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双相不锈钢汽封头铸件

双相不锈钢汽封头铸件

  • 所属分类:中温蜡硅溶胶精密铸件

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  • 发布日期:2019/01/03
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不锈钢铸件,是用各种不锈钢材料生产的铸钢件总称,主要用于各种介质腐蚀条件下。
早在1910年就已发现,钢中的含Cr量超过12%时,就有良好的抗腐蚀和抗氧化性能。典型的不锈钢除含Cr12%以上外,还含有一种或多种其他合金元素,如Ni 、Mo、 Cu、 Nb、 Ti 和N2等。
按化学成分分类不锈钢有Cr不锈钢和Cr、Ni不锈钢两大类。影响不锈钢腐蚀性能的主要是含C量和析出的碳化物,所以耐腐蚀不锈钢含C量越低越好,通常C≤0.08%,但是,耐热钢的高温力学性能则决定于其组织中稳定的碳化物沉淀相,所以耐热钢的含C量都较高,一般含碳量在0.20%以上。
按金相组织分类,不锈钢分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相(在奥氏体基体中有铁素体)不锈钢:
(1)铁素体不锈钢

以铬为主要合金元素,含Cr量一般在13%--30%之间。具有良好的耐氧化性介质腐蚀的能力和在高温下耐空气氧化能力,也可用作耐热钢。此种钢的焊接性能较差。含铬大于16%时,铸态组织粗大,在400-525℃及550-700℃之间长期保温,会出现“475℃”脆性相及σ相,使钢变脆。475℃脆性与含Cr铁素体的有序化现象有关。475℃脆性相及σ相脆性,可通过加热到475℃以上然后快冷来改善。室温脆性和焊后热影响区的脆性也是铁素体不锈钢的基本问题之一,可采用真空精炼、加入微量元素(如硼、稀土及钙等)或奥氏体形成元素(如Ni、 Mu、 N、 Cu等)的办法加以改善。为了改善焊缝区与热影响区的力学性能,通常还加入少量的Ti和Nb,以阻止热影响区晶粒长大。常用的铁素体钢有ZGCr17和ZGCr28。该类钢的冲击韧性低,在很多场合被含高镍的奥氏体不锈钢所取代。含Ni量超过2%、含N量超过0.15%的铁素体钢有良好的冲击性能。

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(2)马氏体不锈钢
马氏体不锈钢包括马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。在工程应用中,是以力学性能为主要目的。虽然这类钢在大气腐蚀和较缓和的腐蚀介质中(如水及某些有机介质)具有良好的抗腐蚀的能力,但其腐蚀性能往往不作为检验项目。其化学成分的范围是:Cr13%-17%,Ni2%-6%,C≤0.06%。金相组织中主要是低碳板条状马氏体,因此,具有优良的力学性能,强度指标是奥氏体不锈钢的二倍以上,同时又具备良好的工艺性能,特别是焊接性能。因此在重要工程应用中占有极为重要的地位,是铸造不锈钢领域内的一个重要分支。
(3)奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢可分为四组,即Cr‐Ni系;Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu或 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系; Cr‐Mn‐N系和 Cr‐Ni‐Mn‐N系。Cr‐Ni系以著名的“18-8”为代表。Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu、 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系在Cr‐Ni系的基础上加入2%-3%的钼和铜(或二者同时加入),以提高抗硫酸的腐蚀性,但钼是铁素体形成元素,为了保证奥氏体化,加钼后含Ni量要适当增加。Cr‐Mn‐N系是节省Ni的合金。当含Cr量大于15%时,单独加入猛并不能获得理想的奥氏体组织,必须加入0.2%-0.3%的氮,要得到单一的奥氏体必须加入0.35%以上的氮。由于含N量过高往往使铸件产生气孔、疏松等缺陷,而加入适量的N和少量的Ni,即可得到单一奥氏体,这就出现Cr‐Ni‐Mn‐N系。当然要得到奥氏体、铁素体复相组织,就不须加入更多的N和Ni。
(4)奥氏体—铁素体复相不锈钢
复相钢的金相组织通常是含有5%-40%的铁素体,以改善合金的焊接性,增加强度和提高抗应力腐蚀能力。例如Cr28%-Ni10%-C0.30%的高碳高铬合金钢,具有良好的抗硫酸腐蚀能力,可制造铸件使用。在此基础上发展的可控制铁素体型钢,有较高的强度,且在硫酸盐中有良好的抗应力腐蚀能力,常用于石油工业的装置。

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