不锈钢（Stainless Steel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。不锈钢特点：耐蚀好，光亮度好，强度高；有一定弹性；昂贵。
一、Fhs工业设计.中国不锈钢材料特性: Fhs工业设计.中国
1、铁素体型不锈钢：其含Cr量高,具有良好耐蚀性及高温抗氧化性能。 Fhs工业设计.中国
2、奥氏体不锈钢：典型牌号如1Cr18Ni9,1Cr18Ni9T1无磁性,耐蚀性能良好,温强度及高温抗氧化性能好,塑性好,冲击韧性好,且无缺口效应,焊接性能优良,因而广泛使用。这种钢一般强度不高,屈服强度低,且不能通过热处理强化,但冷压,加工后,可使抗拉强度高,且改善其弹性,但其在高温下冷拉获得的强度易化，不宜用于承受高载荷。
10Cr18Ni9 它是一种奥氏体不锈钢,淬火不能强化,只能消除冷作硬化和获得良好的抗蚀,淬火冷却必须在水是进行,以****得到****的抗蚀性;在900℃以下有稳定的抗氧化性。适于各种方法焊接;有晶间腐蚀倾向,零件长期在腐蚀介质、水中及蒸汽介质中工作时可能遭受晶界腐蚀破坏;钢淬火后冷变形塑性高,延伸性能良好,但切削加工性较差。 Fhs工业设计.中国
1Cr18Ni9 它是标准的18-8型奥氏体不锈钢,淬火后能强化,但此时具有良好的耐蚀性和冷塑性变形性能；因塑性和韧性很高,切削性较差；适于各种方法焊接；由于含碳量较0Cr18ni9高,对晶界腐蚀敏感性较焊接后需热处理,一般�****擞米髂透吹暮附蛹辉�850℃以下空气介质、以及750℃以下航空燃料燃烧产物的气氛中肯有较稳定的抗氧化性。 Fhs工业设计.中国
Cr13Ni4Mn9 它属奥氏体不锈耐热钢,淬火不能强化,钢在淬火状态下塑性很高,可时行深压延及其它类型的冷冲压;钢的切削加工性较差;用点焊和滚焊焊接的效果良好,经过焊接后必须进行热处理;在大气中具有高耐蚀性;易产晶界腐蚀,故在超过450的腐蚀介质是为宜采用;在750～800℃以下的热空气中具有稳定的抗氧化性。Fhs工业设计.中国
3、马氏体不锈钢： Fhs工业设计.中典型如2Cr13,GX-8,具磁性,消震性优良,导热性好,具高强度和屈服极限,热处理强化后具良好综合机械性能。加含碳量多,焊后需回为处理以消除应力、高温冷却易形成8氏体,因此锻后要缓冷,并应立即进行回火。主要用于承载部件。Fhs工业设计.中国例Fhs工业设计.中国如SUS30弹性不锈钢Fhs工业设计.中国 和SUS304不锈钢。Fhs工业设计.中国
1Cr13 它属于铁素体-马氏体型为锈钢,在淬火回火后使用;为提高零件的耐磨性,疲劳性能及抗腐蚀性可渗氮、氰化;淬火及抛光后在湿性大气、蒸汽、淡水、海水、和自来水中具有足够的抗腐蚀性,在室温下的硝酸中有较好的安定性;在750℃温度以下具有稳定的抗氧化性。退火状态下的钢的塑性较高,可进行深压延钢、冲压、弯曲、卷边等冷加工;气焊和电弧焊结果还满意;切削加工性好,抛光性能优良;钢锻造后冷并应立即进行回火处理。
2Cr13 它属于马氏体型不锈钢,在淬火回火后使用;为提高零件的耐磨性耐腐蚀性、疲劳性能及抗蚀性并可用于渗氮处理、氰化；淬火回火后钢的强度、硬度均较1Cr13钢高,抗腐蚀性与耐热性稍低;在700℃温度以下的空气介质中仍有稳定的抗氧化性。钢的焊接性和退火状态下塑性虽比不上1Cr13 ,但仍满意;切削加工性好;抛光性能优良;钢在锻造后应缓冷,并立即进行回火处理。Fhs工业设计.中国
3Cr13 它属于马氏体型不锈钢,在淬火回火后使用,耐腐蚀性和在700℃以下的热稳定性均比1Cr13 ,2Cr13低,但强度、硬度,淬透性和热强性都较高。冷加工性和焊接性不良,焊后应立即热处理;在退火后有较好的切削性;在锻造后应缓冷,并应立即进行回火处理。 Fhs工业设计.中国
9Cr18 它属于高碳含铬马氏体不锈钢,淬火后具有高的硬度和耐磨性;对海水,盐水等介质尚能抗腐蚀;钢经退火后有很好的切削性;由于会发生硬化和应力裂纹,不适于焊接;为了避免锻后产生裂纹,必须缓慢冷却(****在炉中冷却),在热态下,将零件转放入700～725℃的炉中进行回火处理。
二、常见不锈钢的热处理
1.奥氏体不锈弹簧钢的热处理
(1)固溶处理
奥氏体不锈弹簧钢固溶处理规范
|
材料牌号 |
处理温度℃ |
冷却方式 |
设备 |
|
1Cr18Ni9 |
棒材 |
1100～1150 |
水冷 |
1.高温盐炉适用于棒材和厚板材
2.真空油淬炉或真空气淬炉适用于薄板、带材、管材以及小型精密弹性元件
|
|
板材 |
1080～1130 |
水或油冷 |
|
带材 |
1020～1070 |
水或油冷或气冷 |
|
1Cr18Ni9Ti |
棒材 |
1060～1140 |
水冷 |
|
板材 |
1050～1130 |
水或油 |
|
带材 |
1020～1070 |
水或油冷或气冷 |
|
0Cr17Ni14Mo2 |
1020～1120 |
