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(wei)勵集團資料(liao)參考：

模具材料的滲碳(tan)和滲氮(dan)表面處(chu)理(li)工藝 

滲(shen)碳(tan)與滲(shen)氮(dan)，一般是指鋼的表面化學熱(re)處(chu)理。

1.滲碳

滲碳(tan)必須用低(di)碳(tan)鋼或低(di)碳(tan)合金鋼，可分為固(gu)體、液體、氣體滲碳(tan)三種。應用較廣泛(fan)的(de)(de)氣體滲碳(tan)，加熱溫(wen)(wen)度(du)900-950℃。滲碳(tan)深度(du)主要(yao)取決(jue)于保溫(wen)(wen)時間，一般按每小(xiao)時0.2-0.25毫米(mi)估算。表(biao)面含碳(tan)量可達百分之0.85-1.05。滲碳(tan)后(hou)必須熱處理，常用淬火(huo)后(hou)低(di)溫(wen)(wen)回火(huo)，得到表(biao)面高硬度(du)、心部高韌性(xing)的(de)(de)耐磨抗沖擊零件。

鋼的(de)(de)滲(shen)碳，就是將低碳鋼在富碳的(de)(de)介質中加熱到高溫（一般(ban)為900-950℃），使活性(xing)碳原子滲(shen)入鋼的(de)(de)表(biao)面，以獲得高碳的(de)(de)滲(shen)層組織。隨后經淬火(huo)和低溫回(hui)火(huo)，使表(biao)面具有高硬度(du)、耐磨(mo)性(xing)及疲勞抗(kang)力，而心(xin)部仍保持足夠的(de)(de)強度(du)和韌(ren)性(xing)。

2.滲氮

應用(yong)廣泛的氣(qi)體滲(shen)氮，加熱溫度500-600攝(she)氏度。氮原子與(yu)鋼的表(biao)面中的鋁、鉻、鉬形成氮化(hua)物，一般深(shen)度為(wei)0.1-0.6毫米，氮化(hua)層不用(yong)淬(cui)火即可得(de)到很(hen)高的硬度，這種性(xing)能可維持到600-650攝(she)氏度。工(gong)件(jian)變形小，可防止水蒸(zheng)氣(qi)、堿性(xing)溶液的腐蝕，但生產(chan)周期長，成本(ben)高，氮化(hua)層薄而脆(cui)，不宜承受集中的重載荷。主(zhu)要用(yong)來處理重要和復(fu)雜的精密(mi)零件(jian)。

涂(tu)層、鍍(du)膜是物理的(de)方法，而(er)“滲”是化學變化，本質不同。

一.滲碳鋼的化學成(cheng)分特(te)點

（1）滲碳鋼的含碳量

一(yi)般都在0.15-0.25％范圍內。對(dui)于重載的(de)滲(shen)碳(tan)體，可以(yi)提高到0.25-0.30％，以(yi)使(shi)心部在淬火及低溫回(hui)火后仍(reng)具有足(zu)夠的(de)塑性和韌性。但含碳(tan)量不能(neng)太低，否則，就不能(neng)保證一(yi)定的(de)強度。

（2）合(he)金元素在(zai)滲碳(tan)鋼中的作(zuo)用

提高淬(cui)透性、細(xi)化晶粒、強化固(gu)溶體，影響滲(shen)(shen)層中(zhong)的(de)含碳量、滲(shen)(shen)層厚度(du)及(ji)組織。在滲(shen)(shen)碳鋼中(zhong)通(tong)常加入的(de)合(he)金元素有(you)錳(meng)、鉻、鎳、鉬、鎢(wu)、釩、硼等(deng)。

常用滲(shen)碳(tan)鋼可以分(fen)碳(tan)素(su)滲(shen)碳(tan)鋼和合金滲(shen)碳(tan)鋼兩(liang)大類。

（1）碳素滲碳鋼

用得多的是15和20鋼，它們經滲碳和熱處理后，表面硬(ying)度可達56-62HRC。但由(you)于淬透性較低，只適用于心部強度要求(qiu)不高、受力(li)小、承(cheng)受磨損的小型零件(jian)，如軸套、鏈條(tiao)等。

