奥氏体不锈钢是超级不锈钢吗
超级不锈钢是一种特种的不锈钢，首先在化学成分上与普通不锈钢304不同，是指含高镍，高铬，高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，与304相比，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能，是304不可取代的。另外，从不锈钢的分类上，特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。
基本介绍
由于该种特种不锈钢是一种高合金的材料，所以在制造工艺上相当复杂，人们一般只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢，如灌注，锻造，压延等等。
发展历史
超级奥氏体不锈钢的概念是与超级铁素体不锈钢及超级双相不锈钢一起出现的。典型的例子为含6%钼和7%钼的超级奥氏体不锈钢。这些钢种都是针对一些工况条件苛刻的工业，如石化，化工，造纸和海上系统等等而开发出来的。
奥氏体不锈钢管中著名的牌号有18-8（日常18-10 或 19-9）型的304不锈钢（00Cr19Ni10)和18-12-2的316（0Cr17Ni12Mo2)。为了解决奥氏体不锈钢焊后因铬碳化物析出所导致的铬贫化而引起的晶间腐蚀敏感性，早期是加入碳化物稳定化元素钛和铌，20世纪60年代后期，AOD和VOD等炉外精炼工艺技术的问世，降低了钢中碳量到≤0.03%，解决了奥氏体不锈钢敏化态（焊后）晶间腐蚀的敏感性，提高了钢中的纯净度，也解决了钢的固溶态晶间腐蚀的敏感性。因此，自20世纪80年代以来，所开发的新奥氏体不锈钢基本上都是超低碳型的。
为了适应现代工业发展中的耐苛刻介质全面腐蚀的需求，在304、316等不锈钢管基础上提高钢的铬、镍、钼含量，以及加入铜、硅等元素或降低杂质元素的残余量，又发展了许多高合金的新牌号，例含约4.5%Mo的317LM（00Cr18Ni16Mo5)和904L不锈钢（00Cr20Ni25Mo4.5Cu）以及尿素级、硝酸级、核级、食品级等类型的奥氏体不锈钢管。根据1962～1997年间对不锈钢管大量腐蚀破坏形态的统计，可以看出，1962～1971年间全面腐蚀和晶间腐蚀已大量减少，而1962年起到1997年，应力腐蚀、点腐蚀、间隙腐蚀以及腐蚀疲劳等局部腐蚀在腐蚀破坏中仍占有相对高的比例。其中点蚀和缝隙腐蚀仍占20%以上，应力腐蚀和腐蚀疲劳仍占10%以上。通过研究，人们已经了解到提高奥氏体不锈钢管中的镍量可以显著提高钢的耐应力腐蚀性能，提高铬、钼量可以显著提高钢的耐点蚀和耐缝隙腐蚀的性能，而刚的应力腐蚀和腐蚀疲劳通常都是有点蚀和缝隙腐蚀为起源，因此，人们开始关注耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能优良的高合金奥氏体不锈钢的研制。
1970年起，氮作为重要的合金元素在不锈钢管中的广泛应用，使得不锈钢管的发展进入了一个新的阶段，氮在奥氏体不锈钢中的应用也为超级奥氏体不锈钢的诞生创造了条件。超级奥氏体不锈钢管的发展来自许多途径。例如，在已有的AL-6X（00Cr21Ni24Mo6)基础上加入了氮，产生了AL-6XN（00Cr21Ni24Mo6N),在高钼的904L不锈钢管基础上将钼含量提高到约6%并加入氮。
特性
由于超级奥氏体不锈钢是属于高镍高钼而且含有铜、氮的奥氏体不锈钢，是比较难熔炼的钢种，易偏析、开裂等，因此超级奥氏体不锈钢是不锈钢中生产工艺要求最高、难度最大的品种，它是钢厂工艺技术的集中体现。与其他常用的Cr-Ni奥氏体钢一样，超级奥氏体不锈钢具有良好的冷，热加工性能。
1、热锻时最高加热温度可达1180摄氏度，最低停锻温度不小于900摄氏度。
2、热成型可在1000—1150摄氏度进行。
3、热处理工艺为1100—1150摄氏度，加热后快冷。
4、虽可采用通用的焊接工艺进行焊接，但是最恰当的焊接方法是手工电弧焊和钨极氩弧焊。
由于904L、254SMO超级奥氏体不锈钢具有很强的抗点蚀、缝隙腐蚀、氯离子应力腐蚀和抗晶间腐蚀能力尤其对硫酸根离子、氯离子等酸根离子有很好的耐腐蚀性，可以使用在极其恶劣的工作环境下，因此超级奥氏体不锈钢的应用越来越广泛。
