奥氏体型

奥氏体型

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2023年3月4日发(作者：erp证书)

不锈钢通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部份不锈钢，既有不锈性，又

有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形

成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。实验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介

质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到必然的百分比时，钢的耐蚀性

发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐侵蚀。不锈钢的分类方式很多。按室温下

的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成份分类，大

体上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、

耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力侵蚀不锈钢、耐晶间侵蚀不

锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢

等等。由于不锈钢材具有优良的耐蚀性、成型性、相容性和在很宽温度范围内的强韧性等系

列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业和建筑装饰等行业中获取得普遍的应用。

奥氏体不锈钢在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni8%~10%、C

约%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上

增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏

体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过

冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧

化性酸介质侵蚀外，若是含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸和甲酸、醋酸、尿素等的

侵蚀。此类钢中的含碳量若低于%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间侵蚀性能。高硅的

奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，

在各行各业中取得了普遍的应用。·铁素体不锈钢在利用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。

含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这种钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、

Ti、Nb等到元素，这种钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力侵蚀优良等特

点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸侵蚀的零部件。这种钢存在塑性差、焊后塑

性和耐蚀性明显降低等缺点，因此限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD或VOD）的应用

可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这种钢取得普遍应用。

·奥氏体--铁素体双相不锈钢是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低

的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、

Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相较，塑性、韧性

更高，无室温脆性，耐晶间侵蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还维持有铁素体不锈钢的

475℃脆性和导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相较，强度高且耐晶间侵蚀

和耐氯化物应力侵蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

·马氏体不锈钢通过热处置可以调整其力学性能的不锈钢，通俗地说，是一类可硬化的

不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。粹火后硬度较高，不同回火温

度具有不同强韧性组合，主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。按照化学成份的不

同，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。按照组织和强化机理的不同，还

可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈

钢等。

对于产品的查验，知道产品的来源和组织性能是无损检测最好的手腕，也是NDT从业

者的创新

在18-8型不锈钢的成份基础上演变，主要有以下几方面的重要发展：

1)加Mo改善点蚀和耐裂缝侵蚀

2)降C或加Ti、Nb，减少晶间侵蚀偏向

3)加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度

4)加Ni改善抗应力侵蚀性能.

5)加S、Se改善切削性和构件表面精度.

编辑本段结构组织

铁素体相的形成

铁素体相对奥氏体不锈钢性能的影响

F相的出现一般都对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响：如使热加工产生

裂纹的偏向性增大；钢的耐点蚀性下降，在诸多侵蚀环境（如尿素生产）中耐蚀

性劣化；在高温下加长时间加热时，F相会转变成σ相使钢变脆等等。

铁素体相的形成与含量的粗略判定

含量的粗略判定

Creq=%Cr+×%Si+%Mo，Nieq=%Ni+30×(%C+%N)+×%Mn

铁素体相的消除

根本的办法是提高钢中奥氏体形成元素的含量。Ni是首选的元素，可是从

经济的角度动身，Mn和N也受到人们的重视。特别是N，其抑制铁素体形成

的能力为Ni的30倍，同时又有改善耐蚀性和提高强度的作用.

编辑本段机械性能

20℃温度下高合金奥氏体不锈钢的机械性能

合金

AST

M

E

N

钢种牌号

氮

含量

屈

服强

度

抗拉

强度

延

伸率

GB%RmA

MPas%

316L316L

2

20

520

4

5

904L

NO8

904

2

20

520

3

5

317L

MN

317L

MN

2

70

580

4

0

254S

MO

S312

54

00Cr20Ni18Mo6

CuN

3

00

650

4

0

654S

MO

S326

54

4

30

750

4

0

高温下高合金奥氏体不锈钢的强度

合金

AST

M

E

N

GB

氮

含

量%

10

0℃

20

0℃

40

0℃

316L316L

16

6

13

7

10

8

904L

N08

904

22

5

17

5

12

5

317L

MN

317L

MN

22

5

18

5

15

0

254S

MO

S312

54

00Cr20Ni18Mo6

CuN

23

0

19

0

16

0

654S

MO

S326

54

35

0

31

5

29

5

编辑本段生产工艺

奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，特别是铬镍奥氏体不锈钢，采用生产特殊

钢的常规手腕可以顺利地生产出各类常常利用规格的板、管、带、丝、棒材和锻

件和铸件。由于合金元素(特别是铬)含量高而碳含量又低，多采用电弧炉加氩氧

脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大量量生产这种不锈钢材，对于高级牌号的

小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼，必要时加电渣重熔。

铬镍奥氏体不锈钢优良的热塑性使其易于施以锻造、轧制、热穿孔和挤压等

热加工，钢锭加热温度为1150～1260℃，变形温度范围一般为900～1150℃，

含铜、氮和用钛、铌稳定化的钢种偏靠低温，而高铬、钼钢种偏靠高温。由于导

热差，保温时间应较长。热加工后工件空冷即可。铬锰奥氏体不锈钢热裂纹敏感

性较强，钢锭开坯时要小变形、多道次，锻件宜堆冷。可以进行冷轧、冷拔和旋

压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边与折叠等成形操作。铬镍奥氏体不锈钢加工

硬化偏向较铬锰钢弱，一次退火后冷变形量可以达到70%～90%，但铬锰奥氏

体不锈钢由于变形抗力大，加工硬化偏向强，应增加中间软化退火次数。一般中

间软化退火处置为1050～1100℃水冷。

奥氏体不锈钢也可生产铸件。为了提高钢液的流动性，改善铸造性能，铸造

钢种合金成份应有所调整：提高硅含量，放宽铬、镍含量的区间，并提高杂质元

素硫的含量上限。

奥氏体不锈钢利用前应进行固溶处置，以便最大限度地将钢中的碳化物等各

类析出相固溶到奥氏体基体中，同时也使组织均匀化及消除应力，从而保证优良

的耐蚀性和力学性能。正确的固溶处置制度为1050～1150℃加热后水冷(细薄

件也可空冷)。固溶处置温度视钢的合金化程度而定：无钼或低钼钢种应较低

(≤1100℃)，而更高合金化的牌号如00Cr20Ni18Mo-6CuN、

00Cr25Ni22Mo2N等宜较高(1080～1150℃)。

生产中普遍采用先进技术，如炉外精炼率达到95%以上，连铸比超过80%，

高速轧机和精、快锻机等普遍推行。特别是在冶炼和加工进程中实现电子计算机

控制，保证了产品质量和性能的靠得住和稳定。

编辑本段发展方向

(1)钢种极低碳化(碳≤%)和高纯化(作为杂质元素硫、磷、硅、锰等含量极低)。

(2)特殊用途钢种开发。如热海水用高钼钢、高耐蚀高强度的高氮钢(氮含量

达到%～%乃至%～%)，不锈钢功能材料(记忆材料、储氢材料等)等。

(3)新工艺开发。不锈钢复合材料、非晶不锈钢等。