（2）低合金滲碳鋼

如20Cr、20Cr2MnVB、20Mn2TiB等，其滲透性(xing)和心(xin)部強度均較(jiao)碳(tan)(tan)素滲碳(tan)(tan)鋼高(gao)，可用于制造一般機械中的較(jiao)為(wei)重要的滲碳(tan)(tan)件，如汽車(che)、拖拉機中的齒輪(lun)、活(huo)塞(sai)銷等。

（3）中合金滲碳鋼

如20Cr2Ni4、18Cr2N4W、15Si3MoWV等，由于具有很高的(de)淬透性和(he)較(jiao)高的(de)強度及韌性，主要用以(yi)制(zhi)造截面(mian)較(jiao)大(da)、承載較(jiao)重、受力復雜的(de)零件，如航空(kong)發動機(ji)的(de)齒輪、軸等。

固體(ti)滲(shen)碳(tan)、液(ye)體(ti)滲(shen)碳(tan)、氣體(ti)滲(shen)碳(tan)，滲(shen)碳(tan)溫度為(wei)900-950℃，表(biao)面層（碳(tan)）為(wei)0.8-1.2％，層深為(wei)0.5-2.0mm。

二.滲碳后的熱處理

滲(shen)碳(tan)工件實(shi)際上應(ying)看(kan)作是一種表(biao)(biao)面與中心含量相差懸殊的(de)(de)復合材料。滲(shen)碳(tan)只(zhi)能(neng)改變工件表(biao)(biao)面的(de)(de)含碳(tan)量，而其表(biao)(biao)面以(yi)及(ji)心部的(de)(de)終強化，則必須(xu)經(jing)過適當的(de)(de)熱處理(li)才(cai)能(neng)實(shi)現。滲(shen)碳(tan)后的(de)(de)工件均(jun)需進(jin)行淬(cui)火(huo)和(he)低溫(wen)回火(huo)。

淬火(huo)的目的是(shi)，使在表面形(xing)成高碳馬氏(shi)體(ti)或高碳馬氏(shi)體(ti)和(he)細粒狀碳化物(wu)組織。低(di)溫回(hui)火(huo)溫度(du)為150-200℃。

三.滲碳零件(jian)注意事項

（1）滲(shen)碳前的預處(chu)理正火(huo)，目的是改(gai)善材料(liao)原始組織(zhi)、減少帶狀、消(xiao)除(chu)魏氏組織(zhi)，使(shi)表面粗糙度變細，消(xiao)除(chu)材料(liao)流(liu)線(xian)不合理狀態(tai)。正火(huo)工藝：用860-980℃空冷(leng)、179-217HBS。

（2）滲碳(tan)后需進(jin)行機械加工的工件(jian)，硬度(du)不應(ying)高于30HRC。

（3）對于(yu)有薄壁(bi)溝(gou)槽(cao)的滲碳淬火零件，薄壁(bi)溝(gou)槽(cao)處不(bu)能先(xian)于(yu)滲碳之前加(jia)工(gong)。

（4）不得用鍍(du)鋅的方(fang)法防滲碳。

四.防止滲碳方法

（1）加大(da)余量(liang)(liang)法。在不需要滲(shen)碳的部位(wei)預先留出一(yi)定(ding)的加工余量(liang)(liang)，其留量(liang)(liang)比滲(shen)碳層深(shen)度大(da)一(yi)倍以上。滲(shen)碳后(hou)，先車(che)去滲(shen)碳層再轉淬火。

（2）鍍(du)銅(tong)法。在(zai)不(bu)需滲碳的部位電鍍(du)一層0.02-0.04mm的銅(tong)，銅(tong)層要致密，不(bu)得(de)暴露原金屬。