应用领域
1、海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。
2、环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。
3、能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。
4、石油化工领域：炼油，化学化工设备等。
5、食品领域：制盐，酱油酿造等。
超级不锈钢按照含铬量的不同，可以分为超级马氏体不锈钢和超级奥氏体不锈钢两类
奥氏体不锈钢不一定是食品级。
奥氏体不锈钢是钢材中的一大类，包括不锈钢304、321、316、310等多种型号，其中，只有食品级316不锈钢和食品级304不锈钢可以用作食品级，其余普通的不锈钢都不是食品级。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%、Ni8%~25%、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。
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。
最常用的奥氏体不锈钢是Fe-Cr-Ni系合金(即美国的AISI300系)Fe-Cr-Ni-Mn系(即美国AISI200系)特殊奥氏体不锈钢等三种。
扩展资料奥氏体是最密排的点阵结构，致密度高，故奥氏体的体积质量比钢中铁素体、马氏体等相的体积质量小。因此，钢被加热到奥氏体相区时，体积收缩，冷却时，奥氏体转变为铁素体—珠光体等组织时，体积膨胀，容易引起内应力和变形。
奥氏体的点阵滑移系多，故奥氏体的塑性好，屈服强度低，易于加工塑性成形。因此，钢锭，钢坯，钢材一般被加热到1100C以上奥氏体化，然后进行锻轧，塑性加工成材或加工成零部件。
一般钢中的奥氏体具有顺磁性，因此奥氏体钢可以作为无磁性钢。然而特殊成分的Fe—Ni软磁合金，也具有奥氏体组织，却具有铁磁性。
奥氏体导热性差，线膨胀系数大，比铁素体和渗碳体的平均线性膨胀系数高约一倍。故奥氏体钢可以用来制造热膨胀灵敏的仪表元件。
参考资料：
奥氏体不锈钢-百度百科
食品级不锈钢是指符合《中华人民共和国国家标准/不锈钢食具容器卫生标准》GB9684-88规定的不锈钢材料，其铅铬含量比一般不锈钢要低得多。食品级不锈钢是指食品机械接触食品的部分，必须符合一定食品安全的要求。
因为食品制作过程要使用很多酸碱，而不锈钢含铬，不合格的不锈钢，会溶出各种价位的铬，有毒；而且要求限制铅、镉等多种合金杂质元素的含量。
奥氏体不锈钢管含有高的镍含量及其他奥氏体形成元素，这些元素促使奥氏体相的形成，使其在室温甚至更低温度下仍然稳定。铁素体不锈钢无缝管则含有减弱奥氏体形成的元素例如高的铬含量，使铁素体成为主导的相组分。
以化学成分分类：
a. Cr系列：铁素体系列、马氏体系列
b. Cr-Ni系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。
以金相组织的分类：
a. 奥氏体不锈钢
b. 铁素体不锈钢
c. 马氏体不锈钢
d. 双相不锈钢
e. 沉淀硬化不锈钢
304是众多不锈钢种类中的一种。是奥氏体不锈钢。
将奥氏体不锈钢管加热到950-1150℃左右，保温一段时间，使碳水化合物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中，然后快速淬水冷却，碳及其它合金元素来不及析出，获得奥氏体组织，称之为固溶处理.
那么奥氏体不锈钢管为什么要进行固溶退火处理？
1.使钢管组织和成分均匀一致，这对原料尤其重要，因为热轧线材各段的轧制温度和冷却速度不一样，造成结构不一致。
2.消除加工硬化，以利于继续冷加工。
通过固溶处理，歪扭的晶格恢复，伸长和破碎的晶粒重新结晶，内应力消除，钢管抗拉强度下降，伸长率上升。
3.恢复不锈钢管固有的耐蚀性能于冷加工造成碳化物析出，晶格缺陷，使不锈钢管耐蚀性能下降。固溶处理后钢管耐蚀性能能恢复到最佳状态。
对于奥氏体不锈钢管而言，固溶处理的3个要素是温度、保温时间和冷却速度。固溶温度根据化学成分确定。
