N08904鋼的焊接

不銹鋼1.4539，X1NICRMOCU25-20-5，AISI 904L，N08904，耐腐蝕和應力腐蝕，符合EN 10088-1，ASTM A182標準。

1.4539化學成分：

碳 C：≤0.02

硅 Si：≤0.70

錳 Mn：≤2.00

磷 P：≤0.030

硫 S：≤0.015

鉻 Cr：19.0-21.0

鉬 Mo：4.0-5.0

鎳 Ni：24.0-26.0

氮 N：0.04-0.15

銅Cu：1.00-2.00

1.4539，X1NiCrMoCu25-20-5，AISI 904L - 規范和應用

1.4539是一種超級奧氏體鋼，部分歸類為鎳合金。它以長扁形產品的形式提供，主要用于化學，能源和石化工業，在高溫下對，磷酸，和正磷酸具有各種濃度的耐受性。

904L及其替代品屬于在輸送和敏化條件下耐晶間腐蝕的鋼組，與耐點蝕和應力腐蝕密切相關。此外，其特征在于增加的切口和耐點蝕性以及良好的可焊性。以TMT的方式，過飽和在1050-1150℃的溫度下進行，并在900-1200℃下鍛造和軋制。

由于鎳和鉻的含量很高，在困難的環境中使用鋼可以顯著減少腐蝕的進程，鉻和鉬的高密度有助于金屬表面的鈍化和提高產品的機械性能。此外，高濃度的銅有助于提高鋼對還原氣體的耐受性，改善可塑性和耐酸性。

1.4539是好的耐酸奧氏體型號之一，可替代1.4547和1.4529鋼。1.4539能很好地耐受jia酸，yi酸，草酸，檸檬酸，酸，高濃度鹽溶液，，氯化物，liu化氫，lv化氫，海水，cu酸鹽和鹽。具有給定化學組成的材料可以在高達約100℃的高溫下工作。400℃。

這種等級的鋼用于生產食品，低溫和行業的水，設備和機械的脫鹽系統和設備，燃煤電廠的洗滌器生產，冷凝器，排氣凈化過濾器，熱交換器用于海水冷卻，造船，海上和化學管道，用于鋼鐵工業，用于纖維素工業中的紙張機。

 

室溫下1.4539，X1NiCrMoCu25-20-5，AISI 904L的機械和物理性能：

拉伸強度，R m = 530-570MPa

屈服點，R p2,2：> 230MPa

伸長率，A：> 35％

彈性模量，E：195 GPa

熱容量，c p20℃ = 450 J  kg -1  K -1

導熱系數，λ：12 W  m -1  K -1

線性膨脹系數，α20 ℃ = 15,8  10 -6 K -1

比電阻：1Ω mm 2 / m

硬度：<230 HB

 

根據EN 10216-5在+ AT條件下無縫管1.4539的機械性能

拉伸強度，R m：520-720MPa

屈服點，R p2,2：> 230MPa

縱向樣品的性質：

抗沖擊性，KV 20℃：> 120J

伸長率，A：> 35％

橫向樣品的性質：

抗沖擊性，KV 20℃：> 90J

抗沖擊性，KV -196℃：> 60J

伸長率，A：> 30％

固溶熱處理的原理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達到過飽和狀態。這種熱處理方法為固溶熱處理。

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威勵集團資料(liao)參考：

模具材料(liao)的(de)滲(shen)碳和滲(shen)氮表(biao)面處(chu)理(li)工藝 

滲碳(tan)與滲氮，一般是指鋼的表面化(hua)學熱處理。

1.滲碳

滲碳(tan)必(bi)須用低(di)(di)碳(tan)鋼或(huo)低(di)(di)碳(tan)合金鋼，可(ke)分(fen)(fen)為固體(ti)、液體(ti)、氣(qi)體(ti)滲碳(tan)三種。應用較廣泛的氣(qi)體(ti)滲碳(tan)，加熱溫度900-950℃。滲碳(tan)深度主要取決于保(bao)溫時間，一(yi)般按(an)每小時0.2-0.25毫米估(gu)算。表面(mian)(mian)含碳(tan)量可(ke)達百(bai)分(fen)(fen)之0.85-1.05。滲碳(tan)后(hou)必(bi)須熱處理，常用淬火(huo)后(hou)低(di)(di)溫回火(huo)，得(de)到表面(mian)(mian)高(gao)硬度、心(xin)部高(gao)韌性的耐磨抗沖(chong)擊零件(jian)。