（3）涂料(liao)法。在不需滲碳的部位涂上防滲涂料(liao)。

（4）工裝法。自制專(zhuan)用工裝，把不需滲碳的(de)部位封(feng)閉密封(feng)。

五.鋼的滲氮（強(qiang)化滲氮和抗蝕滲氮）

使氮原子滲(shen)入鋼的表面，形成富氮硬化(hua)層的一種化(hua)學熱處理工藝。

與(yu)滲(shen)碳相比，滲(shen)氮處(chu)理后(hou)的(de)零件(jian)具有(you)(you)高(gao)硬度和(he)耐磨(mo)性、高(gao)疲勞強度、較(jiao)(jiao)高(gao)抗咬合(he)、較(jiao)(jiao)高(gao)抗蝕性。滲(shen)氮過程在鋼的(de)相變溫(wen)度以下（450-600℃）進行，因而(er)變形(xing)小(xiao)，體積稍(shao)有(you)(you)脹大(da)(da)。缺點是周期(qi)長（一般(ban)氣體滲(shen)氮工(gong)藝的(de)滲(shen)氮時間長達數10h到100h）、成本高(gao)、滲(shen)層薄（一般(ban)為(wei)0.5mm左右）而(er)脆，不能承受太大(da)(da)的(de)接(jie)觸應力(li)和(he)沖擊載荷。

六.滲氮用鋼

從(cong)理論上講，所有(you)的(de)(de)鋼(gang)(gang)鐵(tie)材料(liao)都(dou)能滲(shen)氮(dan)(dan)。但我們(men)只將(jiang)那些適用可滲(shen)氮(dan)(dan)處(chu)理并能獲得滿意效果的(de)(de)鋼(gang)(gang)才稱(cheng)為滲(shen)氮(dan)(dan)用鋼(gang)(gang)。凡含有(you)Cr、Mo、V、Ti、Al等元素(su)的(de)(de)低、中碳(tan)合金(jin)結(jie)構鋼(gang)(gang)、工(gong)具鋼(gang)(gang)、不銹(xiu)鋼(gang)(gang)（不銹(xiu)鋼(gang)(gang)滲(shen)氮(dan)(dan)前需去除工(gong)件表面的(de)(de)鈍化膜，對不銹(xiu)鋼(gang)(gang)、耐熱鋼(gang)(gang)可直接(jie)用離(li)子氮(dan)(dan)化方法處(chu)理）、球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)等均可進行滲(shen)氮(dan)(dan)。

滲(shen)氮后的(de)零件雖(sui)然具有(you)高硬度(du)、高耐磨(mo)性和高的(de)疲勞(lao)強(qiang)度(du)，但只是表面很薄的(de)一層（鉻鉬(mu)鋁鋼于(yu)500-540℃，經(jing)35-65h滲(shen)氮層深只達0.3-0.65mm）。必須(xu)有(you)強(qiang)而韌的(de)心部組織作(zuo)為(wei)滲(shen)氮層的(de)堅實(shi)基(ji)底(di)，才能發揮(hui)滲(shen)氮的(de)大作(zuo)用。

總的來(lai)看，大部(bu)分滲氮零(ling)件是在有摩擦和復雜的動載荷條件下工作的，不論表面和心部(bu)的性能(neng)都要求很高。

如果用碳鋼進行滲氮(dan)，形(xing)成(cheng)的Fe4N和(he)Fe2N較不(bu)穩定。溫度(du)稍高(gao)，就(jiu)容易聚(ju)集粗化(hua)(hua)，表(biao)面不(bu)可(ke)能(neng)(neng)得(de)到更高(gao)的硬度(du)，并且(qie)，其(qi)心(xin)部(bu)(bu)也不(bu)能(neng)(neng)具(ju)有更高(gao)的強(qiang)度(du)和(he)韌(ren)(ren)性。為(wei)了在表(biao)面得(de)到高(gao)硬度(du)和(he)高(gao)耐磨性，同時獲得(de)強(qiang)而韌(ren)(ren)的心(xin)部(bu)(bu)組織，必須向鋼中加入一方面能(neng)(neng)與(yu)氮(dan)形(xing)成(cheng)穩定氮(dan)化(hua)(hua)物，另外還能(neng)(neng)強(qiang)化(hua)(hua)心(xin)部(bu)(bu)的合金(jin)元(yuan)素，如Al、Ti、V、W、Mo、Cr等，均能(neng)(neng)和(he)氮(dan)形(xing)成(cheng)穩定的化(hua)(hua)合物，其(qi)中，Cr、W、Mo、V還可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)鋼的組織，提高(gao)鋼的強(qiang)度(du)和(he)韌(ren)(ren)性。

