鈑金加工中使用的不銹鋼分類(lèi)

不銹鋼是指在腐蝕性介質(zhì)中具有較高抗腐蝕能力的高合金鋼。在大氣、水蒸氣或淡水等弱介質(zhì)中耐腐蝕或具有不銹性的鋼稱(chēng)為不銹鋼;在酸、堿、鹽等化學(xué)腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)中耐腐蝕的鋼稱(chēng)為耐酸鋼。兩類(lèi)鋼的耐腐蝕性有差別，不銹鋼不耐酸，而耐酸鋼一般具有不銹性，簡(jiǎn)稱(chēng)不銹鋼。

鈑金加工中使用的不銹鋼，通常是按其成分和組織分為以下三類(lèi):

1)鐵素體不銹鋼。鐵素體不銹鋼為單相鐵素體組織，如典型的Gr17不銹鋼，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.12%，鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16% ~ 18%，加熱時(shí)沒(méi)有a→γ的轉(zhuǎn)變，耐硝酸濃液、次氯酸鈉及磷酸腐蝕性能很好，塑性好，強(qiáng)度低，且不能熱處理強(qiáng)化，但有較高的脆性?xún)A向和晶間腐蝕性，且焊接性能較差。主要用于生產(chǎn)化工、食品設(shè)備的容器、管道等。

2)馬氏體不銹鋼。馬氏體不銹鋼在大氣腐蝕介質(zhì)中以及在弱蝕性介質(zhì)中的耐腐蝕性能均很優(yōu)良，并且隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，強(qiáng)度、硬度增高，但其耐蝕性則隨之降低。

典型的牌號(hào)是1Cr13、2Cr13 等。這類(lèi)鋼中碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10% ~ 0.45%，隨碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，強(qiáng)度增加，但耐蝕性下降;鉻的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%，主要用于制造強(qiáng)度和硬度較高的結(jié)構(gòu)件及工具等。

Cr13型鋼的淬透性均較好，經(jīng)鍛造空冷后即可出現(xiàn)馬氏體組織，硬度較高且有殘余應(yīng)力。為利于后續(xù)加工及調(diào)質(zhì)處理，常需先高溫退火或回火軟化處理，并多在調(diào)質(zhì)或淬火低溫回火狀態(tài)下使用，見(jiàn)表1-24。

例如，3Cr13或4Crl3鋼制成的彈簧，其最終熱處理工藝是先經(jīng)700~ 800攝氏度預(yù)熱后，加熱至1000~ 1050攝氏度，保溫后油冷，在480~520攝氏度回火水冷，以抑制回火脆性，淬火后硬度大于54HRC，回火后硬度為40 - 46HRC。

3)奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.03%時(shí)，由于其單相奧氏體組織非常穩(wěn)定，在各種溫度范圍使用時(shí)耐硫酸、磷酸、醋酸及鹽、堿液腐蝕性都很高，并且耐晶間腐蝕性良好。同時(shí)，還具有優(yōu)良的高低溫強(qiáng)度、韌性及良好的焊接工藝性能。在鈑金生產(chǎn)中應(yīng)用最廣，可制作硫酸、磷酸、醋酸及鹽、堿液等耐腐蝕設(shè)備。

典型的牌號(hào)是18-8型鎳鉻不銹鋼，其主要合金元素是Ni和Cr。當(dāng)能擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的合金元素Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%、Cr 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%時(shí)，可在室溫下形成單相奧氏體組織。銘還可提高鋼的鈍化能力，Ni 和Cr共同作用使鋼具有高的耐蝕性能。

這類(lèi)鋼容易在晶界上析出Cr3C6，造成晶間腐蝕，并且鎳的價(jià)格昂貴，所以有時(shí)需加人Ti、Nb等元素提高鋼的耐蝕性，有時(shí)需加人Mn、N元素的0Cr17Mn13Mo2N鉻錳氮不銹鋼代替，可成功使用于醋酸、甲酸及尿素等設(shè)備。

通常需經(jīng)固溶處理后使用，即將其加熱至1050~ 1150C、保溫2~4h，使所有碳化物全部溶人奧氏體中，再快速水冷至室溫，獲得單相奧氏體組織。經(jīng)固溶處理后耐蝕性提高，塑性、韌性很好，強(qiáng)度較低。

對(duì)于含Ti、Nb元素的18-8型不銹鋼，固溶處理后還需進(jìn)行穩(wěn)定化處理，即將其加熱至850~ 900C，保溫2 ~4h后再空冷或爐冷至室溫，使(Cr、 Fe)23C6 完全溶解，Ti、Nb的碳化物部分溶解，從而使碳全部穩(wěn)定于碳化物中，提高固溶體鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

經(jīng)冷加工或焊接的18-8 型不銹鋼，為避免發(fā)生應(yīng)力腐蝕，還需進(jìn)行消除應(yīng)力處理，即將工件加熱至300~ 350C (消除加工應(yīng)力)或850C以上(消除焊接應(yīng)力)，然后緩冷。