水或油冷或气冷 |
|
0Cr18Ni12Mo2Ti |
1020～1100 |
水或油冷或气冷 |
|
1Cr18Ni12Mo2Ti |
1020～1100 |
水或油冷或气冷 |
(2)稳定回火处理
奥氏体不锈弹簧钢稳定回火处理规范
|
材料牌号 |
处理温度℃ |
保温时间(h) |
设备 |
|
1Cr18Ni9 |
430～480 |
2 |
真空炉或时效炉 |
|
1Cr18Ni9Ti |
380～480 |
2 |
|
0Cr17Ni14Mo2 |
380～480 |
2 |
|
0Cr18Ni12Mo2Ti |
380～480 |
2 |
|
1Cr18Ni12Mo2T |
380～480 |
2 |
2.马氏体不锈弹簧钢的热处理
(1)马氏体不锈弹簧钢的预备热处理
马氏体不锈弹簧钢属于马氏体相变强化钢，马氏体不锈弹簧钢的预备热处理工艺
|
材料牌号 |
不****退火低温退火加热温度℃及冷却介质 |
布氏硬度压痕mm |
加热温度℃ |
冷却介质 |
布氏硬度压痕mm |
|
2Cr13 |
870-900 随炉冷却至600℃后出炉空冷 |
≥4.4 |
730～780 |
空气 |
≥4.0 |
|
3Cr13 |
≥4.2 |
730～780 |
|
≥4.0 |
|
4Cr13 |
≥4.0 |
730～780 |
|
≥4.0 |
|
1Cr17Ni2 |
≥4.0 |
670～690 |
|
≥3.5 |
(2)马氏体不锈弹簧钢的淬火、回火处理，马氏体不锈弹簧钢制成弹簧后的**终热处理是淬火、回火。
常用马氏体不锈弹簧钢的**终热处理工艺
|
材料牌号 |
淬火温度℃ |
冷却介质 |
回火温度℃ |
冷却介质 |
硬度HRC |
|
2Cr13 |
1000～1040 |
油 |
300～480 |
空气 |
40～46 |
|
3Cr13 |
1000～1040 |
油 |
300～480 |
空气 |
46～50 |
|
3Cr13Mo |
1020～1060 |
油 |
220～300 |
空气 |
45～52 |
|
4Cr13 |
1000～1050 |
油 |
320～450 |
空气 |
45～52 |
|
1Cr17Ni2 |
1000～1020 |
油 |
40～360 |
空气 |
|
3.沉淀硬化不锈弹簧钢热处理
沉淀硬化不锈弹簧钢是通过马氏体相变强化和沉淀析出强化两者综合强化的，所以基本热处理工艺为固溶处理和时效处理。 对于半奥氏体育型钢，固溶处理后室温得到不稳定的奥氏体，没有完成马氏体转变，没有充分强化，因此在固溶处理和时效处理之间，增加一个调整处理，使得不稳定奥氏体转变为马氏体。
常用沉淀硬化不锈弹簧钢热处理工艺
补充：消应力回火温度对弹簧力学性能的影响消应力回火温度对各种材料弹簧力学性能的影响是客观存在的。可以以不同的回火温度对碳素弹簧钢丝、油淬火回火钢丝和1Cr18Ni9弹簧材料力学性能的影响加以说明，也可以根据对弹簧的特殊性能要求来确定相应的回火温度。
常用沉淀硬化不锈弹簧钢热处理工艺
|
类别 |
材料牌号 |
固溶温度℃ |
冷却介质 |
调整处理℃ |
时效 |
|
半奥氏体沉淀强化型
|
0Cr17Ni7Al |
1040～1060 |
水或空气 |
750～770空冷 |
520～550
空冷 |
|
940～960 |
空冷 |
-78℃冷处理
500～520空冷 |
冷变形470～490
空冷 |
|
0Cr15Ni7Mo2Al |
1050～1080 |
空气或水 |
750～770空冷 |
520～550
空冷 |
|
940～960 |
空冷 |
-78℃冷处理
500～520 |
冷变形470～490
空冷 |
|
0Cr12Mn5Ni4Mo3Al |
1040～1060 |
空气 |
750～770
空冷 |
450～490
空冷 |
|
-78℃冷处理
510～530 |
空气 |
550～570 |
冷变形340～360
510～570
550～570 |
|
马氏体沉淀强化型 |
0Cr17Ni4Cu4Nb |
1020～1060 |
空气 |
--- |
450～550空冷 |
回火温度对碳素弹簧钢丝材料弹簧的力学性能的影响
|
材料供应状态冷拉强化 |
各种处理30分钟后的σb，σs |
|
回火温度 |
100℃ |
200℃ |
300℃ |
400℃ |
500℃ |
|
钢丝直径mm |
2mm |
σb(Mpa) |
1760 |
1850 |
1850 |
1750 |
1625 |
|
σs(Mpa) |
1350 |
1500 |
1600 |
1380 |
1300 |
|
3mm |
σb(Mpa) |
1520 |
1550 |
1600 |
1600 |
1350 |
|
σs(Mpa) |
1400 |
1400 |
1400 |
1380 |
1200 |
