很多緊固件材料都用到不銹鋼,那么
不銹鋼緊固件這些材料都有哪些特點(diǎn),它的種類又有哪些不同呢?首先我們要了解的是不銹鋼有兩種分類法:一種是按合金元素的特點(diǎn),劃分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼;另一種是按在正火狀態(tài)下鋼的組織狀態(tài),劃分為M不銹鋼、F不銹鋼、A不銹鋼、A一F雙相不銹鋼。接下來就說說不銹鋼緊固件材料的分類:
1、奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼是克服馬氏作不銹鋼耐蝕性不足和脆性過大而發(fā)展起來的。基本成分為Crl8%、Ni8%簡稱18-8鋼。其特點(diǎn)是合碳量低于0.1%,利用Cr、Ni配合獲得單相奧氏體組織。奧氏作不銹鋼一般用于制造生產(chǎn)硝酸、硫酸等化工設(shè)備構(gòu)件、冷凍工業(yè)低溫設(shè)備構(gòu)件及經(jīng)形變強(qiáng)化后可用作不銹鋼彈簧和鐘表發(fā)條等。奧氏體不銹鋼緊固件材料具有良好的抗均勻腐蝕的性能,但在局部抗腐蝕方面,仍存在下列問題:
(1)奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕
應(yīng)力(主要是拉應(yīng)力)與腐蝕的綜合作用所引起的開裂稱為應(yīng)力腐蝕開裂,簡稱SCC(Stress Crack Corrosion)。奧氏體不銹鋼緊固件材料容易在含氯離子的腐蝕介質(zhì)中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。當(dāng)含Ni量達(dá)到8%一10%時,奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕傾向性最大,繼續(xù)增加含Ni量至45~50%應(yīng)力腐蝕傾向逐漸減小,直至消失。
防止奧氏體不銹鋼緊固件材料應(yīng)力腐蝕的最主要途徑是加入Si2~4%并從冶煉上將N含量控制在0.04%以下。此外還應(yīng)盡量減少P、Sb、Bi、As等雜質(zhì)的含量。另外可選用A-F雙相鋼,它在Cl-和OH-介質(zhì)中對應(yīng)力腐蝕不敏感。當(dāng)初始的微細(xì)裂紋遇到鐵素體相后不再繼續(xù)擴(kuò)展,鐵素體含量應(yīng)在6%左右。
(2)奧氏作不銹鋼的形變強(qiáng)化
單相的奧氏體不銹鋼具有良好的冷變形性能,可以冷拔成很細(xì)的鋼絲,冷軋成很薄的鋼帶或鋼管。經(jīng)過大量變形后,
不銹鋼緊固件材料鋼的強(qiáng)度大力提高 ,尤其是在零下溫區(qū)軋制時,效果更為顯著。
不銹鋼比重等因素影響,抗拉強(qiáng)度可達(dá) 2000 MPa以上。這是因?yàn)槌死渥饔不Ч猓€疊加了形變誘發(fā)M轉(zhuǎn)變。
奧氏作不銹鋼緊固件材料經(jīng)形變強(qiáng)化后可用來制造不銹彈簧、鐘表發(fā)條、航空結(jié)構(gòu)中的鋼絲繩等。形變后若需焊接,則只能采用點(diǎn)焊工藝、形變使應(yīng)力腐蝕傾向性增加。并因部分γ->M轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生鐵磁性,在使用時(如儀表零件中)應(yīng)予以考慮。
再結(jié)晶溫度隨形變量而改變,當(dāng)形變量為60%時,其再結(jié)晶溫度降為650℃冷變形奧氏體不銹鋼再結(jié)晶退火溫度為850~1050℃,850℃則需保溫3h,1050℃時透燒即可,然后水冷。
2、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼
在奧氏不銹鋼的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加Cr含量并減少Ni含量,并與回溶化處理相配合,可獲得具有奧氏體和鐵素體的雙相組織( 含40~60%δ-鐵素體)的不銹鋼,典型鋼號有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。雙相不銹鋼有較好的焊接性,不銹鋼緊固件材料焊后不需熱處理,而且其晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕傾向性也較小。但由于含Cr量高,易形成σ相,使用時應(yīng)加以注意。
3、馬氏體不銹鋼
典型的馬氏體不銹鋼有1Cr13~4Cr13和9Cr18等
1Cr13鋼加工工藝性能良好??刹唤?jīng)預(yù)熱進(jìn)行深沖、彎曲、卷邊及焊接。2Crl3冷變形前不要求預(yù)熱,但不銹鋼緊固件材料焊接前需預(yù)熱,1Crl3、2Cr13主要用來制作耐蝕結(jié)構(gòu)件如汽輪機(jī)葉片等,而3Cr13、4Cr13主要用來制作醫(yī)療器械外科手術(shù)刀及耐磨零件;9Crl8可做耐蝕軸承及刀具。
4、鐵素體不銹鋼
鐵素不銹鋼的含Cr量一般為13%~30%合碳量低于0.25%。有時還加入其它合金元素。金相組織主要是鐵素體,加熱及冷卻過程中沒有α<=>γ轉(zhuǎn)變,不能用熱處理進(jìn)行強(qiáng)化??寡趸詮?qiáng)。同時,它還具有良好的熱加工性及一定的冷加工性。鐵素體不銹鋼緊固件材料主要用來制作要求有較高的耐蝕性而強(qiáng)度要求較低的構(gòu)件,廣泛用于制造生產(chǎn)硝酸、氮肥等設(shè)備和化工使用的管道等。典型的鐵素體不銹鋼有Crl7型、Cr25型和Cr28型。