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鋼材百科

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鋼的性能

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航空用不銹鋼及耐熱鋼棒規范（GJB2294-1995）

鋼棒按組織特征分為奧氏體型、奧氏體-鐵索體型、鐵索體型、珠光體型、馬氏體型和沉淀硬化型等六類。

鋼棒按交貨狀態分為：

a、鍛制、軋制和冷拉鋼棒；

b、鍛制、軋制和冷拉后經熱處理（退火、回火、固溶等）鋼棒。

根據需方要求，切削加工用奧氏體型、奧氏體-鐵素體型、沉淀硬化型鋼棒可進行固溶處理。

鋼棒按使用加工方法分為：

a、壓力加工（熱壓力加工和冷壓力加工）用鋼棒；

b、切削加工用鋼棒。

鋼棒按表面狀態分為：

a、鍛制或軋制表面；

b、冷拉表面；

c、酸洗或噴砂表面；

d、剝皮表面；

e、車光或銀亮表面。

1、牌號和化學成分

牌號和化學成分（熔煉分析）見表1。

表1

類型牌號CSiMn--CrNiWMoV其他
奧氏體型0Cr18Ni9≤0.07≤0.80≤2.00≤0.035≤0.02517.00～19.008.00～11.00----
1Cr18Ni9≤0.12≤0.80≤2.00≤0.035≤0.02517.00～19.008.00～10.00----
2Cr18Ni90.13～0.21≤0.80≤2.00≤0.035≤0.02517.00～19.008.00～10.50----
1Cr18Ni9Ti≤0.12≤0.80≤2.00≤0.035≤0.02517.00～19.008.00～11.00---Ti：5（C-0.02）～0.80
0Cr18Ni10Ti≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.02517.00～19.009.00～12.00---Ti≥5XC
00Cr19Ni10≤0.03≤1.00≤2.00≤0.035≤0.02518.00～20.008.00～12.00----
0Cr18Ni11Nb≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.02517.00～19.009.00～13.00---Nb≥10XC
1Cr23Ni18≤0.18≤1.00≤2.00≤0.035≤0.02522.0～25.0017.00～20.00----
2Cr18Ni8W20.21～0.280.30～0.80≤0.70≤0.030≤0.02517.00～19.007.50～8.502.00～2.50---
2Cr13Mn9Ni40.15～0.30≤0.808.00～10.00≤0.060≤0.02512.00～14.003.70～5.00----
4Cr14Ni14W2Mo0.40～0.50≤0.80≤0.70≤0.030≤0.02513.00～15.0013.00～15.002.00～2.750.25～0.40--
1Cr18Mn8Ni5N≤0.10≤1.007.50～10.00≤0.060≤0.02517.00～19.004.00～6.00---N：0.15～0.25
奧氏體-鐵素體型1Cr21Ni5Ti0.09～0.14≤0.80≤0.80≤0.035≤0.02520.00～22.004.80～5.80---Ti：0.25～0.50
1Cr18Ni11Si4AlTi0.10～0.183.40～4.00≤0.80≤0.035≤0.02517.50～19.5010.00～12.00---Al：0.10～0.30Ti：0.40～0.70
鐵素體型1Cr17≤0.12≤0.75≤1.00≤0.035≤0.02516.00～18.00-----
珠光體型2Cr3WMoV0.16～0.24≤0.400.25～6.00≤0.035≤0.0252.40～3.30-0.30～0.500.35～0.550.60～0.85-
馬氏體型1Cr130.08～0.15≤0.80≤0.80≤0.030≤0.02512.00～14.00-----
2Cr130.16～0.25≤0.80≤0.80≤0.030≤0.02512.00～14.00-----
3Cr130.26～0.35≤0.80≤0.80≤0.030≤0.02512.00～14.00-----
4Cr130.36～0.45≤0.80≤0.80≤0.030≤0.02512.00～14.00-----
9Cr130.90～1.00≤0.80≤0.70≤0.030≤0.02517.00～19.00-----
1Cr12MoV1.45～1.70≤0.40≤0.35≤0.030≤0.02511.00～12.50--0.40～0.60-V：0.15～0.30
Y2Cr13Ni20.20～0.30≤0.500.80～1.200.08～0.150.15～0.2512.00～14.001.50～2.00----
1Cr17Ni20.11～0.17≤0.80≤0.80≤0.030≤0.02516.00～18.001.50～2.50----
4Cr10Si2Mo0.35～0.451.90～2.60≤0.70≤0.030≤0.0259.00～10.50--0.70～0.90--
1Cr11Ni2W2MoV0.10～0.16≤0.60≤0.60≤0.030≤0.02510.50～12.001.40～1.801.50～2.000.35～0.500.18～0.30-
1Cr12Ni2WMoVNb0.11～0.17≤0.60≤0.60≤0.030≤0.02511.00～12.001.80～2.200.70～1.000.80～1.200.20～0.30Nb：0.15～0.30
沉淀硬化型0Cr17Ni4Cu4Nb≤0.07≤1.00≤1.00≤0.035≤0.02515.00～17.503.00～5.00---Cu：3.00～5.00；Nb：0.15～0.45
0Cr17Ni7Al≤0.09≤1.00≤1.00≤0.035≤0.02516.00～18.006.50～7.70---Al：0.75～1.50；Cu≤0.50

