不銹鋼（Stainless Steel）指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。不銹鋼特點：耐蝕好，光亮度好，強度高；有一定彈性；昂貴。
一、Fhs工業設計.中國不銹鋼材料特性: Fhs工業設計.中國
1、鐵素體型不銹鋼：其含Cr量高,具有良好耐蝕性及高溫抗氧化性能。 Fhs工業設計.中國
2、奧氏體不銹鋼：典型牌號如1Cr18Ni9,1Cr18Ni9T1無磁性,耐蝕性能良好,溫強度及高溫抗氧化性能好,塑性好,沖擊韌性好,且無缺口效應,焊接性能優良,因而廣泛使用。這種鋼一般強度不高,屈服強度低,且不能通過熱處理強化,但冷壓,加工后,可使抗拉強度高,且改善其彈性,但其在高溫下冷拉獲得的強度易化，不宜用于承受高載荷。
10Cr18Ni9 它是一種奧氏體不銹鋼,淬火不能強化,只能消除冷作硬化和獲得良好的抗蝕,淬火冷卻必須在水是進行,以****得到****的抗蝕性;在900℃以下有穩定的抗氧化性。適于各種方法焊接;有晶間腐蝕傾向,零件長期在腐蝕介質、水中及蒸汽介質中工作時可能遭受晶界腐蝕破壞;鋼淬火后冷變形塑性高,延伸性能良好,但切削加工性較差。 Fhs工業設計.中國
1Cr18Ni9 它是標準的18-8型奧氏體不銹鋼,淬火后能強化,但此時具有良好的耐蝕性和冷塑性變形性能；因塑性和韌性很高,切削性較差；適于各種方法焊接；由于含碳量較0Cr18ni9高,對晶界腐蝕敏感性較焊接后需熱處理,一般?***擻米髂透吹暮附蛹輝?FONT face=Calibri>850℃以下空氣介質、以及750℃以下航空燃料燃燒產物的氣氛中肯有較穩定的抗氧化性。 Fhs工業設計.中國
Cr13Ni4Mn9 它屬奧氏體不銹耐熱鋼,淬火不能強化,鋼在淬火狀態下塑性很高,可時行深壓延及其它類型的冷沖壓;鋼的切削加工性較差;用點焊和滾焊焊接的效果良好,經過焊接后必須進行熱處理;在大氣中具有高耐蝕性;易產晶界腐蝕,故在超過450的腐蝕介質是為宜采用;在750～800℃以下的熱空氣中具有穩定的抗氧化性。Fhs工業設計.中國
3、馬氏體不銹鋼： Fhs工業設計.中典型如2Cr13,GX-8,具磁性,消震性優良,導熱性好,具高強度和屈服極限,熱處理強化后具良好綜合機械性能。加含碳量多,焊后需回為處理以消除應力、高溫冷卻易形成8氏體,因此鍛后要緩冷,并應立即進行回火。主要用于承載部件。Fhs工業設計.中國例Fhs工業設計.中國如SUS30彈性不銹鋼Fhs工業設計.中國 和SUS304不銹鋼。Fhs工業設計.中國
1Cr13 它屬于鐵素體-馬氏體型為銹鋼,在淬火回火后使用;為提高零件的耐磨性,疲勞性能及抗腐蝕性可滲氮、氰化;淬火及拋光后在濕性大氣、蒸汽、淡水、海水、和自來水中具有足夠的抗腐蝕性,在室溫下的硝酸中有較好的安定性;在750℃溫度以下具有穩定的抗氧化性。退火狀態下的鋼的塑性較高,可進行深壓延鋼、沖壓、彎曲、卷邊等冷加工;氣焊和電弧焊結果還滿意;切削加工性好,拋光性能優良;鋼鍛造后冷并應立即進行回火處理。
2Cr13 它屬于馬氏體型不銹鋼,在淬火回火后使用;為提高零件的耐磨性耐腐蝕性、疲勞性能及抗蝕性并可用于滲氮處理、氰化；淬火回火后鋼的強度、硬度均較1Cr13鋼高,抗腐蝕性與耐熱性稍低;在700℃溫度以下的空氣介質中仍有穩定的抗氧化性。鋼的焊接性和退火狀態下塑性雖比不上1Cr13 ,但仍滿意;切削加工性好;拋光性能優良;鋼在鍛造后應緩冷,并立即進行回火處理。Fhs工業設計.中國
3Cr13 它屬于馬氏體型不銹鋼,在淬火回火后使用,耐腐蝕性和在700℃以下的熱穩定性均比1Cr13 ,2Cr13低,但強度、硬度,淬透性和熱強性都較高。冷加工性和焊接性不良,焊后應立即熱處理;在退火后有較好的切削性;在鍛造后應緩冷,并應立即進行回火處理。 Fhs工業設計.中國
9Cr18 它屬于高碳含鉻馬氏體不銹鋼,淬火后具有高的硬度和耐磨性;對海水,鹽水等介質尚能抗腐蝕;鋼經退火后有很好的切削性;由于會發生硬化和應力裂紋,不適于焊接;為了避免鍛后產生裂紋,必須緩慢冷卻(****在爐中冷卻),在熱態下,將零件轉放入700～725℃的爐中進行回火處理。
二、常見不銹鋼的熱處理
1.奧氏體不銹彈簧鋼的熱處理
(1)固溶處理
奧氏體不銹彈簧鋼固溶處理規范
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材料牌號 |
處理溫度℃ |
冷卻方式 |
設備 |
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1Cr18Ni9 |
棒材 |
1100～1150 |
水冷 |
1.高溫鹽爐適用于棒材和厚板材
2.真空油淬爐或真空氣淬爐適用于薄板、帶材、管材以及小型精密彈性元件
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板材 |
1080～1130 |
水或油冷 |
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帶材 |
1020～1070 |
水或油冷或氣冷 |
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1Cr18Ni9Ti |
棒材 |
1060～1140 |
水冷 |
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板材 |
1050～1130 |
水或油 |
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帶材 |
1020～1070 |
水或油冷或氣冷 |
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0Cr17Ni14Mo2 |
1020～1120 |
水或油冷或氣冷 |
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0Cr18Ni12Mo2Ti |
1020～1100 |
水或油冷或氣冷 |
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1Cr18Ni12Mo2Ti |
1020～1100 |
水或油冷或氣冷 |
(2)穩定回火處理
奧氏體不銹彈簧鋼穩定回火處理規范
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材料牌號 |
處理溫度℃ |
保溫時間(h) |
設備 |
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1Cr18Ni9 |
430～480 |
2 |
真空爐或時效爐 |
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1Cr18Ni9Ti |
380～480 |
2 |
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0Cr17Ni14Mo2 |
380～480 |
2 |
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0Cr18Ni12Mo2Ti |
380～480 |
2 |
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1Cr18Ni12Mo2T |
