铬锰不锈钢的发展前景。

来源: 上海希迪管件有限公司  日期:2020-01-04 11:03:59  点击:159  属于:材料性能
铬锰不锈钢是一种比较适合现阶段中国国情的廉价经济型不锈钢,它节镍、经济、性价比高、质量也不错。如牌号1Cr17Mn6Ni5N 含Mn5.50 % ~ 7.50 %、Ni3.50 %~5.50 % , 1Cr18Mn8Ni5N 含Mn7.50 %~10.00 %、Ni4.00 %~6.00%。铬锰不锈钢主要用于消费品领域,比目前大量使用的铬镍不锈钢节镍3 %~5 % ,在当前镍价情况下,节约成本30 %左右,故其价格较低,更受欢迎,质量和功能也能满足一般的使用要求,几乎所有的一般食品器皿、橱卫设备及用具、建筑装潢装饰等制品、消费品领域都可使用。
铬锰不锈钢是一种比较适合现阶段中国国情的廉价经济型不锈钢,它节镍、经济、性价比高、质量也不错。如牌号1Cr17Mn6Ni5N 含Mn5.50 % ~ 7.50 %、Ni3.50 %~5.50 % , 1Cr18Mn8Ni5N 含Mn7.50 %~10.00 %、Ni4.00 %~6.00%。铬锰不锈钢主要用于消费品领域,比目前大量使用的铬镍不锈钢节镍3 %~5 % ,在当前镍价情况下,节约成本30 %左右,故其价格较低,更受欢迎,质量和功能也能满足一般的使用要求,几乎所有的一般食品器皿、橱卫设备及用具、建筑装潢装饰等制品、消费品领域都可使用。在弱介质腐蚀条件下可以部分替代铬镍不锈钢,如201 、202 分别替代301 、302 , 204Cu 和211替代304 ;在无腐蚀或弱腐蚀条件下,在装饰、城建等重点使用其美观功能的应用领域也非常广泛。而且随着我国经济的发展、人们生活水平的提高和巨大农村市场的开拓,其应用领域和消费量还会进一步增加。
Cr-Ni-Mn-N奥氏体不锈钢是20世纪三四十年代开始广泛研究的不锈钢种类。其最初的目的主要是将奥氏体形成元素N、Mn加入钢中,以替代贵重金属Ni,从而节约资源,解决Ni资源匮乏的问题。随着冶金技术的发展,到20世纪六七十年代,加压冶金技术的出现,使得常压下在钢中溶解度很小的N能更多地加入钢中,目前已可以加到2.3%。N加入的主要作用一是显著提升钢的力学性能,二是明显增加钢耐局部腐蚀的能力。
和Cr-Ni奥氏体不锈钢相比,Cr-Ni-Mn-N奥氏体不锈钢最大的区别是大量地加入了台金元素Mn、N,从而带来了一系列的性能变化。N在不锈钢中的加入,之所以引起人们极大的关注,主要跟其在不锈钢中的作用紧密相关。研究表明,N是非常强烈地形成并稳定舆氏体且扩大奥氏体相区的元素。据估算,1kgN相当于6~22kgNi。有关这方面的报道很多,人们提出了许多镍当量的计算公式。在镍当量的计算公式中,Simmons等人提出的较为精确:
Nieq =Ni+0.12Mn-0.0086Mn2+30C+18N+0.44Cu
从中可以看出,N对不锈钢基体组织的影响是相当强烈的。N的这种作用使其在不锈钢中可以代替部分Ni,降低钢中的铁素体含量.可以使奥氏体更稳定,防止有害金属间相的析出,甚至在冷加工条件下可避免出现马氏体转变。
N对不锈钢力学性能的影响,突出表现为:N在显著提高不锈钢强度的同时,并不降低材料的塑韧性,这为研究高强高韧钢提供了途径。工业用钢表明,N的加入,使不锈钢的强度比不含N的钢提高2~3倍。此外,N也提高不锈钢的抗蠕变、疲劳、磨损能力。N提高屈服强度主要有四个途径:固溶强化;晶粒尺寸效应;形变硬化;沉淀硬化。N对不锈钢耐蚀性能的有益作用表现在耐晶间腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀。N对晶间腐蚀的影响比较复杂,一般认为,N含量在0.16%以下,对耐晶间腐蚀有益。N对晶间腐蚀的作用机理主要有:N延缓富Cr碳化物的形核和长大过程;降低Cr在钢中的活性;形成氯化铬沉淀,减少Cr的析出。相比之下,N对点腐蚀、缝隙腐蚀的有益作用更为明显。Wirksumme点蚀当量公式很好地表述了氮在这方面的良好作用:
PRE=%Cr+3.3%Mo+16%N
Grabke报道了氮对临界点蚀温度(CPT)和临界缝隙腐蚀温度(CCT)的影响:
CPT(℃)=2.5%Cr+76%Mo+31.9%N-41
CCT(℃)=3.2%Cr+76%Mo十10.5%N-81
为了提高N的溶解度,Mn元素被大量加入。在节镍奥氏体不锈钢中,Mn是非常重要的合金元素,其主要作用是与强烈形成奥氏体的元素N复合加入到钢中,以节约奥氏体不锈钢中的Ni。Mn是比较弱的奥氏体形成元素,但具有强烈稳定奥氏体的作用。Cr-Ni奥氏体不锈钢中,随着Mn含量增加强度提高。在无Ni的Cr-Mn-N奥氏体不锈钢中低温下会出现韧脆转变现象。
以Mn、N代Ni的节Ni和无Ni奥氏体不锈钢,其耐蚀性主要取决于钢的Cr、Ni、Mo、N等元素的含量,而Mn的作用甚微。目前研制成熟的钢种主要有200系列以及Armco公司的Nitronic系列。还有一些钢种也在广泛研究中。
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