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321不銹鋼06Cr18Ni11Ti與410不銹鋼12Cr13（化學(xué)成分）性能的對(duì)比
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-10-07
1、概況
不銹鋼緊固件的應(yīng)用很廣泛，有的側(cè)重于應(yīng)用于不銹鋼緊固件的力學(xué)性能，如橋梁、高速公路等連接部位；有的側(cè)重于應(yīng)用于不銹鋼緊固件的耐腐蝕性能，如給水、排水，海洋環(huán)境裝置等。通過(guò)對(duì)321不銹鋼與410不銹鋼性能的對(duì)比，321不銹鋼緊固件主要用于對(duì)耐腐蝕性能要求較高的場(chǎng)合；410不銹鋼主要用于對(duì)強(qiáng)度和硬度要求較高的場(chǎng)合，為此，可大致認(rèn)可適用于奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼緊固件的范圍，并為實(shí)際生產(chǎn)、加工選擇不銹鋼緊固件提供重要依據(jù)。
321奧氏體不銹鋼國(guó)產(chǎn)06Cr18Ni11Ti牌號(hào)(GB/T20878～2007)與410馬氏體不銹鋼國(guó)產(chǎn)12Cr13牌號(hào)(GB/T1220～2007)棒料材料成分的對(duì)比，見(jiàn)表1。
表1 321不銹鋼與410不銹鋼材料成分的對(duì)比 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)W %)
2、試驗(yàn)方法
分別對(duì)兩種不銹鋼緊固件進(jìn)行試驗(yàn)，有原材料狀態(tài)，熱處理工藝有淬火（固溶）和淬火（固溶）+回火。試樣編號(hào)及熱處理工藝見(jiàn)表2。
試驗(yàn)項(xiàng)目有硬度試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)（檢測(cè)抗拉強(qiáng)度）沖擊韌度試驗(yàn)（檢測(cè)沖擊吸收能量），耐腐蝕試驗(yàn)是將試樣切割小試樣，清洗干凈并稱(chēng)重（0.0001g）,放入裝有腐蝕液為30%濃鹽酸的燒杯中靜置30h，取出試樣清洗并稱(chēng)重，然后求其差值。通過(guò)差值的大小來(lái)評(píng)價(jià)其耐腐蝕性能。
硬度試驗(yàn)結(jié)果，321不銹鋼原材料比410不銹鋼原材料的硬度高，1#試樣硬度為72～83.5HRB與4#試樣硬度為62～65.5HRB；而熱處理后410不銹鋼的硬度值整體要比321不銹鋼硬度高，5#試樣硬度為41～42.5HRC與2#試樣硬度為70～78HRB。
拉伸試驗(yàn)（檢測(cè)抗拉強(qiáng)度）可看出410不銹鋼的整體強(qiáng)度要比321不銹鋼的高，原材料4#抗拉強(qiáng)度216～228MPa、1#抗拉強(qiáng)度130～148MPa；熱處理后5#抗拉強(qiáng)度1310～1380MPa，2#抗拉強(qiáng)度112～129MPa。
沖擊韌度試驗(yàn)（檢測(cè)沖擊吸收能量）321不銹鋼原材料比410不銹鋼原材料的略有提高。1#沖擊吸收能量2.5～3.0J，4#沖擊吸收能量2.0～2.5J；2#沖擊吸收能量3.0～3.5，J5#沖擊吸收能量0.5～1.0J；3#沖擊吸收能量3.0～4.0J，6#沖擊吸收能量2.0～2.5J。
耐腐蝕性能試驗(yàn)，可看出321不銹鋼的整體耐腐蝕性能要比410不銹鋼的好，腐蝕前后的差值比較，1#為0.0706g，4#為0.0726g；2#為0.0459g，5#為0.1017g；3#為0.0152g，6#為0.0759g，3#試樣的耐腐蝕性能最好。
3、分析與結(jié)論
選取硬度試驗(yàn)的試樣進(jìn)行組織分析，將試樣大磨、拋光、腐蝕（腐蝕液為濃硝酸10mL、氫氟酸10mL和水98mL）等處理，用光學(xué)顯微鏡分析其金相組織。原材料1#試樣的組織為奧氏體，而4#試樣的組織為珠光體；1#試樣比4#試樣的硬度高，可能是1#奧氏體組織里含有大量的高硬度雜質(zhì)造成的。經(jīng)過(guò)熱處理后，2#試樣的組織仍為奧氏體組織；而5#試樣的組織變?yōu)轳R氏體組織，奧氏體組織相對(duì)于馬氏體組織而言其硬度、強(qiáng)度要差，而塑性、韌性和耐磨性要強(qiáng)；而經(jīng)過(guò)（固溶）淬火+回火熱處理工藝后，3#試樣的組織仍為奧氏體組織，而6#試樣的組織為回火索氏體組織，奧氏體組織相對(duì)于回火索氏體組織而言其硬度、強(qiáng)度要差，而塑性、韌性和耐磨性要高。
321不銹鋼緊固件與410不銹鋼緊固件經(jīng)過(guò)熱處理，321不銹鋼的耐腐蝕性、塑性和韌性要強(qiáng)與410不銹鋼；而410不銹鋼緊固件的硬度、強(qiáng)度要高于321不銹鋼。321不銹鋼緊固件主要用于對(duì)耐腐蝕性能要求較高的場(chǎng)合；410不銹鋼主要用于對(duì)強(qiáng)度和硬度要求較高的場(chǎng)合。
不銹鋼緊固件的應(yīng)用很廣泛，有的側(cè)重于應(yīng)用于不銹鋼緊固件的力學(xué)性能，如橋梁、高速公路等連接部位；有的側(cè)重于應(yīng)用于不銹鋼緊固件的耐腐蝕性能，如給水、排水，海洋環(huán)境裝置等。通過(guò)對(duì)321不銹鋼與410不銹鋼性能的對(duì)比，321不銹鋼緊固件主要用于對(duì)耐腐蝕性能要求較高的場(chǎng)合；410不銹鋼主要用于對(duì)強(qiáng)度和硬度要求較高的場(chǎng)合，為此，可大致認(rèn)可適用于奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼緊固件的范圍，并為實(shí)際生產(chǎn)、加工選擇不銹鋼緊固件提供重要依據(jù)。
321奧氏體不銹鋼國(guó)產(chǎn)06Cr18Ni11Ti牌號(hào)(GB/T20878～2007)與410馬氏體不銹鋼國(guó)產(chǎn)12Cr13牌號(hào)(GB/T1220～2007)棒料材料成分的對(duì)比，見(jiàn)表1。
表1 321不銹鋼與410不銹鋼材料成分的對(duì)比 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)W %)
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牌號(hào)
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C
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Si
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Mn
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S
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P
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Cr
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Ni
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Ti
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321
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≤0.08
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≤1.0
