奧氏體不銹鋼具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)，無磁性，不能通過熱處理強化，只能采用冷加工強化手段提高強度。由于其耐蝕，良好的常溫和低溫韌性、易成型性和良好的可焊性而廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域和日常消費領(lǐng)域。奧氏體不銹鋼產(chǎn)量約占不銹鋼產(chǎn)量的70%，其產(chǎn)品涵蓋板、管、絲、帶、棒材、鍛件等幾乎所有的冶金產(chǎn)品類型。
1Cr18Ni9（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行強化，可通過冷變形獲得較高的強度。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，1Cr18Ni9不銹鋼的無磁性能及低溫性能較好。因此，1Cr18Ni9不銹鋼主要應(yīng)用于對耐蝕性和強度要求不高的結(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、化學成分
1Cr18Ni9不銹鋼化學成份見下表，為了比較也列入了 ASTM標準中所規(guī)定的化學成分。
| 標準 | 牌號 | （12Cr18Ni9）302不銹鋼化學成分 | ||||||
| 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 | ||||
| 試驗時間 | 腐蝕速度 | |||
| 介質(zhì) | 濃度 % | 溫度 ℃ | 小時 | 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
1Cr18Ni9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，固溶態(tài)可通過晶間腐蝕檢驗。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 |
| 熔點范圍 ℃ | 1400～1420 |
四、工藝性能:
1. 熱加工性能
1Cr18Ni9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，1Cr18Ni9不銹鋼具有良好的冷加工性能，可順利進行冷軋，冷拔操作加工。鋼的冷成形性能良好，可進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
1Cr18Ni9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
1Cr18Ni9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。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。為確保鋼的耐晶間腐蝕性能，焊后應(yīng)進行固溶處理，若不能進行固溶，宜選用抗敏化性能優(yōu)異的鋼種。
五、材料應(yīng)用
1Cr18Ni9不銹鋼主要用于制造中等溫度下耐腐蝕而強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。
