3Cr13、4Cr13常做有一定耐蚀性的工具， 所以采用淬火低温回火。T淬在1000~1050℃， 为减少变形，可用硝盐分级冷却。 组织为马氏体+碳化物+少量AR
奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢是应用最广泛的耐酸钢，约占不锈钢总产量的2/3。
① 具有很高的耐腐蚀性； ② 塑性好，容易加工变形成各种形状钢材； ③ 加热时没有同素异构转变，焊接性好； ④ 韧度和低温韧度好，一般情况下没有冷脆 倾向，有一定的热强性； ⑤ 不具有磁性； ⑥ 价格较贵，切削加工较困难，导热性差。
容易被氧化。 ◆在一般的空气环境中，很容易生锈， 从根本上不能防止生锈。
◆在酸, 高温,反射性等，比较恶劣的环
境中，表面保护膜被破坏也生绣。
不锈钢材料的保护膜的自动修复过程：
Cr2O3 Cr2O3
Cr2O3
Base Metal
Base Metal
Base Metal
不锈钢的表面在受到外来物体的损伤后， Cr2O3的氧化膜 会受到破坏，但是不锈钢材料会在几分钟至数小时以内在破损 的表面上形成新的氧化膜 （含Cr量越高，形成越快），所以
不锈钢钎焊
2016/9/27
不锈钢的应用
不锈钢的应用
• 从不锈钢应用行业分析，汽车工业是当前发展最 快的不锈钢应用领域。 • 中国家电行业是不锈钢应用潜在的大市场。另外 ，不锈钢在水工业、建筑与结构业、环保工业、 工业设施中的需求也将逐年上升。
（1）不锈钢具有较高的耐蚀性
（2）不锈钢应具有一定的力学性能。很多 构件是在腐蚀介质下承受一定的载荷 （3）不锈钢应有良好的工艺性能。管材、 板材、型材等要经过加工变形制成构件，如 容器、管道、锅炉等。因此不锈钢的工艺性 也很重要，主要有焊接性、冷变形性等。
钼 (Mo)
使钝化膜稳定化，提高耐蚀性
耐点蚀及缝隙腐蚀性能优秀 形成碳化物,提高高温强度、蠕变（creep）断裂强度,改善韧性
成分
影响 作为强烈的奥氏体形成元素，可降低奥氏体稳定化所需的Ni含量(Ni代用) 增加拉伸强度，抗服强度，降低延伸率 与其它合金金属(Ti, Zr, V, Nb)结合形成氮化物，结晶粒微细化 对比碳，在奥氏体中的溶解度高，所以在相等的强度下氮化物形成倾向小 ，耐点蚀特性等耐蚀性优秀 因Cu的微细析出，析出硬化 (添加0.4%以上时) 对于非氧化性的耐蚀性提高 (与P共存时效果增大) 抗点蚀效果好 大量添加时阻碍热轧加工，促进晶间脆化
碳 (C)
镍 (Ni)
作为奥氏体稳定化元素，使钢的组织微细化 为形成Cr钝化膜起辅助作用(Ni含量越多,耐腐蚀性改善) ■ 随着含有量，增加硬度、拉伸强度、屈服点，加工硬化性降低 ■ 提高韧性 在4%以上时，抵抗应力腐蚀开裂 使C或N的扩散速度降低，热传导速度降低
含12%以上时形成钝化膜防止腐蚀 耐腐蚀性、耐磨性、耐氧化性提高 显著影响耐点蚀性(含有28-30%以上时在常温下防止点蚀) 铬添加量多时 促进 σ 相(非磁性的脆弱相) 析出 易与碳结合，生成铬碳化物(Cr23C6 )，发生晶间腐蚀
日本JIS G4305
SUS301 SUS304 SUS305 SUS430
美国 ASTM A240 301 304 305 430
5
6
00Cr17Ni14Mo2 022Cr17Ni12Mo2 SUS316L
0Cr18Ni10Ti 06Cr18Ni11Ti SUS321
316L
321
不锈钢中金属元素的作用
329J1，高强度/高耐腐蚀，发电/石化 630，高强度/高耐腐蚀，航空/宇宙
铁素体不锈钢
高铬铁素体不锈钢的缺点是脆性大
（1）Cr13型 如0Cr13、0Cr13Al、0Cr11Ti等；
（2）Cr17型 如1Cr17、0Cr17Ti、1Cr17Mo等；
（3）Cr25-30型 如1Cr28、1Cr25Ti、
元 素 作 用
C(低碳) C(高碳) Mo Cu Ti, Nb Si, Al S,Se
耐腐蚀性 (耐晶间腐蚀性) 强度, 硬度 耐腐蚀性 (耐孔蚀性) 耐酸性 耐腐蚀性 耐氧化性 切削性
成分
影响 强烈的奥氏体形成元素，热处理时形成马氏体组织 C量提高，强度增加,但冲击值下降 在0.03%以下耐蚀性基本没有影响，但以铬碳化物(Cr23C6) 析出时，晶间腐蚀、点蚀敏感性增大 (在焊接热影响区发生问题)
[N]添加
Special Yosetsu:焊接 [Cu]添加 Electron Gun eXtra Material
304N1
310S Y308 303Cu 305EG XM15J1
~ : 成分或者用途的特别标记
Cu EG XM
主要国家不锈钢牌号对照表
