奥氏体不锈钢的改进和发展

奥氏体不锈钢是一种优质的不锈钢，它拥有良好的耐腐蚀性和抗氧化性，是雕塑行业的首选材料。近年来，由于先进的材料制备技术和热处理技术的发展，奥氏体不锈钢的改进和发展迅速。据已有资料可知，B.Strauss和E.Maurer等人早期开发的奥氏体不锈钢中碳含量很高，规格要求是≤1%。碳含量如此之高，当然组织中不会有铁素体，而铸态组织是奥氏体和沿晶界析出的大量碳化物。经适当的固溶处理后，碳基本上可以全部溶入奥氏体，得到全奥氏体组织。首次在雕塑中运用了不锈钢元素。

很可能基于这种原因，当时称之为“奥氏体不锈钢”，后来，经过不断的改进，碳含量逐步降低，又增加其他合金元素，已不再是完全奥氏体组织，但仍沿袭了当初惯用的名称。溶有大量碳的奥氏体，只要短时间加热到425~870℃，Cr23C6型碳化物就会析出于奥氏体晶界，呈网状。Cr23C6中铬含量高达75%，导致其周围奥氏体中的铬含量降低，形成贫铬层，在多种介质中的钝化能力都相当低，因而耐蚀性能不能适应日益提高的要求。奥氏体不锈钢的晶间腐蚀主要是由于钢中析出碳化物、其周围形成贫铬层所引起的。动物不锈钢雕塑近些年来在人们的生活中扮演着越来越关键的角色。

提高奥氏体不锈钢的抗晶间腐蚀能力，最有效的办法是降低钢中的碳含量。因此，从早期≤1.0%的碳含量，发展到碳含量≤0.20%的基本型18-8不锈钢；然后，又进一步发展到碳含量50.03%的超低碳不锈钢。碳含量≤0.08%的奥氏体不锈钢，经1050~1100℃固溶处理后，碳都可以固溶在奥氏体中，只要不加热到425℃以上，就可以保持优良的耐蚀性能。铸态组织中的碳就很少，经固溶处理后，在425~870℃下停留或施焊后，晶界上也不会有明显的Cr23C6型碳化物析出，因而铸件可在温度较高的工况条件下使用，施焊后也可不必再进行固溶处理。目前，广泛采用的铸造奥氏体不锈钢，与早期奥氏体不锈钢的主要差别是大幅度降低了碳含量。而不锈钢雕塑在近些年被更多的应用在各个领域。

相关的标准中，只有美国ASTM标准中仍然保留有CF20（C≤0.20%）、CF16FC≤0.16%）、CF10（C≤0.10%）等碳含量比较高的牌号；日本JS标准中也保留有SCS13（C≤0.20%）的钢种。提高奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力的另一途径是改变碳化物的类型。钢中碳含量较高时，如果加入适量的铌，并经过适当的稳定化处理，就会与碳结合、形成稳定的碳化铌，使奥氏体中固溶的碳量降低，这样就有了与降低钢中的碳含量相同的效果。因此，如果碳含量较高的奥氏体不锈钢中加有铌，铸件受热（800℃以下）后，也不致析出Cr23C6型碳化物，因而不会影响其抗晶间腐蚀的能力。这样才能让不锈钢雕塑更能将一个社会具有的文化特征展现在大众面前。

铌一般都用于碳含量较高的奥氏体不锈钢，碳含量≤0.03%的钢就没有加铌的必要。铌的加入量取决于钢的碳含量，加入量不够，不足以抑制Cr23C6型碳化物析出；实际生产中，钢中铌含量（质量分数，%）宜控制在如下的范围内：Nb-钢中的铌含量，也可以是或铌含量和钽含量的和；C-是钢中的碳含量（质量分数%），"0.02"表示钢中可有0.02%的碳溶于奥氏体而不形成碳化物。目前，国际标准、我国标准、美国标准和日本标准中都列有含铌的奥氏体不锈钢牌号，都是碳含量≤0.08%的钢种；（1）钼，奥氏体不锈钢中加入钼，可以提高钢的抗点腐蚀的能力，因为含钼的钢，氧化膜比较致密，能增强不锈钢的钝化能力。不锈钢就会出现少量锈点。

