不銹鋼的力學(xué)性能——抗拉強度、屈服強度

不銹鋼的強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、碳和鉬等元素時強度的變化趨勢和在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鎳的強度特性如下所述。

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度。低碳馬氏體鉻不銹鋼在退火條件下，當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度、硬度及二次硬化效果。在進行低溫淬火后，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)，因而在高溫下強度急劇下降。而在600℃以下，高溫強度在各類不銹鋼中zui高，蠕變強度也zui高。

 

（2）鐵素體型不銹鋼

據(jù)研究結(jié)果，當鉻含量小于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度下降；高于25%時由于合金的固溶強化作用，強度略有提高。鉬含量的增加可使其更易獲得鐵素體組織，可促進α’相、σ相和χ相的析出，并經(jīng)固溶強化后其強度提高。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。其高溫強度在各類不銹鋼中是zui低的，但對熱疲勞的抗力zui強。
 

（3）奧氏體型不銹鋼

   奧氏體型不銹鋼中增加碳的含量后，由于其固溶強化作用使強度得到提高。

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度和蠕變強度。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。當鋼中的鉻含量為5%時，鋼的屈服強度達到zui高值；當鎳含量為10%時，鋼的強度達到zui大值。