1Cr18Mn18N高錳氮奧氏體鋼是我司面向汽車工業(yè)高端零部件市場重點供應(yīng)的特種合金材料。該牌號以高錳、高氮為顯著成分特征,經(jīng)純凈熔煉與控軋控冷工藝生產(chǎn),獲得全奧氏體組織,具備高硬度、極低磁導(dǎo)率、優(yōu)異耐蝕性和良好的高溫強(qiáng)度,是汽車排氣系統(tǒng)法蘭、傳感器基座及燃油箱內(nèi)置結(jié)構(gòu)件的理想用材。區(qū)別于常規(guī)304/316奧氏體不銹鋼,1Cr18Mn18N通過氮元素的強(qiáng)烈固溶強(qiáng)化作用,在無鎳或低鎳條件下實現(xiàn)強(qiáng)度與耐蝕性能的雙重提升,同時徹底消除加工硬化后的剩磁問題,為汽車電子控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的無磁環(huán)境。產(chǎn)品執(zhí)行GB/T 1220及企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn),可提供棒材、板材及精密鍛件等多種形態(tài),歡迎來電來函索取技術(shù)資料及樣品檢測。
一、化學(xué)成分(%):
C:≤0.12,Si:≤0.80,Mn:15.00~18.00,P:≤0.050,S:≤0.030,Cr:17.00~19.00,Ni:≤1.50,N:0.30~0.55,Mo(如有要求):≤0.50,Cu(如有要求):≤0.50。該成分體系以錳、氮替代部分鎳穩(wěn)定奧氏體組織,氮含量控制在0.30%~0.55%之間,既能顯著提升強(qiáng)度與耐蝕性,又兼顧熱加工塑性。其中Cr與Mn的協(xié)同配比確保在固溶處理后獲得單一奧氏體相組織,避免δ鐵素體析出造成磁導(dǎo)率異常上升。
二、力學(xué)性能(經(jīng)1050℃固溶處理):
抗拉強(qiáng)度Rm:≥780MPa,屈服強(qiáng)度Rp0.2:≥420MPa,延伸率A:≥40%,斷面收縮率Z:≥55%,布氏硬度HBW:230~280,沖擊吸收功KU2(室溫):≥80J。經(jīng)冷變形強(qiáng)化后,抗拉強(qiáng)度可提升至1000MPa以上,硬度可達(dá)300HBW以上,滿足汽車底盤及排氣系統(tǒng)對高強(qiáng)耐磨零部件的選材需求。材料在-40℃低溫環(huán)境下仍能保持優(yōu)異的沖擊韌性,適用于北方冬季寒冷工況下的燃油箱及排氣部件使用。
三、熱處理工藝:
推薦固溶處理溫度范圍為1020~1080℃,保溫時間按有效截面厚度每25mm不少于30min計算,隨后水冷或快速空冷至室溫。固溶處理的目的是使碳化物和氮化物充分溶解,獲得均勻的奧氏體組織與的綜合力學(xué)性能。若需進(jìn)一步提升表面硬度,可在固溶處理后進(jìn)行冷加工變形或時效處理,時效溫度一般為400~500℃,保溫2~4h后空冷,可顯著提高屈服強(qiáng)度而塑性損失有限。需注意的是,材料在450~850℃溫度區(qū)間長時間停留易析出Cr?N和σ相,導(dǎo)致耐蝕性和沖擊韌性下降,設(shè)計及熱加工時應(yīng)盡量快速通過該敏感溫區(qū)。
四、物理性能:
密度:7.80g/cm?,熔點:約1380~1420℃。磁性方面,1Cr18Mn18N在固溶狀態(tài)下相對磁導(dǎo)率μ≤1.01,經(jīng)冷加工變形后磁導(dǎo)率仍能保持在1.05以下,屬于典型的無磁鋼種,可避免燃油泵電磁閥及排氣氧傳感器受到磁場干擾。平均線膨脹系數(shù)(20~400℃)為16.5×10??/℃,導(dǎo)熱系數(shù)(20℃)為14.2W/(m·K),電阻率為0.75×10??Ω·m。從室溫至400℃溫度范圍內(nèi),線膨脹系數(shù)的穩(wěn)定性有助于排氣系統(tǒng)焊接組合件減少熱應(yīng)力變形。較低的磁導(dǎo)率配合均勻的組織結(jié)構(gòu),使得該材料在交變磁場環(huán)境下的渦流損耗明顯低于常規(guī)鐵磁性不銹鋼,也是新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)周邊結(jié)構(gòu)件的優(yōu)選材料。
五、耐蝕/耐熱性能:
