
3. 热处理(lǐ)
钢的固溶处理(lǐ)温度范围 1000~1200℃,可(kě)根据不同技术要求进行选择最佳的热处理(lǐ)温度,固溶处理(lǐ)后快速冷却。钢的稳定化处理(lǐ)温度為(wèi)850~900℃.
4. 焊接
钢的焊接性能(néng)良好,可(kě)采用(yòng)通常使用(yòng)的焊接方法进行焊接,焊条可(kě)采用(yòng)奥102、奥107、奥137,焊后一般不需要热处理(lǐ),焊接接头可(kě)通过晶间腐蚀检验。对于锅炉钢管焊后要求进行1177℃±28℃×30"固溶处理(lǐ)。
七、产品应用(yòng)
(06Cr18Ni11Nb)347不锈钢即可(kě)用(yòng)作為(wèi)耐蚀材料又(yòu)可(kě)作為(wèi)耐热钢使用(yòng),广泛应用(yòng)于火電(diàn)厂、石油化工等化學(xué)加工工业,用(yòng)以制作容器、管道、热交换器、轴类等设备和部件,同时作為(wèi)焊接材料应用(yòng)于不锈钢焊接。在反应堆工程中可(kě)以制作主泵轴,冷却剂管道,1、2、3类设备用(yòng)锻件,板材,管,棒材等。