348H不锈钢
名称:奥氏体型不锈钢
●348H特性及应用:
348不锈钢是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的限制。
●348H化学成分①:
碳 C:0.04~0.10
锰 Mn:≤2.00
硅 Si:≤0.75
铬 Cr:17.0~19.0
镍 Ni②:9.0~13.0
磷 P:≤0.045
硫 S:≤0.03
铌+钽 Nb+Ta:(8C~1.00)
钽 Ta:≤0.10
钴 Co:≤0.20
注:①单一的数值除另有注明者外,均为高值;
②用于某些制管工艺时,有些型号奥氏体不锈钢的含镍量必须稍高于表内所示数值;
③随意;④高含Ta量为0.10%;⑤高含量为0.75%;⑥高含量为0.70%
348H热处理是通过加热、保温和冷却的手段来实现,若是此三种手段把握不好就会出现以下常见问题:
1.348H过热
过热348H组织中残留奥氏体增多,尺寸稳定性下降。由于淬火组织过热,348H钢的晶体,会导致零件的韧性下降,抗冲击性能降低,轴承的寿命也降低。过热严重甚至会造成淬火裂纹。
2.348H欠热
淬火温度偏低或冷却不良则会在显微组织中产生X过标准规定的托氏体组织,称为欠热组织,它使348H硬度下降,耐磨性急剧降低,影响348H材料寿命。
3.348H淬火裂纹
造成这种裂纹的原因有:由于淬火加热温度过高或冷却太急,热应力和金属质量体积变化时的组织应力大于348H钢材的抗断裂强度;工作表面的原有缺陷(如表面微细裂纹或划痕)或是348H钢材内部缺陷(如夹渣、严重的非金属夹杂物、白点、缩孔残余等)在淬火时形成应力集中;严重的表面脱碳和碳化物偏析;零件淬火后回火不足或未及时回火;前面工序造成的冷冲应力过大、锻造折叠、深的车削刀痕、油沟尖锐棱角等。总之,造成淬火裂纹的原因可能是上述因素的一种或多种,内应力的存在是形成淬火裂纹的主要原因。淬火裂纹的组织特征是裂纹两侧无脱碳现象,明显区别与锻造裂纹和材料裂纹。
4.348H热处理变形
348H在热处理时,存在有热应力和组织应力,这种内应力能相互叠加或部分抵消,是复杂多变的,因为它能随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状和大小的变化而变化,所以348H热处理变形是难免的。
5.348H表面脱碳
348H在热处理过程中,如果是在氧化性介质中加热,表面会发生氧化作用使零件表面碳的质量分数减少,造成表面脱碳。表面脱碳层的深度X过后加工的留量就会使零件报废。348H表面脱碳层深度的测定在金相检验中可用金相法和显微硬度法。以表面层显微硬度分布曲线测量法为准,可做仲裁判据。
6.348H软点
由于加热不足,冷却不良,淬火操作不当等原因造成的348H表面局部硬度不够的现象称为淬火软点。它象表面脱碳一样可以造成表面348H耐磨性和疲劳强度的严重下降。
上海隆继348H目前,人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性,有名的是下面的公式:
奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%
从这个等式可以看出:
1.348H碳是一种较强的奥氏体形成元素,其形成奥氏体的能力是镍的30倍,但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中,因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。
2.348H氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍,但是它是气体,想要不造成多孔性的问题,只能在不锈钢中添加数量有限的氮。
3348H.添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少和焊接的问题。
从这个等式中也可以看出:
1.348H添加锰对于形成奥氏体并不非常X,但是添加锰可以使更多的氮溶解到不锈钢中,而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。在200系列的不锈钢中,正是用足够的锰和氮来代替镍形成的奥氏体结构,镍的含量越低,所需要加入的锰和氮数量就越高。例如在201型不锈钢中,只含有4.5%的镍,同时含有0.25%的氮。由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的能力上相当于7.5%的镍,所以同样可以形成奥氏体结构。这也是200系列不锈钢的形成原理。
2.348H在不锈钢中,有两种相反的力量同时作用:铁素体形成元素不断形成铁素体,奥氏体形成元素不断形成奥氏体。终的晶体结构取决于两类添加元素的相对数量。铬是一种铁素体形成元素,所以铬在不锈钢晶体结构的形成上和奥氏体形成元素之间是一种竞争关系。因为铁和铬都是铁素体形成元素,所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢,具有磁性。
3.348H在把奥氏体形成元素-镍加入到铁-铬不锈钢的过程中,随着镍成分增加,形成的奥氏体也会逐渐增加,直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构,这样就形成了300系列不锈钢。
4.348H如果仅添加一半数量的镍,就会形成50%的铁素体和50%的奥氏体,这种结构被称为双相不锈钢。
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