不锈钢管是加有质量分数从12%到高于50%合金元素的铁基合金。合金元素影响奥氏体、铁素体和马氏体相的稳定性，从而影响与稳定性有关的各相之间的平衡关系。加入不锈钢中的元素可以分为形成稳定铁素体元素以及形成稳定奥氏体元素。马氏体是一种相变产物，由奥氏体从高温冷却到低温时形成，如果在高温时没有形成奥氏体，那么在低温下也就不会获得马氏体相。
奥氏体不锈钢管含有高的镍含量及其他奥氏体形成元素，这些元素促使奥氏体相的形成，使其在室温甚至更低温度下仍然稳定。铁素体不锈钢无缝管则含有减弱奥氏体形成的元素例如高的铬含量，使铁素体成为主导的相组分。马氏体不锈钢管在高温时是奥氏体组织，然而这种奥氏体是不稳定的，在冷却时发生转变。借助于奥氏体形成元素和铁素体形成元素之间的平衡可以控制不锈钢管的微观组织。两种元素间平衡的调整对不锈钢管的力学性能，耐腐蚀性和焊接性有重要作用。
铝、钛、铜和钼加入不锈钢无缝管中可以促进析出反应而使钢强化。含有Cu、AI和Mo的析出硬化（PH）马氏体不锈钢无缝管经热处理后可以得到超过1375MPa(200k8i)的室温屈服强度。奥氏体不锈钢无缝管经常含有钛和铝而形成镍钛和镍铝析出相，其作用和镍基超合金中的析出强化相相似。铝在固溶体中是铁素体形成元素.而铜则是弱奥氏体形成元素.成分接近纯铜的析出相可以用来强化马氏体钢如174PH钢。铁素体形成元素有：铬，钼、硅、铌、钛、铝、钒、钨。奥氏体形成元素有：镍、锰、碳、氮、铜、钴。
奥氏体不锈钢的应用范围：
奥氏体304不锈钢钢板，据称这种材料可以带来极强的防锈、耐腐蚀性能，又有极佳的可塑性和韧性，方便冲压成型。密度为7.93g/立方厘米，304不锈钢是一种很常见的不锈钢，业内也叫做18/8不锈钢。它的金属制品耐高温，加工性能好，因此广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。
奥氏体不锈钢的发展方向：
(1)钢种极低碳化(碳≤0.02%)和高纯化(作为杂质元素硫、磷、硅、锰等含量极低)。
(2)特殊用途钢种开发。如热海水用高钼钢、高耐蚀高强度的高氮钢(氮含量达到0.4%～0.6%甚至0.8%～1.0%)，不锈钢功能材料(记忆材料、储氢材料等)等。
(3)新工艺开发。不锈钢复合材料、非晶不锈钢等。
答：
一）奥氏体不锈钢管焊接特点：
奥氏体不锈钢具有良好的可焊性，但焊接材料或焊接工艺不正确时，会出现以下缺陷：
1．晶问腐蚀
(1)晶间腐蚀产生原因
晶问腐蚀发生于晶粒边界，所以叫晶问腐蚀。它是奥氏体不锈钢最危险的一种破坏形式，它的特点是腐蚀沿晶界深人金属内部，并引起金属机械性
能和耐腐蚀性能的下降。奥氏体不锈钢在450～850％温度区间范围内停留一定时问后，则晶界处会析出C ，其中的铬主要来自晶粒表层，内部的铬如来不及补充，会使晶界晶粒表层的含铬量下降而形成贫铬区，在强腐蚀介质的作用下，晶界贫铬区受到腐蚀就会形成晶间
腐蚀。受到晶间腐蚀的不锈钢在表面上没有明显的变化，但在受力时会沿晶界断裂，几乎完全丧失强度。
(2)防止晶间腐蚀的措施
①选用超低碳C≤0．03％、添加钛或铌等稳定元素的不锈钢焊条。
②采用小规范，目的是为了减少危险温度范围停留时间，采用小电流、快焊速、短弧焊及不作横向摆动。焊缝可采用强制冷却(如铜垫板、水冷)方法加快焊接接头的冷却速度，减少热影响区。多层焊时，应控制层间温度，要前一道焊缝冷却至60℃以下时再焊。
③接触介质的那面焊缝最后焊接。
④焊后固溶处理。将工件加热至1050～1150％后淬火，使晶界上的C C6溶人晶粒内部，形成均匀的奥氏体组织。
2．热裂纹
(1)热裂纹产生原因
①液相线和固相线距离大，凝固过程温度范围大，使低熔点杂质偏析严重，而且集中在晶界处。
②膨胀系数大，所以冷却收缩时的应力也大。
(2)控制热裂纹产生的措施
①控制焊缝金属组织，尽量使焊缝金属呈双相组织，铁素体的含量控制在3％ ～5％以下。因为铁素体能大量溶解有害的S、P杂质。
②控制化学成分，应减少焊缝金属中的镍、碳、硫、磷含量，增加铬、钼、硅及锰等元素，可以减少热裂纹的产生。
③选用适当的焊条药皮类型。用低氢型药皮焊条可以使焊缝晶粒细化，减少杂质偏析，提高抗裂性。用酸性药皮焊条氧化性强，使合金元素烧损多，抗裂性下降，而且晶粒粗大，使热裂纹极易产生。