注：除專用外，一般情況下不推薦使用1Cr18Ni9Ti。

0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9允許殘余元素含量Ti≤0.50%、Mo≤0.30%。

鐵素體型、珠光體型、不含鎳的馬氏體型牌號允許殘余元素含量Ni≤0.60%

根據需方要求，1Cr17Ni2、1Cr11Ni2W2MoV、1Cr12Ni2WMoVNb作轉動件用電渣鋼S≤0.015%。

2、力學性能

熱處理狀態交貨鋼棒，其硬度應符合表2的規定。冷拉狀態鋼棒的強度由供需雙方協商確定。

在交貨的鋼棒上切取試樣毛坯，經熱處理后制成試樣測定力學性能應符合表3的規定。對固溶狀態交貨的鋼棒，其試樣毛坯不再進行固溶處理。

表3中所列力學性能，對沉淀硬化型鋼僅適用于尺寸不大于75mm的鋼棒，其他類型鋼僅適用于尺寸不大于100mm的鋼棒。對尺寸大于75mm和100mm的鋼棒，可相應改鍛成60～75mm和80～100mm樣坯上測定力學性能或按供需雙方協商規定。

2Cr3WMoV鋼棒按550℃，345MPa條件下進行持久試驗，其斷裂時間不小于100h。

1Cr12NiWMoVNb試樣可先經1150℃正火加680～720℃回火預處理，然后再按表3規定進行最終熱處理。

當需方在合同中未注明力學性能組別時，供方按Ⅰ組供貨。

冷拉狀態鋼棒的力學性能由供需雙方梆議規定。

鋼棒尺寸小于試樣毛坯尺寸時，用原尺寸鋼棒進行熱處理。對直徑、內切圓直徑不大于16mm的圓鋼、六角鋼、八角鋼和邊長、厚度不大于12mm的方鋼、扁鋼不做沖擊試驗。

表2

類型牌號熱處理制度硬度HB
奧氏體型0Cr18Ni91Cr18Ni92Cr18Ni91Cr18Ni9Ti0Cr18Ni10Ti00Cr19Ni100Cr18Ni11Nb1Cr23Ni182Cr18Ni8W22Cr13Mn9Ni44Cr14Ni14W2Mo1Cr18Mn8Ni5N固溶處理固溶處理固溶處理固溶處理固溶處理固溶處理固溶處理固溶處理820℃退火/保溫2h/空冷固溶處理820℃退火/保溫不少于5h/空冷固溶處理≤187≤187≤187≤187≤187≤187≤277197～285≤207
奧氏體-鐵素體型1Cr21Ni5Ti1Cr18Ni11Si4AlTi固溶處理固溶處理-
鐵素體型1Cr17退火≤183
珠光體型2Cr3WMoV退火187～269
馬氏體型1Cr132Cr133Cr134Cr139Cr131Cr12MoVY2Cr13Ni21Cr17Ni24Cr10Si2Mo1Cr11Ni2W2MoV1Cr12Ni2WMoVNb退火或回火退火或回火退火或回火退火或回火退火或回火退火退火680℃高溫回火/保溫5h1020℃±20℃退火保溫1h隨爐冷卻至750℃/保溫3～4h/空冷退火或回火退火或回火≤170≤187≤207≤229≤269207～255207～285≤285197～269197～269≤321
沉淀硬化型0Cr17Ni4Cu4Nb0Cr17Ni7Al固溶處理固溶處理≤363≤229