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≤2.0
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≤0.03
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≤0.035
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17.0～19.0
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9.0～12.0
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0.5～0.8
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410
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≤0.15
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≤1.0
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≤1.0
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≤0.03
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≤0.035
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12.0～14.0
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/
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2、試驗(yàn)方法
分別對(duì)兩種不銹鋼緊固件進(jìn)行試驗(yàn)，有原材料狀態(tài)，熱處理工藝有淬火（固溶）和淬火（固溶）+回火。試樣編號(hào)及熱處理工藝見(jiàn)表2。
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1#
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2#
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3#
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4#
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5#
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6#
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321原材料
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321固溶
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321固溶+回火
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410原材料
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410淬火
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410淬火+回火
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退火態(tài)
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1150℃
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850℃
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退火態(tài)
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1050℃
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750℃
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試驗(yàn)項(xiàng)目有硬度試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)（檢測(cè)抗拉強(qiáng)度）沖擊韌度試驗(yàn)（檢測(cè)沖擊吸收能量），耐腐蝕試驗(yàn)是將試樣切割小試樣，清洗干凈并稱(chēng)重（0.0001g）,放入裝有腐蝕液為30%濃鹽酸的燒杯中靜置30h，取出試樣清洗并稱(chēng)重，然后求其差值。通過(guò)差值的大小來(lái)評(píng)價(jià)其耐腐蝕性能。
硬度試驗(yàn)結(jié)果，321不銹鋼原材料比410不銹鋼原材料的硬度高，1#試樣硬度為72～83.5HRB與4#試樣硬度為62～65.5HRB；而熱處理后410不銹鋼的硬度值整體要比321不銹鋼硬度高，5#試樣硬度為41～42.5HRC與2#試樣硬度為70～78HRB。
拉伸試驗(yàn)（檢測(cè)抗拉強(qiáng)度）可看出410不銹鋼的整體強(qiáng)度要比321不銹鋼的高，原材料4#抗拉強(qiáng)度216～228MPa、1#抗拉強(qiáng)度130～148MPa；熱處理后5#抗拉強(qiáng)度1310～1380MPa，2#抗拉強(qiáng)度112～129MPa。
沖擊韌度試驗(yàn)（檢測(cè)沖擊吸收能量）321不銹鋼原材料比410不銹鋼原材料的略有提高。1#沖擊吸收能量2.5～3.0J，4#沖擊吸收能量2.0～2.5J；2#沖擊吸收能量3.0～3.5，J5#沖擊吸收能量0.5～1.0J；3#沖擊吸收能量3.0～4.0J，6#沖擊吸收能量2.0～2.5J。
耐腐蝕性能試驗(yàn)，可看出321不銹鋼的整體耐腐蝕性能要比410不銹鋼的好，腐蝕前后的差值比較，1#為0.0706g，4#為0.0726g；2#為0.0459g，5#為0.1017g；3#為0.0152g，6#為0.0759g，3#試樣的耐腐蝕性能最好。
3、分析與結(jié)論
選取硬度試驗(yàn)的試樣進(jìn)行組織分析，將試樣大磨、拋光、腐蝕（腐蝕液為濃硝酸10mL、氫氟酸10mL和水98mL）等處理，用光學(xué)顯微鏡分析其金相組織。原材料1#試樣的組織為奧氏體，而4#試樣的組織為珠光體；1#試樣比4#試樣的硬度高，可能是1#奧氏體組織里含有大量的高硬度雜質(zhì)造成的。經(jīng)過(guò)熱處理后，2#試樣的組織仍為奧氏體組織；而5#試樣的組織變?yōu)轳R氏體組織，奧氏體組織相對(duì)于馬氏體組織而言其硬度、強(qiáng)度要差，而塑性、韌性和耐磨性要強(qiáng)；而經(jīng)過(guò)（固溶）淬火+回火熱處理工藝后，3#試樣的組織仍為奧氏體組織，而6#試樣的組織為回火索氏體組織，奧氏體組織相對(duì)于回火索氏體組織而言其硬度、強(qiáng)度要差，而塑性、韌性和耐磨性要高。
321不銹鋼緊固件與410不銹鋼緊固件經(jīng)過(guò)熱處理，321不銹鋼的耐腐蝕性、塑性和韌性要強(qiáng)與410不銹鋼；而410不銹鋼緊固件的硬度、強(qiáng)度要高于321不銹鋼。321不銹鋼緊固件主要用于對(duì)耐腐蝕性能要求較高的場(chǎng)合；410不銹鋼主要用于對(duì)強(qiáng)度和硬度要求較高的場(chǎng)合。
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