鋼的(de)(de)滲碳，就是將低(di)碳鋼在富碳的(de)(de)介質中加熱(re)到(dao)高溫(wen)(wen)（一(yi)般(ban)為900-950℃），使活(huo)性碳原(yuan)子滲入鋼的(de)(de)表面，以獲得(de)高碳的(de)(de)滲層組織。隨后經淬火(huo)和(he)低(di)溫(wen)(wen)回火(huo)，使表面具有(you)高硬度(du)、耐磨性及疲勞(lao)抗(kang)力，而心部仍保持足夠的(de)(de)強度(du)和(he)韌(ren)性。

2.滲氮

應用(yong)廣泛的(de)(de)(de)氣體滲氮，加熱溫(wen)度(du)500-600攝氏度(du)。氮原(yuan)子與鋼的(de)(de)(de)表面中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鋁、鉻、鉬形成(cheng)(cheng)氮化(hua)物，一般深度(du)為0.1-0.6毫(hao)米，氮化(hua)層不用(yong)淬火即可得到很高的(de)(de)(de)硬度(du)，這種性(xing)能可維持(chi)到600-650攝氏度(du)。工件變形小，可防止水蒸(zheng)氣、堿性(xing)溶液的(de)(de)(de)腐蝕，但生產周(zhou)期(qi)長，成(cheng)(cheng)本高，氮化(hua)層薄而(er)脆，不宜承受集(ji)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)重(zhong)載荷。主(zhu)要用(yong)來處理重(zhong)要和(he)復雜的(de)(de)(de)精密零(ling)件。

涂層(ceng)、鍍膜是物理的方法，而“滲”是化學變化，本質不同。

一.滲碳鋼的化學成分(fen)特點

（1）滲碳(tan)鋼的含(han)碳(tan)量

一(yi)般都(dou)在0.15-0.25％范圍內(nei)。對(dui)于重載的滲碳體，可以(yi)提高到0.25-0.30％，以(yi)使心部在淬(cui)火及低溫(wen)回火后仍(reng)具有足夠的塑性和韌性。但含碳量不能太(tai)低，否則，就不能保(bao)證一(yi)定(ding)的強度。

（2）合金元素在滲碳(tan)鋼中的作用

提(ti)高淬透性、細化(hua)晶粒、強化(hua)固溶體(ti)，影響滲層中(zhong)的含碳量、滲層厚度及組(zu)織(zhi)。在滲碳鋼中(zhong)通常加入的合(he)金元素有(you)錳、鉻(ge)、鎳、鉬、鎢、釩、硼等。

常用滲碳(tan)鋼(gang)可以分碳(tan)素滲碳(tan)鋼(gang)和(he)合金滲碳(tan)鋼(gang)兩大(da)類。

（1）碳素滲碳鋼

用得多的(de)是(shi)15和(he)20鋼，它(ta)們經滲碳和(he)熱處理(li)后，表面硬度可達56-62HRC。但由于淬透性較低，只適用于心部強度要(yao)求不(bu)高、受力(li)小(xiao)、承(cheng)受磨損(sun)的(de)小(xiao)型零件，如軸套(tao)、鏈(lian)條等。

（2）低合金滲碳鋼

如(ru)20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等(deng)(deng)，其滲(shen)透(tou)性和(he)心部(bu)強(qiang)度均(jun)較碳(tan)素滲(shen)碳(tan)鋼(gang)高，可用于制造(zao)一般機(ji)械中的較為重要的滲(shen)碳(tan)件，如(ru)汽車、拖拉機(ji)中的齒(chi)輪、活塞銷等(deng)(deng)。

（3）中合金滲碳鋼

如20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV等，由于(yu)具(ju)有很高的(de)(de)淬透性和較(jiao)(jiao)高的(de)(de)強度及(ji)韌性，主(zhu)要用以制造截面較(jiao)(jiao)大、承載較(jiao)(jiao)重、受(shou)力復雜的(de)(de)零件(jian)，如航(hang)空發動機的(de)(de)齒輪、軸(zhou)等。

固體滲碳(tan)、液體滲碳(tan)、氣體滲碳(tan)，滲碳(tan)溫度為900-950℃，表面層（碳(tan)）為0.8-1.2％，層深(shen)為0.5-2.0mm。

二.滲碳后的熱處理

滲碳工件(jian)實際上應看作(zuo)是一(yi)種(zhong)表面與中心含量相差懸殊的復合材料。滲碳只能(neng)改變(bian)工件(jian)表面的含碳量，而(er)其表面以及(ji)心部的終強(qiang)化，則必須經(jing)過適(shi)當(dang)的熱處理(li)才能(neng)實現。滲碳后(hou)的工件(jian)均(jun)需進行淬火(huo)和低溫回火(huo)。

淬火(huo)的目的是(shi)，使在表面形成高碳(tan)(tan)馬氏體或高碳(tan)(tan)馬氏體和細粒狀碳(tan)(tan)化物組織。低溫回(hui)火(huo)溫度(du)為(wei)150-200℃。

