奧氏體、鐵素體、馬氏體、PH 和雙相不銹鋼

　　不銹鋼有哪些不同類型?可以熱處理奧氏體不銹鋼嗎?可以熱處理鐵素體不銹鋼嗎?您可以熱處理什么不銹鋼?什么使不銹鋼不銹?

　　普通的日常經(jīng)驗(yàn)告訴我們，鋼鐵會(huì)腐蝕。給它水分和氧氣，它就會(huì)生銹。多孔的銹會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)和剝落，直到最終消耗掉所有的鋼材。但是在鋼中添加足夠的鉻，它的作用是只形成一層薄薄的氧化物，不會(huì)讓腐蝕繼續(xù)下去。根據(jù)合金中鉻的含量和一些其他元素的作用，已經(jīng)建立了具有各種組合特性的各種成分作為標(biāo)準(zhǔn)合金。

　　具體環(huán)境、溫度、所需強(qiáng)度、可制造性以及最終……成本……都涉及選擇在任何給定應(yīng)用中使用哪種不銹鋼。

　　不銹鋼根據(jù)其冶金結(jié)構(gòu)分為奧氏體、鐵素體、馬氏體、雙相或沉淀硬化。

　　奧氏體不銹鋼01

　　AISI 200 和 300 系列……不能通過熱處理硬化。HT 取決于結(jié)構(gòu)隨溫度變化而變化。從高達(dá) 1900°C 的高溫到極低的負(fù)300°C，這些等級(jí)都保持奧氏體狀態(tài)。在正常條件下對(duì)磁鐵幾乎沒有反應(yīng)。冷加工這種材料可以使其具有輕微的磁性。一般稱為“18-8”(這意味著 CR 的標(biāo)稱量為 18%，Ni 的標(biāo)稱量為 8%)的常見類型是303、304和316 。316還添加了鉬，與304相比，在許多環(huán)境中提高了腐蝕性能。此外，316在更高的溫度下具有更強(qiáng)的抗氧化性。303不銹鋼添加了硫，改善了加工特性，但犧牲了一些腐蝕性能。退火狀態(tài)最耐腐蝕，最常用。在低溫應(yīng)用中都表現(xiàn)出良好的強(qiáng)度和韌性。

　　鐵素體不銹鋼02

　　一些 AISI 400 系列合金無法通過熱處理硬化，因?yàn)檫@些不銹鋼在臨界溫度范圍內(nèi)仍保持鐵素體狀態(tài)。其中一些不銹鋼對(duì)磁鐵的反應(yīng)很像普通鋼。405 和 409 不銹鋼的“純 Cr”等級(jí)的 Cr 含量相對(duì)較低，用于外觀不重要的汽車排氣應(yīng)用。430不銹鋼等含鉻較高的合金在較高溫度下能抵抗腐蝕，并能以比奧氏體等級(jí)更低的成本為汽車或家電裝飾等應(yīng)用保持更好的外觀。

　　退火狀態(tài)最耐腐蝕。

　　由 AISI 400 系列的余量組成的馬氏體不銹鋼可通過常規(guī)熱處理硬化。熱處理類似于合金鋼的熱處理。它們?cè)诟邷叵戮哂袏W氏體結(jié)構(gòu)，并會(huì)隨著快速冷卻轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體結(jié)構(gòu)。它們通常在完全硬化的條件下使用，以獲得最佳的耐腐蝕性能，同時(shí)具有高強(qiáng)度和硬度。根據(jù)類型的不同， 410和416不銹鋼的HRc(洛氏硬度)中間值可以是440c不銹鋼的60HRc，因?yàn)闊崽幚砗蟮淖畲笥捕热Q于碳含量。可達(dá)到的硬度隨著碳含量的增加而增加。這些不銹鋼也像鐵素體一樣對(duì)磁鐵有反應(yīng)。

　　PH 沉淀硬化不銹鋼03

　　PH 代表“沉淀硬化”。這意味著它們可以通過熱處理硬化。它們通常也對(duì)磁鐵有反應(yīng)。最常見的合金是 630不銹鋼，通常稱為“17-4”。熱處理包括高溫“固溶處理”(又稱退火或固溶退火)，然后在 900 F 和 1150 F 之間的溫度下進(jìn)行“時(shí)效”。在 900 時(shí)時(shí)效時(shí)，強(qiáng)度和一般腐蝕性能更高。強(qiáng)度隨著溫度的升高而降低時(shí)效溫度增加但韌性增加。對(duì)于某些特定環(huán)境，腐蝕性能也有所提高。在這些等級(jí)的應(yīng)用中，強(qiáng)度和腐蝕性能都是需要考慮的因素。

　　最后是雙相不銹鋼，這是一種具有奧氏體和鐵素體混合結(jié)構(gòu)的不銹鋼，用于比本不銹鋼介紹中更具體的應(yīng)用。許多是專有名稱，少數(shù)如2205被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)或通用不銹鋼名稱。