380～480 |
2 |
2.馬氏體不銹彈簧鋼的熱處理
(1)馬氏體不銹彈簧鋼的預備熱處理
馬氏體不銹彈簧鋼屬于馬氏體相變強化鋼，馬氏體不銹彈簧鋼的預備熱處理工藝
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材料牌號 |
不****退火低溫退火加熱溫度℃及冷卻介質 |
布氏硬度壓痕mm |
加熱溫度℃ |
冷卻介質 |
布氏硬度壓痕mm |
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2Cr13 |
870-900 隨爐冷卻至600℃后出爐空冷 |
≥4.4 |
730～780 |
空氣 |
≥4.0 |
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3Cr13 |
≥4.2 |
730～780 |
|
≥4.0 |
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4Cr13 |
≥4.0 |
730～780 |
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≥4.0 |
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1Cr17Ni2 |
≥4.0 |
670～690 |
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≥3.5 |
(2)馬氏體不銹彈簧鋼的淬火、回火處理，馬氏體不銹彈簧鋼制成彈簧后的**終熱處理是淬火、回火。
常用馬氏體不銹彈簧鋼的**終熱處理工藝
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材料牌號 |
淬火溫度℃ |
冷卻介質 |
回火溫度℃ |
冷卻介質 |
硬度HRC |
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2Cr13 |
1000～1040 |
油 |
300～480 |
空氣 |
40～46 |
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3Cr13 |
1000～1040 |
油 |
300～480 |
空氣 |
46～50 |
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3Cr13Mo |
1020～1060 |
油 |
220～300 |
空氣 |
45～52 |
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4Cr13 |
1000～1050 |
油 |
320～450 |
空氣 |
45～52 |
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1Cr17Ni2 |
1000～1020 |
油 |
40～360 |
空氣 |
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3.沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理
沉淀硬化不銹彈簧鋼是通過馬氏體相變強化和沉淀析出強化兩者綜合強化的，所以基本熱處理工藝為固溶處理和時效處理。 對于半奧氏體育型鋼，固溶處理后室溫得到不穩定的奧氏體，沒有完成馬氏體轉變，沒有充分強化，因此在固溶處理和時效處理之間，增加一個調整處理，使得不穩定奧氏體轉變為馬氏體。
常用沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理工藝
補充：消應力回火溫度對彈簧力學性能的影響消應力回火溫度對各種材料彈簧力學性能的影響是客觀存在的。可以以不同的回火溫度對碳素彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲和1Cr18Ni9彈簧材料力學性能的影響加以說明，也可以根據對彈簧的特殊性能要求來確定相應的回火溫度。
常用沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理工藝
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類別 |
材料牌號 |
固溶溫度℃ |
冷卻介質 |
調整處理℃ |
時效 |
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半奧氏體沉淀強化型
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0Cr17Ni7Al |
1040～1060 |
水或空氣 |
750～770空冷 |
520～550
空冷 |
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940～960 |
空冷 |
-78℃冷處理
500～520空冷 |
冷變形470～490
空冷 |
|
0Cr15Ni7Mo2Al |
1050～1080 |
空氣或水 |
750～770空冷 |
520～550
空冷 |
|
940～960 |
空冷 |
-78℃冷處理
500～520 |
冷變形470～490
空冷 |
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0Cr12Mn5Ni4Mo3Al |
1040～1060 |
空氣 |
750～770
空冷 |
450～490
空冷 |
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-78℃冷處理
510～530 |
空氣 |
550～570 |
冷變形340～360
510～570
550～570 |
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馬氏體沉淀強化型 |
0Cr17Ni4Cu4Nb |
1020～1060 |
空氣 |
--- |
450～550空冷 |
回火溫度對碳素彈簧鋼絲材料彈簧的力學性能的影響
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材料供應狀態冷拉強化 |
各種處理30分鐘后的σb，σs |
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回火溫度 |
100℃ |
200℃ |
300℃ |
400℃ |
500℃ |
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鋼絲直徑mm |
2mm |
σb(Mpa) |
1760 |
1850 |
1850 |
1750 |
1625 |
|
σs(Mpa) |
1350 |
1500 |
1600 |
1380 |
1300 |
|
3mm |
σb(Mpa) |
1520 |
1550 |
1600 |
1600 |
1350 |
|
σs(Mpa) |
1400 |
1400 |
1400 |
1380 |
1200 |