三.滲(shen)碳零件注意事項

（1）滲碳前的預處理(li)正火(huo)，目的是改(gai)善材(cai)料(liao)原始組(zu)織、減少帶狀(zhuang)、消除魏(wei)氏組(zu)織，使表面(mian)粗糙度(du)變細，消除材(cai)料(liao)流線不合理(li)狀(zhuang)態(tai)。正火(huo)工(gong)藝：用860-980℃空冷、179-217HBS。

（2）滲碳后需進行機械(xie)加工的(de)工件(jian)，硬度(du)不應高于30HRC。

（3）對于(yu)有薄壁溝槽(cao)的滲碳淬火零件，薄壁溝槽(cao)處不能先于(yu)滲碳之前加工。

（4）不得用鍍鋅的方(fang)法防(fang)滲(shen)碳。

四.防止滲碳方法

（1）加大(da)(da)余(yu)量法。在不(bu)需要滲碳的(de)部(bu)位預先留(liu)出一定的(de)加工余(yu)量，其留(liu)量比(bi)滲碳層(ceng)深度大(da)(da)一倍以上。滲碳后(hou)，先車(che)去滲碳層(ceng)再轉淬火。

（2）鍍(du)銅(tong)法。在(zai)不(bu)需滲碳的部(bu)位(wei)電鍍(du)一層(ceng)0.02-0.04mm的銅(tong)，銅(tong)層(ceng)要致密(mi)，不(bu)得暴露(lu)原(yuan)金屬。

（3）涂(tu)料法。在(zai)不需滲碳(tan)的部位涂(tu)上防滲涂(tu)料。

（4）工(gong)(gong)裝(zhuang)法。自制專用(yong)工(gong)(gong)裝(zhuang)，把不需滲碳(tan)的(de)部(bu)位封閉密(mi)封。

五.鋼的(de)滲(shen)(shen)氮（強化(hua)滲(shen)(shen)氮和(he)抗蝕滲(shen)(shen)氮）

使氮(dan)原子滲入(ru)鋼(gang)的(de)表面(mian)，形成富氮(dan)硬化(hua)(hua)層(ceng)的(de)一(yi)種化(hua)(hua)學熱處理工藝。

與滲(shen)碳相比(bi)，滲(shen)氮(dan)處理后的零件具有高硬度和耐磨(mo)性、高疲(pi)勞強度、較高抗咬合、較高抗蝕(shi)性。滲(shen)氮(dan)過程在鋼的相變溫(wen)度以(yi)下（450-600℃）進行(xing)，因而變形小，體(ti)積稍(shao)有脹大。缺點是周期長(chang)（一(yi)般氣體(ti)滲(shen)氮(dan)工藝的滲(shen)氮(dan)時間長(chang)達(da)數10h到100h）、成(cheng)本高、滲(shen)層薄（一(yi)般為0.5mm左右(you)）而脆，不(bu)能承受太(tai)大的接觸應力和沖擊載荷。

六.滲氮用鋼

從理論(lun)上(shang)講，所有的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵材料(liao)都(dou)能滲(shen)氮(dan)。但(dan)我們只將那些適(shi)用可(ke)滲(shen)氮(dan)處理并(bing)能獲得(de)滿意效果的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)才稱為滲(shen)氮(dan)用鋼(gang)(gang)(gang)。凡含有Cr、Mo、V、Ti、Al等元素的(de)(de)(de)低、中碳合(he)金結構鋼(gang)(gang)(gang)、工具鋼(gang)(gang)(gang)、不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)（不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)滲(shen)氮(dan)前(qian)需去(qu)除工件表面的(de)(de)(de)鈍化膜，對不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)、耐(nai)熱鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)直接用離子氮(dan)化方法處理）、球(qiu)墨鑄鐵等均(jun)可(ke)進行(xing)滲(shen)氮(dan)。

滲氮(dan)后(hou)的(de)零件雖然(ran)具有高硬度、高耐(nai)磨(mo)性和高的(de)疲勞(lao)強(qiang)度，但只(zhi)是表面很(hen)薄的(de)一層(ceng)（鉻鉬鋁鋼(gang)于500-540℃，經35-65h滲氮(dan)層(ceng)深只(zhi)達0.3-0.65mm）。必(bi)須有強(qiang)而韌的(de)心部(bu)組織作為滲氮(dan)層(ceng)的(de)堅實基底，才(cai)能發(fa)揮滲氮(dan)的(de)大作用。

總的來看，大部分滲氮零(ling)件(jian)是在有(you)摩擦和(he)(he)復雜的動載荷條件(jian)下工作(zuo)的，不論表面和(he)(he)心(xin)部的性(xing)能都要求很(hen)高。

