不銹鋼（Stainless Steel）指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。不銹鋼特點(diǎn)：耐蝕好，光亮度好，強(qiáng)度高；有一定彈性；昂貴。
一、Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)不銹鋼材料特性: Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
1、鐵素體型不銹鋼：其含Cr量高,具有良好耐蝕性及高溫抗氧化性能。 Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
2、奧氏體不銹鋼：典型牌號(hào)如1Cr18Ni9,1Cr18Ni9T1無(wú)磁性,耐蝕性能良好,溫強(qiáng)度及高溫抗氧化性能好,塑性好,沖擊韌性好,且無(wú)缺口效應(yīng),焊接性能優(yōu)良,因而廣泛使用。這種鋼一般強(qiáng)度不高,屈服強(qiáng)度低,且不能通過熱處理強(qiáng)化,但冷壓,加工后,可使抗拉強(qiáng)度高,且改善其彈性,但其在高溫下冷拉獲得的強(qiáng)度易化，不宜用于承受高載荷。
10Cr18Ni9 它是一種奧氏體不銹鋼,淬火不能強(qiáng)化,只能消除冷作硬化和獲得良好的抗蝕,淬火冷卻必須在水是進(jìn)行,以****得到****的抗蝕性;在900℃以下有穩(wěn)定的抗氧化性。適于各種方法焊接;有晶間腐蝕傾向,零件長(zhǎng)期在腐蝕介質(zhì)、水中及蒸汽介質(zhì)中工作時(shí)可能遭受晶界腐蝕破壞;鋼淬火后冷變形塑性高,延伸性能良好,但切削加工性較差。 Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
1Cr18Ni9 它是標(biāo)準(zhǔn)的18-8型奧氏體不銹鋼,淬火后能強(qiáng)化,但此時(shí)具有良好的耐蝕性和冷塑性變形性能；因塑性和韌性很高,切削性較差；適于各種方法焊接；由于含碳量較0Cr18ni9高,對(duì)晶界腐蝕敏感性較焊接后需熱處理,一般?***擻米髂透吹暮附蛹輝?FONT face=Calibri>850℃以下空氣介質(zhì)、以及750℃以下航空燃料燃燒產(chǎn)物的氣氛中肯有較穩(wěn)定的抗氧化性。 Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
Cr13Ni4Mn9 它屬奧氏體不銹耐熱鋼,淬火不能強(qiáng)化,鋼在淬火狀態(tài)下塑性很高,可時(shí)行深壓延及其它類型的冷沖壓;鋼的切削加工性較差;用點(diǎn)焊和滾焊焊接的效果良好,經(jīng)過焊接后必須進(jìn)行熱處理;在大氣中具有高耐蝕性;易產(chǎn)晶界腐蝕,故在超過450的腐蝕介質(zhì)是為宜采用;在750～800℃以下的熱空氣中具有穩(wěn)定的抗氧化性。Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
3、馬氏體不銹鋼： Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中典型如2Cr13,GX-8,具磁性,消震性優(yōu)良,導(dǎo)熱性好,具高強(qiáng)度和屈服極限,熱處理強(qiáng)化后具良好綜合機(jī)械性能。加含碳量多,焊后需回為處理以消除應(yīng)力、高溫冷卻易形成8氏體,因此鍛后要緩冷,并應(yīng)立即進(jìn)行回火。主要用于承載部件。Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)例Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)如SUS30彈性不銹鋼Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó) 和SUS304不銹鋼。Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
