不銹鋼的力學(xué)性能——抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度

不銹鋼的強(qiáng)度由各種因素來確定，但zui重要的和zui基本的因素是其中添加的不同化學(xué)元素，主要是金屬元素。不同類型的不銹鋼由于其化學(xué)成分的差異，就有不同的強(qiáng)度特性。

（1）馬氏體型不銹鋼

   馬氏體型不銹鋼與普通合金鋼一樣具有通過淬火實現(xiàn)硬化的特性，因此可通過選擇牌號及熱處理條件來得到較大范圍的不同的力學(xué)性能。

馬氏體型不銹鋼從大的方面來區(qū)分，屬于鐵—鉻—碳系不銹鋼.進(jìn)而可分為馬氏體鉻系不銹鋼和馬氏體鉻鎳系不銹鋼。在馬氏體鉻系不銹鋼中添加鉻、碳和鉬等元素時強(qiáng)度的變化趨勢和在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鎳的強(qiáng)度特性如下所述。

馬氏體鉻系不銹鋼在淬火—回火條件下，增加鉻的含量可使鐵素體含量增加，因而會降低硬度和抗拉強(qiáng)度。低碳馬氏體鉻不銹鋼在退火條件下，當(dāng)鉻含量增加時硬度有所提高，而延伸率略有下降。在鉻含量一定的條件下，碳含量的增加使鋼在淬火后的硬度也隨之增加，而塑性降低。添加鉬的主要目的是提高鋼的強(qiáng)度、硬度及二次硬化效果。在進(jìn)行低溫淬火后，鉬的添加效果十分明顯。含量通常少于1%。

在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中，含一定量的鎳可降低鋼中的δ鐵素體含量，使鋼得到zui大硬度值。

馬氏體型不銹鋼的化學(xué)成分特征是，在0.1%----1.0%C，12%---27%Cr的不同成分組合基礎(chǔ)上添加鉬、鎢、釩和鈮等元素。由于組織結(jié)構(gòu)為體心立方結(jié)構(gòu)，因而在高溫下強(qiáng)度急劇下降。而在600℃以下，高溫強(qiáng)度在各類不銹鋼中zui高，蠕變強(qiáng)度也zui高。

 

（2）鐵素體型不銹鋼

據(jù)研究結(jié)果，當(dāng)鉻含量小于25%時鐵素體組織會抑制馬氏體組織的形成，因而隨鉻含量的增加其強(qiáng)度下降；高于25%時由于合金的固溶強(qiáng)化作用，強(qiáng)度略有提高。鉬含量的增加可使其更易獲得鐵素體組織，可促進(jìn)α’相、σ相和χ相的析出，并經(jīng)固溶強(qiáng)化后其強(qiáng)度提高。但同時也提高了缺口敏感性，從而使韌性降低。鉬提高鐵素體型不銹鋼強(qiáng)度的作用大于鉻的作用。

鐵素體型不銹鋼的化學(xué)成分特征是含11%—30%Cr，其中添加鈮和鈦。其高溫強(qiáng)度在各類不銹鋼中是zui低的，但對熱疲勞的抗力zui強(qiáng)。
 

（3）奧氏體型不銹鋼

   奧氏體型不銹鋼中增加碳的含量后，由于其固溶強(qiáng)化作用使強(qiáng)度得到提高。

奧氏體型不銹鋼的化學(xué)成分特性是以鉻、鎳為基礎(chǔ)添加鉬、鎢、鈮和鈦等元素。由于其組織為面心立方結(jié)構(gòu)，因而在高溫下有高的強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度。還由于線膨脹系數(shù)大，因而比鐵素體型不銹鋼熱疲勞強(qiáng)度差。

（4）雙相不銹鋼

   對鉻含量約為25%的雙相不銹鋼的力學(xué)性能研究表明，在α+γ雙相區(qū)內(nèi)鎳含量增加時γ相也增加。當(dāng)鋼中的鉻含量為5%時，鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到zui高值；當(dāng)鎳含量為10%時，鋼的強(qiáng)度達(dá)到zui大值。