如果用(yong)碳鋼(gang)進行(xing)滲(shen)氮，形(xing)成的(de)Fe4N和(he)(he)Fe2N較不(bu)穩定(ding)。溫度稍高，就容易聚集粗化(hua)，表(biao)面(mian)不(bu)可能(neng)得到更高的(de)硬(ying)度，并(bing)且(qie)，其心部(bu)也不(bu)能(neng)具有更高的(de)強(qiang)度和(he)(he)韌性(xing)。為了在表(biao)面(mian)得到高硬(ying)度和(he)(he)高耐磨(mo)性(xing)，同時獲(huo)得強(qiang)而(er)韌的(de)心部(bu)組織，必須(xu)向(xiang)鋼(gang)中加入一方面(mian)能(neng)與氮形(xing)成穩定(ding)氮化(hua)物，另外還能(neng)強(qiang)化(hua)心部(bu)的(de)合金元素，如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等(deng)，均能(neng)和(he)(he)氮形(xing)成穩定(ding)的(de)化(hua)合物，其中，Cr、W、Mo、V還可以改善鋼(gang)的(de)組織，提高鋼(gang)的(de)強(qiang)度和(he)(he)韌性(xing)。

目前(qian)，專門用于滲(shen)氮(dan)(dan)的(de)鋼種是38CrMoAlA，其中(zhong)(zhong)，鋁(lv)與氮(dan)(dan)有(you)極大(da)的(de)親(qin)和力(li)，是形成(cheng)氮(dan)(dan)化物提高(gao)滲(shen)氮(dan)(dan)層強度(du)(du)(du)的(de)主(zhu)要合金元素。AlN很穩(wen)定，到約1000℃的(de)溫度(du)(du)(du)在鋼中(zhong)(zhong)不(bu)發生溶解。由于鋁(lv)的(de)作用使鋼具有(you)良好的(de)滲(shen)氮(dan)(dan)性能，此鋼經過滲(shen)氮(dan)(dan)，表面(mian)硬(ying)度(du)(du)(du)高(gao)達(da)1100-1200HV（相當67-72HRC）。38CrMoAlA鋼脫(tuo)碳傾向(xiang)嚴(yan)重，各道工(gong)序(xu)必須留有(you)較大(da)的(de)加工(gong)余量。

對高硬度(du)、高耐磨性(xing)要求(qiu)的(de)氮化件，不宜選用(yong)碳鋼和一般合金鋼。對以提(ti)高抗(kang)蝕性(xing)能為主(zhu)的(de)氮化件，可(ke)選用(yong)碳鋼和一般合金鋼。

七.滲氮零件(jian)注意事項

（1）滲(shen)氮(dan)前的預備熱處(chu)理調質。滲(shen)氮(dan)工件在滲(shen)氮(dan)前，應(ying)進(jin)行調質處(chu)理，以獲(huo)得回(hui)火索氏體(ti)組織(zhi)。調質處(chu)理回(hui)火溫度一般高于滲(shen)氮(dan)溫度。

（2）滲(shen)氮(dan)前(qian)的預備熱處(chu)理去應(ying)(ying)力(li)處(chu)理。滲(shen)氮(dan)前(qian)，應(ying)(ying)盡量消除機(ji)械加工過程(cheng)中(zhong)產生的內應(ying)(ying)力(li)，以穩定零(ling)件尺(chi)寸。消除應(ying)(ying)力(li)的溫度均應(ying)(ying)低于回(hui)火溫度，保溫時間比回(hui)火時間要長些，再緩慢冷(leng)卻(que)到(dao)室溫。斷面(mian)尺(chi)寸較大(da)的零(ling)件不(bu)(bu)宜用(yong)正火。工模具鋼必須采用(yong)淬火回(hui)火，不(bu)(bu)得(de)用(yong)退火。

（3）滲氮零件的(de)表(biao)面(mian)粗糙度(du)Ra應小于1.6um，表(biao)面(mian)不(bu)得有拉(la)毛(mao)、碰傷及(ji)生銹(xiu)等缺陷。不(bu)能及(ji)時處理的(de)零件，須涂油保(bao)護(hu)，以(yi)免生銹(xiu)。吊裝入爐時，再用清潔汽油擦凈，以(yi)保(bao)證(zheng)清潔度(du)。

（4）含有尖角和(he)銳邊的(de)工件，不(bu)宜進(jin)行氮化處理。

（5）局(ju)部不氮(dan)化部位的保護，不宜(yi)用留加工余(yu)量的方法。

（6）表面未經磨削處理的工件，不得(de)進行氮化。