超級奧氏體不銹鋼的成分與機械性能

  　1 化學(xué)成分與金相組織
　　一些主要高合金奧氏體不銹鋼的主要化學(xué)成分在表1中給出。其中AL－6X和254 SMO為典型的6鉬超級奧氏體不銹鋼，而654 SMO為典型的7鉬超級奧氏體不銹鋼。
　　超級奧氏體不銹鋼的基本金相組織為典型的，的奧氏體。但由于鉻和鉬的含量均較高，很有可能會出現(xiàn)些金屬中間相，如σ相。這些金屬中間相常常會出現(xiàn)在板材的中心部位。但是如果熱處理正確，就會避免這些金屬中間相的生成，從而得到近的奧氏體。254 SMO 的金相組織沒有任何其它金屬中間相。該組織是經(jīng)在1150～12000C溫度下熱處理之后得到的。
　　在使用過程中，如果出現(xiàn)了少量的金屬中間相，它們也不會對機械性能和表面的耐腐蝕性能有很大的影響。但是要盡量避免溫度范圍600～10000C，尤其是在焊接和熱加工時。
　2 機械性能
　　奧氏體結(jié)構(gòu)一般具有中等的強度和較高的可鍛性。在加入一定量的氮之后，除提高了防腐能力外，在保持奧氏體不銹鋼可鍛性和韌性的同時，高氮超級奧氏體不銹鋼還具有很高的機械強度。其屈服強度比普通奧氏體不銹鋼要高出50～100％。在室溫和較高溫度下氮對機械性能的影響分別在表1和表2有所顯示。

表1 ＋20℃溫度下高合金奧氏體不銹鋼的機械性能 

表2 高溫下高合金奧氏體不銹鋼的屈服強度(Rp0.2MPa) 

　如表1和表2所示，在所有溫度下機械強度均隨氮含量的增加而提高。盡管強度增加了許多，但超級奧氏體不銹鋼的延伸率仍然很高。甚至高于許多低合金鋼的延伸率。這主要是由于其較高的含氮量和與之相關(guān)的另一個特點——高加工硬化率。因此經(jīng)冷加工成型的部件就可獲得很高的強度。可利用這一特性的用途包括較深井中的管道及螺栓等。和普通奧氏體不銹鋼一樣，超級奧氏體不銹鋼的低溫性能也是很好的。超級奧氏體不銹鋼的抗撞擊及抗斷裂能力是很高的，并且只有在低達－196℃時才會略有下降。
　　3 物理性能
　　物理性能主要取決于奧氏體結(jié)構(gòu)，同時也部分地取決于材料的化學(xué)成分。就是說超級奧氏體不銹鋼較普通奧氏體不銹鋼，如304或316型，在物理性能方面是沒有很大區(qū)別的。表3列出不同合金的一些典型物理性能值。

表3 一些不銹鋼與一種鎳基合金的物理性能 

 　　含6鉬超級奧氏體不銹鋼的熱膨脹度比雙相不銹鋼2205要大，因此焊接時在結(jié)合部位上可能會出現(xiàn)一些變形。雖然鎳基合金的熱膨脹度一般較低，但其較差的導(dǎo)熱性正好將其這一優(yōu)點抵消。這些物理性能在設(shè)計用不銹鋼制作部件或不銹鋼與其它合金連接時，具有很重要的意義。