在室溫至80℃的中性氯化物環(huán)境中,1Cr18Mn18N的點蝕電位高于304奧氏體不銹鋼,耐點蝕當(dāng)量指數(shù)PREN=Cr+3.3Mo+16N約為18~22(按實際N含量計算),耐點蝕和縫隙腐蝕能力優(yōu)于同等鉻含量的低鎳奧氏體不銹鋼。在汽車排氣系統(tǒng)的工作環(huán)境中,材料可長期承受600℃以下的高溫氧化,短時使用溫度可達(dá)800℃。在燃油箱含硫、含有機(jī)酸及醇類介質(zhì)環(huán)境中,該材料表現(xiàn)出穩(wěn)定的耐均勻腐蝕性能,年腐蝕速率小于0.02mm/a。與碳鋼或低合金鋼相比,其抗高溫氧化皮剝落能力提高3~5倍,可有效延長排氣歧管及催化轉(zhuǎn)化器殼體等熱端部件的使用壽命。需要注意的是,在含鹵素離子的高溫燃燒氣氛中長期服役時,應(yīng)通過涂層防護(hù)控制高溫氯蝕風(fēng)險。
六、典型應(yīng)用領(lǐng)域:
1. 汽車排氣系統(tǒng):用于制造排氣歧管、EGR冷卻器殼體、法蘭連接件、氧傳感器安裝座等。選材理由:無磁性確保氧傳感器測量精度,高氮固溶強(qiáng)化賦予材料優(yōu)異的高溫強(qiáng)度與抗熱疲勞性能,可有效抵抗排氣脈沖產(chǎn)生的振動應(yīng)力。
2. 汽車燃油箱及供油系統(tǒng):用于燃油泵支架、油箱內(nèi)置加強(qiáng)板、翻車閥殼體等。選材理由:無磁特性保障油泵電機(jī)穩(wěn)定運行,耐乙醇汽油和生物柴油腐蝕的能力優(yōu)于普通鍍鋅鋼板,同時高強(qiáng)度可減薄油箱壁厚、實現(xiàn)整車輕量化需求。
3. 新能源汽車電池包及電驅(qū)系統(tǒng):用于電池包結(jié)構(gòu)框架、電機(jī)控制器殼體等無磁防護(hù)結(jié)構(gòu)件,降低渦流損耗并避免與高壓線纜產(chǎn)生電磁干擾,是新能源汽車“三電”系統(tǒng)防護(hù)結(jié)構(gòu)升級的重要選項。
4. 磁選設(shè)備與電氣工程結(jié)構(gòu)件:利用其低磁導(dǎo)率特性制作在強(qiáng)磁場環(huán)境下工作的非磁性結(jié)構(gòu)部件、無磁模具及夾具,避免工具吸附并保證加工磁場分布可控。
七、加工與焊接性能:
該鋼種熱加工溫度范圍為950~1180℃,高溫變形抗力略高于304不銹鋼,鍛造或軋制時需采用足夠噸位的設(shè)備并控制終鍛溫度不低于900℃,以防晶粒粗化。冷加工硬化速率較高,冷彎、沖壓等成形工序應(yīng)選用較大彎曲半徑并增加中間退火工序,成形極限約為304不銹鋼的70%~80%。切削加工時,由于材料韌性高、加工硬化嚴(yán)重,應(yīng)采用硬質(zhì)合金刀具并以低速大進(jìn)給方式進(jìn)行,同時使用足量冷卻潤滑液以控制切削區(qū)溫度。焊接性能良好,可采用焊條電弧焊、MIG焊及激光焊,優(yōu)選與母材成分匹配的高錳氮焊材或鎳基合金焊材;當(dāng)選用常規(guī)奧氏體焊材時,應(yīng)控制熱輸入在8~20kJ/cm以內(nèi)并采用窄焊道多層多道焊工藝,層間溫度不宜超過150℃,以降低焊縫區(qū)氮的損耗與氣孔敏感性,焊后可不進(jìn)行熱處理。激光焊時推薦使用氮氣作為保護(hù)氣體,以補(bǔ)償焊縫區(qū)域氮的蒸發(fā)損失,維持焊縫的奧氏體組織穩(wěn)定及力學(xué)性能。
八、供貨形態(tài)與規(guī)格:
棒材:Φ10mm~Φ260mm,交貨狀態(tài)為熱軋或固溶態(tài);板材:厚度3mm~80mm,寬度可達(dá)2200mm;鍛件:可按客戶圖紙定制,單件重量可達(dá)3噸;管材:外徑Φ20mm~Φ325mm,壁厚3mm~30mm,提供冷拔或熱軋無縫管;線材:Φ5.5mm~Φ20mm,成盤交貨。所有材料均經(jīng)超聲波探傷檢驗,表面可提供車光、磨光或扒皮交貨狀態(tài),按客戶要求切定尺、打標(biāo)識及提供第三方檢測報告。
九、包裝與運輸:
棒材及管材采用防銹紙包裹后捆扎,外覆編織布或按需采用木箱包裝;板材采用鋼帶捆扎墊木固定,避免運輸過程中出現(xiàn)劃傷與磕碰。鍛件采用裸裝或木托包裝,精加工表面涂抹防銹油脂后包裹。大宗產(chǎn)品采用汽運或鐵路運輸,小批量及樣品采取物流快運。按慣例,隨貨附材質(zhì)證明書、質(zhì)保書及發(fā)貨清單;出口訂單按客戶要求提供熏蒸木箱及產(chǎn)地證明文件。
十、結(jié)語:
我司長期現(xiàn)貨儲備1Cr18Mn18N高錳氮奧氏體鋼圓鋼、板材及鍛件,支持按圖定制加工。所有批次材料均附光譜檢測報告與原廠質(zhì)保書,可配合用戶進(jìn)行復(fù)驗及第三方檢測。誠邀汽車零部件制造企業(yè)、燃油系統(tǒng)供應(yīng)商及新能源企業(yè)來電垂詢,我們將在1小時內(nèi)響應(yīng)技術(shù)咨詢并提供詳細(xì)選材建議,期待與廣大客戶建立長期穩(wěn)定的供貨合作關(guān)系。