中国GB3280 序号 1 2 3 4 旧牌号 1Cr17Ni7 0Cr18Ni9 1Cr18Ni12 1Cr17 新牌号 12Cr17Ni7 06Cr19Ni10 10Cr18Ni12 10淬火冷却能产生M。 马氏体不锈钢可分为三类： • Cr13型，有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等钢 号； • 高碳高铬钢，如9Cr18、9Cr18MoV等； • 低碳17% Cr-2%Ni钢，如1Cr17Ni2。
马氏体不锈钢
1Cr13：M+F 类似于 调质钢 制造不锈 结构件
不锈钢：在冶金学和材料科学领域中，依据钢的主要性 能特征，将含铬量大于10.5%，且以耐蚀性和不锈性为主 要使用性能的一系列铁基合金称作不锈钢。
不锈钢 一般碳钢
Cr2O3
Base Metal ◆保护膜薄而且致密，有效的防止外界 的氧化侵蚀。
Fe-Oxide 层
Base Metal
◆保护膜较厚，表面粗糙，所以很
不锈钢材料在使用过程中能持续地产生防腐效果。
不锈钢特性
◆ 表面美观以及使用可能性多样化 ◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大
◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾
◆ 常温加工，即容易塑性加工 ◆ 不必表面处理，从而简便、维护简单
◆ 清洁，光洁度高
◆ 焊接性能好
316 316L
■
不锈钢含有基本金属(Base)铁 (Fe)和主要元素 Cr, Ni, 通过添加 Cr, Ni以 外的元素可制造具有各种特性的不锈钢。
1) 制钢时有脱氧, 脱硫等效果, 改善清洁度，改良热轧加工性的元素 -Si, Mn, Al, Ti 2) 固溶强化, 析出强化等，作为强化金属的手段添加的元素 -C, N, Ti，Al, Cu, Be, P, Nb, W, V 3) 为改善耐腐蚀性, 耐氧化性添加的元素 -Mo, Cu, Ti, Nb, Si, Al 4) 其他特殊用途添加元素 - P, S, Se, B
性 能 要 求
提高钢耐腐蚀性能的途径
（1）形成稳定保护膜，→Cr、Al、Si有效。
（2）↑固溶体电极电位或形成稳定钝化区
→Cr、Ni、Si：Ni贵而紧缺，Si易使钢脆化， Cr是理想的。 （3）获得单相组织 →Ni、Mn →单相奥氏 体组织。
（4）机械保护措施或复盖层，如电镀、发
兰、涂漆等方法。
不锈钢基本概念
氮 (N)
铜 (Cu)
钛 (Ti)
因为与氧，氮等的元素化合力强，所以以强脱碳剂来使用 因为碳的化合力比铬高，对于碳化物(TiC)形成，稳定碳元素,晶间腐蚀防 止效果 结晶粒微细化, 析出硬化效果显著
410 急冷硬化系，刀片（4Cr13）
430， 廉价/加工，电器产品
304，301耐腐蚀/加工性 广泛应用
00Cr30Mo2等。
①含碳量<0.25%，为提高某些性能， 可加入Mo、Ti、Al、Si等元素；
基 本 特 点
②在硝酸、氨水等介质中有较好的耐 蚀性和抗氧化性；
③力学性能和工艺性较差，脆性大， TK在室温左右。 ④无同素异构转变，多在退火软化态 下使用。
铁素体不锈钢
• 多用制造抵抗大气、水气、硝酸及盐水等腐蚀， 是耐蚀性良好的通用不锈钢，也用于食品工厂设 备，家用电器，家庭用具，也可作在高温下工作 的零件。
铬 (Cr)
成分
影响
耐氧化性
锰 (Mn) 因塑性变形能优秀有防止氧化物剥离的效果，所以也有特意添加的情况 因为与镍一样可以使奥氏体稳定化，所以可以用作镍的代用合金元素
铌
(Nb)
通过防止Cr 碳化物的形成，改善耐晶间腐蚀性(Nb/C>10) 提高高温强度, 蠕变特性 结晶粒微细化, 改善热轧加工性
沉淀硬化不锈钢
• 这类钢用于具有高强度、耐热和耐腐蚀性能的场 合。在这些合金中，加入了铝、钛、铜和钼等合 金元素。可以使这些合金沉淀硬化。奥氏体和马 氏体双相。 • 应用于航空航天，核能装置、电子通信、仪器仪 表等
总结
不锈钢钎焊特点
• • • • 表面氧化膜复杂 加热对母材的影响 应力腐蚀 其他问题
BCu53CuZn BCu50CuZn BAg53CdZnCu
386 343 392
394 375 375
198 201 205
其中银铜锌及银铜锌镉钎料应用最广
银基钎料
• 银基钎料在钎焊温度时易引起晶间析出碳化物,但由于 1Cr18Ni9Ti、 1Cr18Ni9Nb不锈钢含有钛、铌等，则可避免 产生晶间腐蚀。 • 钎焊不含Ni的不锈钢时，接头在潮湿空气中易发生缝隙腐蚀 ，应采用含Ni较多的钎料，如BAg50CuNi。 • 钎焊马氏体不锈钢时，为保证母材不出现退火软化现象，须 在不高于650℃进行钎焊，可选用BAg40CuZnCd钎料。 • 在真空钎焊，要求不使用锌、镉等元素钎料。
软钎焊
钎料型号 Sn S-Pb80Sn18Sb2 S-Pb68Sn30Sb2
抗剪强度 30.3 21.5 32.3