目(mu)前，專門用于滲(shen)氮(dan)(dan)的(de)(de)鋼種是(shi)38CrMoAlA，其中，鋁與(yu)氮(dan)(dan)有(you)極(ji)大(da)的(de)(de)親和力，是(shi)形(xing)成氮(dan)(dan)化物(wu)提高滲(shen)氮(dan)(dan)層強(qiang)度的(de)(de)主要合金元素(su)。AlN很穩定，到約(yue)1000℃的(de)(de)溫度在(zai)鋼中不發(fa)生溶解。由于鋁的(de)(de)作(zuo)用使鋼具有(you)良好的(de)(de)滲(shen)氮(dan)(dan)性能，此(ci)鋼經過滲(shen)氮(dan)(dan)，表面硬度高達1100-1200HV（相當67-72HRC）。38CrMoAlA鋼脫碳傾向嚴重，各道(dao)工序必須留有(you)較大(da)的(de)(de)加(jia)工余量。

對高(gao)硬(ying)度、高(gao)耐磨(mo)性要(yao)求(qiu)的(de)氮化件(jian)，不宜選(xuan)用碳(tan)鋼(gang)(gang)和一般(ban)合金鋼(gang)(gang)。對以提(ti)高(gao)抗蝕性能為(wei)主的(de)氮化件(jian)，可選(xuan)用碳(tan)鋼(gang)(gang)和一般(ban)合金鋼(gang)(gang)。

七.滲氮(dan)零(ling)件注意事項

（1）滲(shen)氮(dan)前的預備(bei)熱處(chu)理(li)調(diao)質(zhi)。滲(shen)氮(dan)工件在(zai)滲(shen)氮(dan)前，應進(jin)行調(diao)質(zhi)處(chu)理(li)，以獲得回(hui)火(huo)索氏(shi)體組(zu)織。調(diao)質(zhi)處(chu)理(li)回(hui)火(huo)溫(wen)度一般高(gao)于滲(shen)氮(dan)溫(wen)度。

（2）滲(shen)(shen)氮前(qian)的預備熱處理去應(ying)(ying)力處理。滲(shen)(shen)氮前(qian)，應(ying)(ying)盡量消(xiao)除機(ji)械(xie)加工過程中產生的內應(ying)(ying)力，以穩(wen)定零件尺寸(cun)。消(xiao)除應(ying)(ying)力的溫(wen)(wen)度均應(ying)(ying)低于回(hui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度，保(bao)溫(wen)(wen)時間(jian)比回(hui)火(huo)(huo)時間(jian)要長些，再緩慢冷卻到室溫(wen)(wen)。斷面尺寸(cun)較(jiao)大的零件不宜用(yong)正(zheng)火(huo)(huo)。工模具鋼必須采用(yong)淬火(huo)(huo)回(hui)火(huo)(huo)，不得用(yong)退(tui)火(huo)(huo)。

（3）滲(shen)氮零(ling)件(jian)的表(biao)面粗(cu)糙度Ra應小于1.6um，表(biao)面不得有(you)拉毛、碰傷及(ji)生(sheng)銹等缺(que)陷。不能(neng)及(ji)時處理(li)的零(ling)件(jian)，須(xu)涂油(you)保護，以免生(sheng)銹。吊裝入爐時，再用清(qing)潔汽(qi)油(you)擦凈(jing)，以保證清(qing)潔度。

（4）含有尖角和(he)銳邊的工件，不宜進行氮化處(chu)理。

（5）局部不氮(dan)化部位的保護，不宜用留加工余量的方法。

（6）表面未經磨削處理的工件，不得進(jin)行(xing)氮化。