S31609：奥氏体不锈钢

　　奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%

时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并

加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑

性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元

素，则具有良好的易切削性。

镍在S31609化学成分中有很重要的占比，之所以镍是S31609不锈钢中的主要合金元素，有以下几个方面

原因：

一.稳定奥氏体，使S31609钢材获得完全奥氏体组织，从而使S31609钢材具有良好的强度和塑性，韧性

的配合，并具有优良的冷，热加工性和冷形成性以及焊接，低温与无磁等性能，同时提高S31609钢材的

热力学稳定性，使之不仅比相同铬，钼含量的铁素体，马氏体等类不锈钢肯有更好的不锈性和耐氧化性

介质的性能，而且于表面膜稳定性的提高，从而使S31609钢材还具有更加优异的耐一些还原性介质的性

能。

二.扩大奥氏体相区的元素，为了获得单一的奥氏体组织，当S31609材料中含有0.1%碳和18%铬时所需的

最低镍含量约为8%，这便是最著名18-8铬镍奥氏体不锈钢的基本成分，S31609材料中，随着镍含量的增

加，残余的铁素体可完全消除，并显著降低σ相形成的倾向;同时马氏体转烃温度降低，甚至可不出现

λ→M相变，但是镍含量的增加会降低碳在S31609材料中的溶解度，从而使碳化物析出倾向增强。

三.镍对S31609不锈钢力学性能的影响主要是由镍对奥氏体稳定性的影响来决定：

（1）在S31609不锈钢中可能发生马氏体转变的镍含量范围内，随着镍含量的增加，S31609不锈钢的强

度降低而塑性提高，

（2）具有稳定奥氏体组织的S31609不锈钢韧性(包括极低温韧性)非常优良，因而可作为低温钢使用，

这是众所周知的，对于具有稳定奥氏体组织的铬锰奥氏体不锈钢，镍的加入可进一步改善其韧性。

（3）镍还可显著降低S31609不锈钢的冷加工硬化倾向，这主要是由于奥氏体稳定性增大，减少以至消

除了冷加工过程中的马氏体转变，同时对奥氏体本身的冷加工硬化作用不太明显，S31609不锈钢冷加工

硬化倾向的影响，镍降低S31609不锈钢冷加工硬化速率，与降低钢的室温及低温强度，提高塑性的作

用，决定了镍含量的提高有利于S31609不锈钢的冷加工成形性能。

（4）镍还可显著提高S31609不锈钢的热加工性能，从而显著提高钢的成材率。

四.在S31609合金中，镍的加入以及随着镍含量的提高，导致S31609合金的热力学稳定性增加，因此

S31609合金具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能：

（1）随着镍含量增加，S31609合金耐还原性介质的性能进一步得到改善.值得指出，镍还是提高S31609

合金许多介质穿晶型应力腐蚀的唯一重要元素。

（2）在各种酸介质中镍对S31609合金耐蚀性能的影响，需要指出，在高温高压水中的一些条件下，镍

含量的提高导致钢和合金的晶间型应力腐蚀敏感性增加，但是这种不利作用会由于钢及合金中铬含量的

提高而获得减轻或受到抑制.随磁卡奥氏体不锈钢中镍含量的提高，其产生晶间腐蚀的临界碳含量降

低，即钢的晶间腐蚀敏感性增加，

（3）对S31609合金耐点腐蚀及缝隙腐蚀的性能，镍的作用并不显著，

（4）镍还提高S31609合金的高温抗氧化性能，这主要与镍改善了铬的氧化膜的成分，结构和性能降

低，并且镍含量越高越有害，这主要是由于钢中晶界处一百万低熔点硫化镍所致。