1Cr21Ni5Ti
出处:按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第732页(1830字)
这是最早由前苏联开发的铁素体-奥氏体型不锈钢。1961年已纳入标准,中国经研制后,1975年纳入国标(GB 1220-75)。该钢种是为了节镍,代替1Cr18Ni9Ti而设计的,但比后者有更好的力学性能,特别是强度较高。
(1)化学成分和显微组织
1Cr21Ni5Ti钢的化学成分见表4-9。
表4-9 1Cr21Ni5Ti双相不锈钢的化学成分,%
此钢经950~1050℃固溶处理后,钢中的铁素体量为55%~70%。
当400~500℃范围内长期保温,出现475℃脆性;600~750℃短期时效由于碳化物的析出而使合金元素贫化,奥氏体会发生马氏体相变;650~700℃长期保温会出现σ相脆化。
(2)力学性能
1Cr21Ni5Ti钢的室温力学性能见表4-10,高温力学性能见表4-11。
表4-10 1Cr21Ni5Ti钢的室温力学性能
注:①摘自BG 1220-75。
表4-11 1Cr21Ni5Ti钢的高温力学性能
1Cr21Ni5Ti钢管变形过程中会产生马氏体转变,其对钢力学性能和饱和磁化强度影响见表4-12。由表可以看出:150℃的温轧不仅抑制了马氏体的转变,而且降低了因冷作硬化而提高了钢的强度,从而提高了每一道次的压下量。因此,在冷变形前采用预热,例如生产带卷即可采用温轧工艺流程。
表4-12 变形温度和变形量对1Cr21Ni5Ti钢力学性能和饱和磁化强度的影响
(3)耐蚀性
1Cr21Ni5Ti钢在氧化性酸和有机酸中有很好的耐腐蚀性,可以代替1Cr18Ni9Ti钢使用,钢的腐蚀数据见表4-13。由于钢中含有稳定化元素钛,又是两相组织,一般无晶间腐蚀倾向。
表4-13 1Cr21Ni5Ti钢在HNO3和草酸中的腐蚀速度
(4)物理性能
见表4-84至表4-88。
(5)焊接性能
1Cr21Ni5Ti钢的焊接性良好,可以采用各种方法进行焊接。采用与母材成分相同的焊接填充材料后,焊缝金属的性能与母材相近。采用手工焊接(SMAW)时,也可使用不含稳定元素的18-8型奥氏体不锈钢焊条。钢的焊后力学性能见表4-14。
表4-14 1Cr21Ni5Ti钢母材和不同方法焊接后焊接接头的力学性能
(6)冷、热加工性能
1Cr21Ni5Ti钢的冷、热加工性能良好。热加工温度范围1050~800℃。在950~1050℃时有最好的热塑性。由于屈服强度较高,故冷加工时,尤其管材扩口和薄板深冲都较奥氏体不锈钢稍差,但是一旦屈服变形后,即可顺利加工。
根据ГOCT7350-77,1Cr21Ni5Ti钢冷、热轧钢板(冷轧为4~5mm厚,热轧为4~50mm厚)的热处理制度为950~1050℃淬火。
(7)用途
1Cr21Ni5Ti钢可用来代替1Cr18Ni9Ti钢使用,多用来制造既耐氧化性酸腐蚀,又要求有较高强度的设备或部件,在航空工业上用于制造航空发动机壳体和火箭发动机燃烧室外壁。