1Cr13 它屬于鐵素體-馬氏體型為銹鋼,在淬火回火后使用;為提高零件的耐磨性,疲勞性能及抗腐蝕性可滲氮、氰化;淬火及拋光后在濕性大氣、蒸汽、淡水、海水、和自來(lái)水中具有足夠的抗腐蝕性,在室溫下的硝酸中有較好的安定性;在750℃溫度以下具有穩(wěn)定的抗氧化性。退火狀態(tài)下的鋼的塑性較高,可進(jìn)行深壓延鋼、沖壓、彎曲、卷邊等冷加工;氣焊和電弧焊結(jié)果還滿意;切削加工性好,拋光性能優(yōu)良;鋼鍛造后冷并應(yīng)立即進(jìn)行回火處理。
2Cr13 它屬于馬氏體型不銹鋼,在淬火回火后使用;為提高零件的耐磨性耐腐蝕性、疲勞性能及抗蝕性并可用于滲氮處理、氰化；淬火回火后鋼的強(qiáng)度、硬度均較1Cr13鋼高,抗腐蝕性與耐熱性稍低;在700℃溫度以下的空氣介質(zhì)中仍有穩(wěn)定的抗氧化性。鋼的焊接性和退火狀態(tài)下塑性雖比不上1Cr13 ,但仍滿意;切削加工性好;拋光性能優(yōu)良;鋼在鍛造后應(yīng)緩冷,并立即進(jìn)行回火處理。Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
3Cr13 它屬于馬氏體型不銹鋼,在淬火回火后使用,耐腐蝕性和在700℃以下的熱穩(wěn)定性均比1Cr13 ,2Cr13低,但強(qiáng)度、硬度,淬透性和熱強(qiáng)性都較高。冷加工性和焊接性不良,焊后應(yīng)立即熱處理;在退火后有較好的切削性;在鍛造后應(yīng)緩冷,并應(yīng)立即進(jìn)行回火處理。 Fhs工業(yè)設(shè)計(jì).中國(guó)
9Cr18 它屬于高碳含鉻馬氏體不銹鋼,淬火后具有高的硬度和耐磨性;對(duì)海水,鹽水等介質(zhì)尚能抗腐蝕;鋼經(jīng)退火后有很好的切削性;由于會(huì)發(fā)生硬化和應(yīng)力裂紋,不適于焊接;為了避免鍛后產(chǎn)生裂紋,必須緩慢冷卻(****在爐中冷卻),在熱態(tài)下,將零件轉(zhuǎn)放入700～725℃的爐中進(jìn)行回火處理。
二、常見不銹鋼的熱處理
1.奧氏體不銹彈簧鋼的熱處理
(1)固溶處理
奧氏體不銹彈簧鋼固溶處理規(guī)范
|
材料牌號(hào) |
處理溫度℃ |
冷卻方式 |
設(shè)備 |
|
1Cr18Ni9 |
棒材 |
1100～1150 |
水冷 |
1.高溫鹽爐適用于棒材和厚板材
2.真空油淬爐或真空氣淬爐適用于薄板、帶材、管材以及小型精密彈性元件
|
|
板材 |
1080～1130 |
水或油冷 |
|
帶材 |
1020～1070 |
水或油冷或氣冷 |
|
1Cr18Ni9Ti |
棒材 |
1060～1140 |
水冷 |
|
板材 |
1050～1130 |
水或油 |
|
帶材 |
1020～1070 |
水或油冷或氣冷 |
|
0Cr17Ni14Mo2 |
1020～1120 |
水或油冷或氣冷 |
|
0Cr18Ni12Mo2Ti |
1020～1100 |
水或油冷或氣冷 |
|
1Cr18Ni12Mo2Ti |
1020～1100 |
水或油冷或氣冷 |
(2)穩(wěn)定回火處理
奧氏體不銹彈簧鋼穩(wěn)定回火處理規(guī)范
|
材料牌號(hào) |
處理溫度℃ |
保溫時(shí)間(h) |
設(shè)備 |
|
1Cr18Ni9 |
430～480 |
2 |
真空爐或時(shí)效爐 |
|
1Cr18Ni9Ti |
380～480 |
2 |
|
0Cr17Ni14Mo2 |
380～480 |
2 |
|
0Cr18Ni12Mo2Ti |
380～480 |
2 |
|
1Cr18Ni12Mo2T |
380～480 |
2 |
2.馬氏體不銹彈簧鋼的熱處理
(1)馬氏體不銹彈簧鋼的預(yù)備熱處理
馬氏體不銹彈簧鋼屬于馬氏體相變強(qiáng)化鋼，馬氏體不銹彈簧鋼的預(yù)備熱處理工藝
|
材料牌號(hào) |
不****退火低溫退火加熱溫度℃及冷卻介質(zhì) |
布氏硬度壓痕mm |
加熱溫度℃ |
冷卻介質(zhì) |
布氏硬度壓痕mm |
|
2Cr13 |
870-900 隨爐冷卻至600℃后出爐空冷 |
≥4.4 |
730～780 |
空氣 |
≥4.0 |
|
3Cr13 |
≥4.2 |
730～780 |
|
≥4.0 |
|
4Cr13 |
≥4.0 |
730～780 |
|
≥4.0 |
|
1Cr17Ni2 |
≥4.0 |
670～690 |
|
≥3.5 |