注：沒有規定硬度值的牌號，其硬度值由供需雙方協商確定。

表3

類型牌號試樣毛坯尺寸mm組別熱處理力學性能
淬火或固溶溫度/℃冷卻介質回火或時效溫度/℃冷卻介質σbMPaσ0.2MPaδ5%φ%AKTJ硬度HB
不小于
奧氏體型0Cr18Ni925-1010～1150水--5202054060--
1Cr18Ni925-1010～1150水--520205406098-
2Cr18Ni925-1100～1150水--590215405598-
1Cr18Ni9Ti25-1010～1150水--540196405598-
0Cr18Ni10Ti25-1010～1150水--5202054050--
00Cr19Ni1025-1050～1100水--4801774060--
0Cr18Ni11Nb25-1050～1150水--5202054050--
1Cr23Ni1825-1100～1150水或空--5702453550--
2Cr18Ni8W2--供應狀態---785390203547-
2Cr13Mn9Ni425-1050～1120水--635--40--
4Cr14Ni14W2Mo25-820退火---705315203539197～285
1Cr18Mn8Ni5N25-1010～1120水--6352954560--
奧氏體-鐵素體型1Cr21Ni5Ti25-950～1050空--590345204047-
--950～1050水550±10；1h爐冷（100/h）至300后空冷-----24-
1Cr18Ni11Si4AlTi25-1000～1050水--71544025406327（橫向0-
鐵素體型1Cr17--780～850退火---4502052250-≤183
珠光體型2Cr3WMoV25-1030～1080油600～700保溫1h空8857351240-285～341
馬氏體型1Cr1325-1040～1060油或空680～780油590410206071-
2Cr1325-1000～1060油或空600～700油835635105047241～341
3Cr13--1000～1050油或空200～300------RC≥48
4Cr13--1050～1100油200～300------RC≥50
9Cr13--1010～1050油回火至所需硬度------RC≥55
1Cr12MoV25-960空700～720空930785612-285～331
Y2Cr13Ni2--供應狀態---685～980----207～285
1Cr17Ni225-950～1040油275～350空1080-10-39-
4Cr10Si2Mo25-1010～1050油或空720～780油930735103516269～341
1Cr11Ni2W2MoV2511000～1020正火1000～1020油或空660～710-885735155571269～321
-21000～1020正火1000～1020油或空540～590-1080885125055311～388
1Cr12Ni2WMoVNb2511150油或空570～600保溫2h-1080930135055321～401
-21150油或空680～710保溫2h-930785135063269～331
沉淀硬化型0Cr17Ni4Cu4Nb2511020～1060水-------≤363
21020～1060水470～490空131011801040-≥375
31020～1060水540～560空107010001245-≥331
41020～1060水570～590空10008651345-≥302
51020～1060水610～630空9307251650-≥277
0Cr17Ni7Al2511000～1100水--103038020--≤229
21000～1100水760℃±15℃保持90min在1h內冷卻到15℃以下/保持30min/再加熱565℃±10℃/保持90min/空冷1140960525-≥363
31000～1100水955℃±10℃保持10min空冷至室溫/在24h內冷卻到-73℃±6℃/保持8h/再加熱到510℃±10℃/保持1h/空冷12301030410-≥388

3、低倍

（1）酸浸低倍組織

鋼棒橫截面酸浸低倍試片上不允許有肉眼可見的縮孔、氣泡、裂紋、空洞、夾雜、翻皮廈白點。

切削加工用鋼的皮下缺陷探度，不得大于公稱直徑或邊長厚度公差之半。

酸浸低倍組織級別應符合表4的規定。

表4

冶煉方法低倍組織/級別不大于
一般疏松中心舒松錠型偏析
電渣1.01.01.0
電弧爐2.02.02.0

注：尺寸大于200mm的電弧爐鋼棒，其低倍組織級別，由供需雙方協商確定并在合同中注明。

（2）發紋

對尺寸不小于16mm的電渣鋼棒（Y2Cr13Ni2除外）應用塔形試樣檢驗發紋，其結果應符合表5的規定，如供方能保證發紋合格也可不做檢驗，但應在質量證明書中注明發紋合格。

