奥氏体不锈钢的性质

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        在真空工程中常用的不锈钢主要有奥氏体型不锈钢和马氏体型不锈钢两种类型。奥氏体型不锈钢中应用最多的牌号主要有0Crl8Ni9(304)、lCrl8Ni9Ti等,它们属于耐热、耐蚀无磁不锈钢,大量应用于真空室壳体、管路、阀体等;常用的马氏体型不锈钢主要有0Crl3、lCrl3、2Crl3、3Crl3等,主要用于具有较高韧性及受冲击负荷的零件,如耐蚀真空泵叶片、轴类、喷嘴、阀座、阀片等需要一定硬度及耐腐蚀的场合。

        真空度在1.3×10-4Pa以上的高真空和超高真空系统中,最好选用奥氏体无磁不锈钢[例如lCrl8Ni9Ti,0Crl8Ni9(304)等]制造真空容器的壳体、管道或其它零部件。这种不锈钢具有优良的抗腐蚀性、放气率低、无磁性、焊接性好,其导电率及导率较低,能够在-270oC~900oC范围内工作。并具有高的强度、塑性及韧性。是目前金属超高真空系统中所应用的主要结构材料。

        奥氏体不锈钢可以采用电弧焊、钎焊和氩弧焊的方法进行焊接加工。表3给出最常用的奥氏体型不锈钢(304型)的性质,304不锈钢与lCrl8Ni9Ti不锈钢的性质相近,其抗腐蚀性能非常好,蒸气压很低、导热率低,并且是非磁性的。这些性质使得奥氏体不锈钢成为超高真空室、工件架、支架、法兰、螺栓螺母及超高真空泵(离子泵、低温泵、吸附泵等)等最常用的材料。

        不锈钢就其磁性而言,分为有磁性的和无磁性的。通常含有镍元素成份的都是无磁性的。应注意的是,不锈钢并非绝对非磁性的,而是导磁率很小。而且,冷加工能够增加不锈钢的导磁性。

        当需要耐高温、抗腐蚀或需要热处理(淬火或调质等)时,如轴、阀盖、封口等,则采用2Crl3、3Crl3、4Crl3等马氏体不锈钢为宜。但此类不锈钢的防锈性能不如奥氏体不锈钢好。

        常用的无磁性不锈钢的主要缺点是抗晶界间腐蚀不稳定,尤其是在焊接时,受热在450~750oC的地方,易在晶界上形成铬的碳化物而降低材料应有的气密性。试验证明:含铬18%~20%,含镍10%以下,含碳低于0.2%的不锈钢,经过1050~1150oC高温处理,可消除上述晶界间不稳定的缺点。

表3  奥氏体不锈钢的性质
性  质
温度(oC)或成形
数  值
单    位
密度
熔点
比热
热导率

线热膨胀系数


抗拉强度

杨氏摸量
弹性极限
电阻率




100
500
0~93
0~316
0~538
退火
冷轧

退火
25
700
7.9
1427
0.12
0.039
0.051
1.59×10-4
1.720×10-4
1.800×10-4
65
240
19.000
26.5
72.0
110
g·cm-3
oC
cal·g-1·oC-1
cal·cm-1·s-1·oC-1

oC-1

kg·mm-2

kg·mm-2
kg·mm-2
µΩ·cm

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