(2)馬氏體不銹彈簧鋼的淬火、回火處理，馬氏體不銹彈簧鋼制成彈簧后的**終熱處理是淬火、回火。
常用馬氏體不銹彈簧鋼的**終熱處理工藝
|
材料牌號(hào) |
淬火溫度℃ |
冷卻介質(zhì) |
回火溫度℃ |
冷卻介質(zhì) |
硬度HRC |
|
2Cr13 |
1000～1040 |
油 |
300～480 |
空氣 |
40～46 |
|
3Cr13 |
1000～1040 |
油 |
300～480 |
空氣 |
46～50 |
|
3Cr13Mo |
1020～1060 |
油 |
220～300 |
空氣 |
45～52 |
|
4Cr13 |
1000～1050 |
油 |
320～450 |
空氣 |
45～52 |
|
1Cr17Ni2 |
1000～1020 |
油 |
40～360 |
空氣 |
|
3.沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理
沉淀硬化不銹彈簧鋼是通過馬氏體相變強(qiáng)化和沉淀析出強(qiáng)化兩者綜合強(qiáng)化的，所以基本熱處理工藝為固溶處理和時(shí)效處理。 對(duì)于半奧氏體育型鋼，固溶處理后室溫得到不穩(wěn)定的奧氏體，沒有完成馬氏體轉(zhuǎn)變，沒有充分強(qiáng)化，因此在固溶處理和時(shí)效處理之間，增加一個(gè)調(diào)整處理，使得不穩(wěn)定奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。
常用沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理工藝
補(bǔ)充：消應(yīng)力回火溫度對(duì)彈簧力學(xué)性能的影響消應(yīng)力回火溫度對(duì)各種材料彈簧力學(xué)性能的影響是客觀存在的。可以以不同的回火溫度對(duì)碳素彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲和1Cr18Ni9彈簧材料力學(xué)性能的影響加以說(shuō)明，也可以根據(jù)對(duì)彈簧的特殊性能要求來(lái)確定相應(yīng)的回火溫度。
常用沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理工藝
|
類別 |
材料牌號(hào) |
固溶溫度℃ |
冷卻介質(zhì) |
調(diào)整處理℃ |
時(shí)效 |
|
半奧氏體沉淀強(qiáng)化型
|
0Cr17Ni7Al |
1040～1060 |
水或空氣 |
750～770空冷 |
520～550
空冷 |
|
940～960 |
空冷 |
-78℃冷處理
500～520空冷 |
冷變形470～490
空冷 |
|
0Cr15Ni7Mo2Al |
1050～1080 |
空氣或水 |
750～770空冷 |
520～550
空冷 |
|
940～960 |
空冷 |
-78℃冷處理
500～520 |
冷變形470～490
空冷 |
|
0Cr12Mn5Ni4Mo3Al |
1040～1060 |
空氣 |
750～770
空冷 |
450～490
空冷 |
|
-78℃冷處理
510～530 |
空氣 |
550～570 |
冷變形340～360
510～570
550～570 |
|
馬氏體沉淀強(qiáng)化型 |
0Cr17Ni4Cu4Nb |
1020～1060 |
空氣 |
--- |
450～550空冷 |
回火溫度對(duì)碳素彈簧鋼絲材料彈簧的力學(xué)性能的影響
|
材料供應(yīng)狀態(tài)冷拉強(qiáng)化 |
各種處理30分鐘后的σb，σs |
|
回火溫度 |
100℃ |
200℃ |
300℃ |
400℃ |
500℃ |
|
鋼絲直徑mm |
2mm |
σb(Mpa) |
1760 |
1850 |
1850 |
1750 |
1625 |
|
σs(Mpa) |
1350 |
1500 |
1600 |
1380 |
1300 |
|
3mm |
σb(Mpa) |
1520 |
1550 |
1600 |
1600 |
1350 |
|
σs(Mpa) |
1400 |
1400 |
1400 |
1380 |
1200 |