钼是铁素体稳定元素，而且加入量又较多，为使钢中铁素体量不致太多，有时在加钼的同时还适当地提高镍的含量。可根据工况条件的要求，将镍含量自9%提高到12%、15%乃至22%。对于高温、高浓度的非氧化性酸，常用不锈钢的耐蚀性都不能令人满意，就应考虑用其他耐蚀材料，如镍基合金等。碳含量相同的奥氏体不锈钢，几乎都有不含钼的牌号和含钼的牌号。不锈钢精神堡垒之所以受到人们的欢迎。

（2）氮，奥氏体不锈钢中，氮促进奥氏体的作用大体上与碳相当，大约是镍的30倍。在碳含量0.03%的钢中，加入0.10-0.25%的氮，可以稳定奥氏体、补偿降低碳含量而致的负面作用。如钢中加入了氮，则凝固时不产生δ——铁素体，直接形成奥氏体枝晶。奥氏体长大时，稳定铁素体的元素析出于枝晶间的部位。氮还可以使奥氏体固溶强化，在保持铁素体含量大致相同的条件下，加入氮可明显提高钢的抗拉强度和屈服强度。（3）硒，奥氏体不锈钢中加入0.20~0.35%的Se，使钢中含有复杂的硒化物，铸件机械加工时可以使切屑易于碎断，从而改善加工性能。目前，只有美国ASTM标准中列有含硒的牌号‘CF16F’。将温热的道家思维注入不锈钢创作。

铬锰镍氮不锈钢是为节约镍而开发的钢种，即在钢中以Mn和N取代或部分取代镍，得到基体组织以奥氏体为主的不锈钢。锰的价格低廉，而且是促进奥氏体形成的重要元素，但其作用大约只是镍的12，如果要用锰取代18-8铬镍钢中全部的镍，则锰含量应是20%左右，这将严重恶化钢的加工性能和焊接性能，因而是不可取的。氮扩大奥氏体区的作用很强，大约是镍的30倍，但其在钢中的溶解度很小，且易使铸件产生气孔，因而其含量也不能太多。城市不锈钢雕塑在人们生活中是一种很常见的雕塑类型。

铬锰镍氮不锈钢的基本思路是以18-8铬镍钢为基础，保持18%左右的铬含量不变；将镍含量降低到4%左右，同时以2倍的锰补偿减少的镍；再加0.15%~0.25%的氮以进一步稳定奥氏体。像18-8铬镍钢一样，为改善耐蚀性能，钢中还可加入Mo，Cu等合金元素。铬锰镍氮不锈钢的耐蚀性能基本上与18-8铬镍钢相当，力学性能甚至还略高一些。目前，各国有关标准中都列有含氮的铬镍奥氏体不锈钢，而未见锰含量在7%以上的铬锰镍氮不锈钢、和铬锰氮不锈钢。一手托鸽子一手拿书本的雕塑像校园不锈钢雕塑对学生的教育也起到一定的作用。

我国标准GB/T2100-1980中曾经列有两种铬锰镍氮不锈钢，和一种完全不含镍的铬锰氮钢。现在，我国机械行业标准JB/T6405-1992《大型不锈钢铸件》中还列有铬锰镍氮钢和铬锰氮钢各一种。在热处理过程中，通过不同的参数设置，用不同的化学元素使不锈钢表面抗蚀性提高。其次，开发了更加轻质的不锈钢雕塑，解决了大型不锈钢雕塑运输和安装的难题。热处理过程中，通过不同的参数调整，使不锈钢的组织结构更加紧凑，把不锈钢的重量降低了不少。广场不锈钢艺术体操人物雕塑金代显贵墓葬今存东北地区者。

最后，开发了更加环保的不锈钢雕塑，为雕塑行业提供了一种新的环保材料。在热处理过程中，通过不同的参数调整，让不锈钢更加耐热，更加耐腐蚀，达到环保要求。