根據需方要求，電渣鋼也可供無發紋鋼。

表5

評定項目允許條數和長度不大于
每階梯發紋條數/條3
發紋最大長度/mm6
每階梯總長度/mm10
發紋總長度/mm25
發紋總條數/條5

根據需方要求，電爐鋼檢驗發紋時，應由供需雙方協議規定。

發紋起算長度為0.6mm，在同一母線上兩條間距小于2mm時作為一條發紋計算。

4、高倍

（1）非金屬夾雜物

電渣鋼（Y2Cr13Ni2除外）應檢驗非金屬夾雜物，其結果應符合表6的I組規定。

根據需方要求，電爐鋼檢驗非金屬夾雜物時，其結果應符合表6的Ⅱ組規定。

表6

組別脆性夾雜物級別塑性夾雜物級別脆性夾雜物與塑性夾雜物級別總和
Ⅰ組≤2.0≤2.0≤3.5
Ⅱ組≤3.0≤3.0≤5.5

（2）晶粒度

根據需方要求，并在合同中注明，2Cr18Ni8W2、4Cr14Ni14W2Mo和1Cr12Ni2WMoVNb應檢驗晶粒度，其合格級別為2Cr18Ni8W2、4Cr14Ni14W2Mo不小于6級；1Cr12Ni2WMoVNb不小于5級。

（3）自由鐵素體

1Cr12Ni2WMoVNb鋼棒應檢驗自由鐵素體，在任何視場中的自由鐵素體均不得超過視場面積的5%。檢驗自由鐵素體試樣的熱處理狀態與測定力學性能試樣的狀態相同。

根據需方要求，0Cr17Ni4Cu4Nb鋼棒應檢驗自由鐵索體，其平均含量不得超過5%，最嚴蕈視場不得超過10%。

5、晶間腐蝕

按合同要求，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni10Ti、00Cr19Ni10、0Cr18Ni11Nb、1Cr18Ni11Si4AITi進行晶問腐蝕試驗。如要求其他方法，由供需雙方協商規定。

6、頂鍛

按合同要求，熱(冷)頂鍛用鋼棒應進行熱（冷）頂鍛試驗。頂鍛后試樣高度，熱頂鍛為原試樣高度的1/3，冷頂鍛為原試樣高度的1/2。頂鍛

后試樣上不允許有裂紋和裂口。

7、超聲波檢驗

鋼捧（或坯）逐支進行縱波檢驗。

其級別均應在合同中注明，根據需方要求，也可選擇其他級別。尺寸大于100mm的奧氏體、奧氏體-鐵索體、鐵素體型鋼捧，縱波檢驗級別，由供需雙方另行協商規定。

在規定的靈敏度內，如果出現雜亂信號或一次底波反射與正常組織鋼棒比較有大于6dB降低時，應進行冶金分析以確定其原因，鋼棒的合格與否。應以冶金分析為依據。

8、尺寸、外形

鋼棒尺寸、外形及允許偏差應按表7的規定。

冷拉和銀亮鋼棒的尺寸偏差均按11級精度的規定，當要求其他精度等級時，應在合同中注明。

車光鋼棒尺寸允許偏差在合同中注明。

表7

品種圓鋼方鋼六、八角鋼扁鋼
熱軋GB/T7022組GB/T7022組GB/T705GB/T704
鍛制GB/T908GB/T908-GB/T16761
冷拉GB/T905GB/T905GB/T905-
銀亮鋼GB/T3207---

9、表面質量

（1）熱壓力加工（包括頂鍛及冷拔坯料）鋼棒表面不允許有肉跟可見的裂紋、結疤、折疊及夾雜。如有上述缺陷必須清除，清除深度從鋼棒實際尺寸算起應符合表8的規定，清除寬度不小于深度的5倍，同一截面達到最大清除深度的不得多于一處，允許有從實際尺寸算起不超過公差之半的個別細小劃痕、壓痕、麻點存在。

表8

鋼棒尺寸同一截面允許清除深度
≤80＞80～140＞140～200＞200～250尺寸公差的1/2尺寸公差尺寸的5%尺寸的6%

（2）切削加工用鋼棒，表面允許有從鋼棒公稱尺寸算起不超過表9規定的局部缺陷。

表9

鋼棒尺寸局部缺陷允許深度
＜100≥100尺寸的負偏差尺寸公差

（3）車光鋼棒表面質量粗糙度由供需雙方協商規定，并在合同中注明。

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