奧氏體不銹鋼的發(fā)展是從18-8型Cr-Ni不銹鋼開始,w(Cr)≈18%,w(Ni)=8%~10%,是最典型最基本的代表鋼種。其他奧氏體不銹鋼均是在18-8型鋼的基礎上發(fā)展起來的。
在20世紀70年代初,為了固定奧氏體不銹鋼中的碳,防止晶間腐蝕發(fā)生,在18-8型鋼中加入了鈦,含Ti穩(wěn)定化鋼10Cr18Ni9Ti是第二代奧氏體不銹鋼。在一段時間內(nèi),10Cr18Ni9Ti在不銹鋼中占有主導地位,產(chǎn)量最大,應用最普及,至今仍在大量生產(chǎn)和應用。另外,在18-8鋼的基礎上添加2%(質(zhì)量分數(shù))左右的鉬生成的奧氏體不銹鋼,稱作18-8Mo鋼,如我國生產(chǎn)的06Cr17Ni12Mo2Ti(0Cr18Ni12Mo2Ti)、06Cr17Ni12Mo2 (0Cr17Ni12Mo2)鋼,這些18-8Mo鋼均屬常用鋼種或通用鋼種,也是大量生產(chǎn)的基本鋼種。
但是10Cr18Ni9Ti鋼也存在一定問題,如鋼液粘稠,連鑄坯表面質(zhì)量差,必須進行剝皮修磨,成材率很低,成品鋼材含有TiN夾雜,純凈度低,表面拋光性能差,拉細絲斷頭多等,因此國內(nèi)外相繼開發(fā)了一系列低碳和超低碳奧氏體不銹鋼,逐步取代了含Ti穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼。目前,我國除少數(shù)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍在使用10Cr18Ni9Ti外,06Cr19Ni10(0Cr18Ni9)、06Cr17Ni12Mo2(0Cr17Ni12Mo2)已成為奧氏體不銹鋼的主導牌號。
我國鎳資源不足,以錳-氮代鎳,開發(fā)和推廣了200系列不銹鋼,可以降低不銹鋼成本,具有深遠的戰(zhàn)略意義。
隨著含鎳量的降低,為保持奧氏體的組織狀態(tài),必須有足夠的錳、氮來替代鎳當量。降碳降鎳,保證必要的鎳當量,提高氮、錳、銅含量,確保了奧氏體不銹鋼的耐蝕性、組織穩(wěn)定性及良好的冷加工成形性,而且降低了成本。國內(nèi)已開發(fā)出完全無鎳的高氮醫(yī)用不銹鋼,它與含Ni不銹鋼相比,具有強度與韌性的良好結合,耐蝕性耐磨性及生化性能好,并且能完全消除Ni對人體的危害,可以放心植入人體使用等優(yōu)點。
為了提高奧氏體不銹鋼的耐蝕性,冶金工作者又開發(fā)了超級奧氏體不銹鋼,它是在普通奧氏體不銹鋼的基礎上顯著提高鋼中Cr、Mo、N的含量,如w(Mo)=6%的奧氏體不銹鋼,具有非常好的耐蝕性,并具有良好的抗點蝕性能和較好的抗應力腐蝕性能,是鎳基合金和鈦合金的代用材料。超級奧氏體不銹鋼的化學成分見表1-2。