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12Cr18Ni9（AISI 302不銹鋼）是一種歷史最悠久的奧氏體不銹鋼，鋼的塑性、韌性、熱冷加工性能良好，可生產(chǎn)板、管、絲、帶、棒材、鍛件等各類冶金產(chǎn)品。它不能通過熱處理手段進(jìn)行強(qiáng)化，可通過冷變形獲得較高的強(qiáng)度。在固溶狀態(tài)下，在氧化性酸中、大氣、水、蒸汽等介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。鋼的耐晶間腐蝕性能不佳，經(jīng)650℃敏化處理或在中溫長期保溫后，此鋼具有晶間腐蝕傾向，若消除這種傾向，必須經(jīng)過固溶處理，否則，僅能改用穩(wěn)定化型或超低碳鋼種。此外，12Cr18Ni9、S30210不銹鋼的無磁性能及低溫性能較好。因此，12Cr18Ni9、S30210不銹鋼主要應(yīng)用于對耐蝕性和強(qiáng)度要求不高的結(jié)構(gòu)件和焊接件，亦可用于無磁部件和低溫裝置的部件。在具有晶間腐蝕的環(huán)境中，不宜以焊接狀態(tài)下使用。
一、化學(xué)成分
12Cr18Ni9、S30210不銹鋼化學(xué)成份見下表，為了比較也列入了 ASTM標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的化學(xué)成分。
| ? ? ? ? ? 標(biāo)準(zhǔn) | ? ? ? ? ? 牌號 | ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ?（12Cr18Ni9）302不銹鋼化學(xué)成分 |
| ? ? 碳 | ? ?硅 | ? ?錳 | ? ?磷 | ? ?硫 | ? ? ? ?鉻 | ? ? 鎳 |
| GB/T 14976-2012 | ? ? ?12Cr18Ni9 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0～19.0 | 8.0～10.0 |
| ASTM A276 | ? ? ? ? 302 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | ≤0.035 | ≤0.03 | 17.0～19.0 | 8.0～10.0 |
二、耐蝕性能
??1. 均勻腐蝕
? ?固溶處理狀態(tài)下12Cr18Ni9不銹鋼耐均勻腐蝕性能 |
|
|
| 試驗(yàn)時(shí)間 | 腐蝕速度 |
| 介質(zhì) | 濃度 % | 溫度 ℃ | 小時(shí) | mm/a |
| 硝酸 | 0.5～99 | 20 |
| ＜0.1 |
| 7～37 | 沸 |
| 0.1～1.0 |
| 65 | 沸 |
| ＜1.0 |
| 93 | 37 |
| 0.01 |
| 93 | 55 |
| 0.21 |
| 97 | 55 |
| 0.76 |
| 99 | 55 |
| 1.25 |
| 99 | 沸 |
| ＜10.0 |
| 醋酸 | 10 | 沸 |
| ＜0.1 |
| 50 | 沸 |
| ＜1.0 |
| 80 | 沸 |
| ＜3.0 |
| 硫酸 | 0.5 | 190 | 100 | 0.06～0.14 |
| 1 | 20～90 | 360 | 0.002 |
| 5 | 20 | 384 | 0.6 |
| 5 | 40 |
| ＜3.0 |
| 5 | 50 |
| 3.0～4.5 |
| 5 | 100～105 | 16～43 | 3.3～15.0 |
| 10～50 | 20 |
| 2.0～5.0 |
| 80 | 20 | 120 | 0.46 |
| 90～95 | 20 | 360～1032 | 0.0006～0.008 |
| 檸檬酸 | 1～50 | 20 |
| ＜0.1 |
| 5 | 140 |
| ＜1.0 |
| 50 | 沸 |
| ＜10.0 |
| 95 | 20～140 |
| ＜0.1 |
| 鹽酸 | 2 | 35 |
| 2.86 |
??2. 晶間腐蝕
??
? ?12Cr18Ni9、S30210不銹鋼耐晶間腐蝕性能不良，敏化態(tài)不能通過晶間腐蝕檢驗(yàn)，固溶態(tài)可通過晶間腐蝕檢驗(yàn)。因此在焊接狀態(tài)在產(chǎn)生晶間腐蝕的介質(zhì)中不宜采用。
三、物理性能
| （12Cr18Ni9）302不銹鋼的物理性能 |
| 項(xiàng)目 | 數(shù)值 |
| 密度 ?g/cm3 | 8 |
| 彈性模量 ?E.GPa | 193 |
| 線膨脹系數(shù)a. 10-6/k |
|
| 0～100℃ | 17.2 |
| 0～315℃ | 178 |
| 0～538℃ | 18.4 |
| 導(dǎo)熱系數(shù) W/M·K |
|
| 100℃ | 16.2 |
| 500℃ | 21.5 |
| 比熱 ?J/Kg·K |
|
| 0～100℃ | 500 |
| 電阻 nΩ·m | 720 |
| 導(dǎo)磁率 | 1.02 |
| 熔點(diǎn)范圍 ?℃ | 1400～1420 |
四、工藝性能
?1. 熱加工性能
?
? ?12Cr18Ni9、S30210不銹鋼熱加工性能良好，適宜的熱加工溫度范圍為1160~1200℃，終加工溫度應(yīng)大于850℃。
?2. 冷加工性能
? ? 固溶狀態(tài)下，12Cr18Ni9、S30210不銹鋼具有良好的冷加工性能，可順利進(jìn)行冷軋，冷拔操作加工。鋼的冷成形性能良好，可進(jìn)行冷沖壓和冷彎等冷成形作業(yè)，鋼的極限拉深系數(shù)約為2.06，工作拉深系數(shù)為1.80~1.90.
?3. 熱處理?
??12Cr18Ni9、S30210不銹鋼鋼的固溶熱處理溫度為1100~1150℃，冷加工中間熱處理溫度為850~970℃，冷卻方式為水冷，對于截面尺寸較小的材料亦可空冷。
?4.焊接性能?
? 12Cr18Ni9/S30210不銹鋼的焊接性能良好，可采用各種方法焊接，手工電弧焊可采用奧102，奧107焊條，焊后可通過L法晶間腐蝕檢驗(yàn)。采用奧132和奧137焊條焊接且經(jīng)敏化處理后亦可通過L法晶間腐蝕檢驗(yàn)。為確保鋼的耐晶間腐蝕性能，焊后應(yīng)進(jìn)行固溶處理，若不能進(jìn)行固溶，宜選用抗敏化性能優(yōu)異的鋼種。
五、材料應(yīng)用
? 12Cr18Ni9、S30210不銹鋼主要用于制造中等溫度下耐腐蝕而強(qiáng)度要求不高的部件以及低溫應(yīng)用。在要求耐腐蝕及無磁的環(huán)境中，該鋼可以制造各相應(yīng)部件和設(shè)備，如彈簧、管道、緊固件、容器、換熱器等。
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