1 化學(xué)成分與金相組織
一些主要高合金奧氏體不銹鋼的主要化學(xué)成分在表1中給出。其中AL－6X和254 SMO為典型的6鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼，而654 SMO為典型的7鉬超級(jí)奧氏體不銹鋼。
超級(jí)奧氏體不銹鋼的基本金相組織為典型的，****的奧氏體。但由于鉻和鉬的含量均較高，很有可能會(huì)出現(xiàn)些金屬中間相，如σ相。這些金屬中間相常常會(huì)出現(xiàn)在板材的中心部位。但是如果熱處理正確，就會(huì)避免這些金屬中間相的生成，從而得到近****的奧氏體。254 SMO 的金相組織沒(méi)有任何其它金屬中間相。該組織是經(jīng)在1150～12000C溫度下熱處理之后得到的。
在使用過(guò)程中，如果出現(xiàn)了少量的金屬中間相，它們也不會(huì)對(duì)機(jī)械性能和表面的耐腐蝕性能有很大的影響。但是要盡量避免溫度范圍600～10000C，尤其是在焊接和熱加工時(shí)。
2 機(jī)械性能
奧氏體結(jié)構(gòu)一般具有中等的強(qiáng)度和較高的可鍛性。在加入一定量的氮之后，除提高了防腐能力外，在保持奧氏體不銹鋼可鍛性和韌性的同時(shí)，高氮超級(jí)奧氏體不銹鋼還具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。其屈服強(qiáng)度比普通奧氏體不銹鋼要高出50～100％。在室溫和較高溫度下氮對(duì)機(jī)械性能的影響分別在表1和表2有所顯示。表1＋20℃溫度下高合金奧氏體不銹鋼的機(jī)械性能
| 合金 | 鋼種牌號(hào) | 氮含量 | 屈服強(qiáng)度 | 抗拉強(qiáng)度 | 延伸率 |
| ASTM | EN | GB | % | Rp0.2MPa | RmMPa | As% |
| 316L | 316L | 1.4404 | | 0.06 | 220 | 520 | 45 |
| 904L | NO8904 | 1.4539 | 00Cr20Ni25Mo4.5Cu | 0.06 | 220 | 520 | 35 |
| 317LMN | 317LMN | 1.4439 | | 0.15 | 270 | 580 | 40 |
| 254SMO | S31254 | 1.4547 | 00Cr20Ni18Mo6CuN | 0.20 | 300 | 650 | 40 |
| 654SMO | S32654 | 1.4652 | | 0.50 | 430 | 750 | 40 |
表2高溫下高合金奧氏體不銹鋼的屈服強(qiáng)度(Rp0.2MPa)
| 合金 | ASTM | EN* | GB | 氮含量% | 100℃ | 200℃ | 400℃ |
| 316L | 316L | 1.4404 | | 0.06 | 166 | 137 | 108 |
| 904L | N08904 | 1.4539 | 00Cr20Ni25Mo4.5Cu | 0.06 | 225 | 175 | 125 |
| 317LMN | 317LMN | 1.4439 | | 0.15 | 225 | 185 | 150 |
| 254SMO | S31254 | 1.4547 | 00Cr20Ni18Mo6CuN | 0.20 | 230 | 190 | 160 |
| 654SMO | S32654 | 1.4652 | | 0.50 | 350 | 315 | 295 |
如表1和表2所示，在所有溫度下機(jī)械強(qiáng)度均隨氮含量的增加而提高。盡管強(qiáng)度增加了許多，但超級(jí)奧氏體不銹鋼的延伸率仍然很高。甚至高于許多低合金鋼的延伸率。這主要是由于其較高的含氮量和與之相關(guān)的另一個(gè)特點(diǎn)——高加工硬化率。因此經(jīng)冷加工成型的部件就可獲得很高的強(qiáng)度?？衫眠@一特性的用途包括較深井中的管道及螺栓等。和普通奧氏體不銹鋼一樣，超級(jí)奧氏體不銹鋼的低溫性能也是很好的。超級(jí)奧氏體不銹鋼的抗撞擊及抗斷裂能力是很高的，并且只有在低達(dá)－196℃時(shí)才會(huì)略有下降。
3 物理性能
物理性能主要取決于奧氏體結(jié)構(gòu)，同時(shí)也部分地取決于材料的化學(xué)成分。就是說(shuō)超級(jí)奧氏體不銹鋼較普通奧氏體不銹鋼，如304或316型，在物理性能方面是沒(méi)有很大區(qū)別的。表3列出不同合金的一些典型物理性能值。
表3一些不銹鋼與一種鎳基合金的物理性能
| 合金 | 鋼種牌號(hào) | 密度 | 彈性模量
KN/mm2 | 熱膨脹系數(shù)×10-6/℃ | 導(dǎo)熱系數(shù)W/m℃ |
| ASTM | EN* | GB | kg/dm3 | 20℃ | 400℃ | 20℃ | 400℃ | 20℃ | 400℃ |
| 2205 | S31803 | 1.4462 | | 7.8 | 200 | 172 | 13.0 | 14.5 | 15 | 20 |
| 304 | 304 | 1.4301 | | 7.9 | 200 | 172 | 16.0 | 17.5 | 15 | 20 |
| 254SMO | S31254 | 1.4547 | 00Cr20Ni18Mo6CuN | 8.0 | 195 | 166 | 16.5 | 18.0 | 14 | 18 |
| 合金625 | N10276 | 2.4856 | | 8.4 | 200 | 180 | 12.0 | 13.5 | 10 | 16 |