④采用适当的焊接规范和冷却速度。采用小规范，即小电流、快焊速来减少焊接熔池过热、快速冷却，以减少偏析，使抗裂性提高。多层焊时，要控制层问温度，前一焊道冷却至6o℃后再焊。
3．应力腐蚀开裂
(1)应力腐蚀开裂产生原因
应力腐蚀开裂是焊接接头在特定腐蚀环境下，受拉伸应力作用时所产生的延迟开裂现象。奥氏体不锈钢焊接接头的应力腐蚀开裂是焊接接头比较严重的失效形式，表现为无塑性变形的脆性破坏。
(2)应力腐蚀开裂防止措施
①合理制定成形加工和组装工艺，
尽可能减小冷却变形度，避免强制组装，防止组装过程中造成各种伤痕(各种组装伤痕及电弧灼痕，都会成为SCC的裂源，易造成腐蚀坑)。
②合理选择焊材。
焊缝与母材应有良好的匹配，不产生任何不良组织，如晶粒粗化及硬脆马氏体等。
③采取合适的焊接工艺。
保证焊缝成形良好，不产生任何应力集中或点蚀的缺陷，如咬边等采取合理的焊接顺序，降低焊接残余应力。
④消除应力处理。
焊后热处理，如焊后完全退火或退火；在难以实施热处理时采用焊后锤或喷丸等。
4．焊缝成形不良
(1)焊缝成形不良产生原因
奥氏体不锈钢焊接时，由于焊缝中合金元素含量高，熔池流动性差，易造成焊缝表面成形不良。主要表现在根部焊道背面成形恶化及盖面焊道表面粗糙。焊缝表面成形不良对焊缝性能的影响在常温或高温工况下表现不明显，但在低温工况下，其成形不良所造成的应力集中，对焊缝低温性能的影响不亚于焊缝内部质量的影响。
(2)防止措施
对于焊缝成形不良以及焊接热影响区的晶问腐蚀问题，可以通过焊接工艺来加以解决。采用钨极氩弧焊打底、较小的焊接线能量，来控制热影响区处于敏化温度区间的范围。
二）奥氏体不锈钢焊接方法：
不锈钢最常用的焊接方法有：手工焊、金属极气体保护焊、和钨极惰性气体保护焊。
1、 手工焊
手工焊是一种非常普遍的、易于使用的焊接方法.电弧的长度靠人的手进行调节，它决定于电焊条和工件之间缝隙的大小.同时，当作为电弧载体时，电焊条也是焊缝填充材料。
这种焊接方法很简单，可以用来焊接几乎所有材料.对于室外使用，它有很好的适应性，即使在水下使用也没问题.大多数电焊机可以TIG焊接.在电极焊中，电弧长度决定于人的手：当你改变电极与工件的缝隙时，你也改变了电弧的长度.在大多数情况下，焊接采用直流电，电极既作为电弧载体，同时也作为焊缝填充材料.电极由合金或非合金金属芯丝和焊条药皮组成.这层药皮保护焊缝不受空气的侵害，同时稳定电弧.它还引起渣层的形成，保护焊缝使它成型.电焊条即可是钛型焊条，也可是缄性的，这决定于药皮的厚度和成分.钛型焊条易于焊接，焊缝扁平美观.此外，焊渣易于去除.如果焊条贮存时间长，必须重新烘烤.因为来自空气的潮气会很快在焊条中积聚。
2、 金属极气体保护焊
这是一种自动气体保护电弧焊接方法.在这种方法中，电弧在保护气体屏蔽下在电流载体金属丝和工件之间烧接.机器送入的金属丝作为焊条，在自身电弧下融化.由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的优点，至今她仍然是世界上最为广泛的焊接方法.它使用于钢、非合金钢、低合金钢和高合金为基的材料.这使得它成为理想的生产和修复的焊接方法.当焊接钢时，MAG可以满足只有0.6mm厚的薄规格钢板的要求.这里使用的保护气体是活性气体，如二氧化碳或混合气体.唯一的限制是当进行室外焊接时，必须保护工件不受潮，以保持气体的效果。
3、 钨极惰性气体保护焊
电弧在难熔的钨电焊丝和工件之间产生.这里使用的保护气体是纯氩气，送入的焊丝不带电.焊丝既可以手送，也可以机械送.也有一些特定用途不需要送入焊丝.被焊接的材料决定了是采用直流电还是交流电.采用直流电时，钨电焊丝设定为负极.因为它有很深的焊透能力，对于不同种类的钢是很合适的，但对焊缝熔池没有任何“清洁作用”。
三）奥氏体不锈钢的焊接技巧
根据上述不锈钢的焊接特点，为保证接头的质量，应当采用以下焊接工艺：
1．焊前准备。必须清除可能使焊缝金属增碳的各种污染。焊接坡口和焊接区焊前应用丙酮或酒精除油和去水。不得用碳钢钢丝刷清理坡口和焊缝表面。清渣和除锈应用砂轮、不锈钢钢丝刷等。
2．焊条必须存放在干净的库房内。使用时应将焊条放在焊条筒内，不要用手直接接触焊条药皮。
3．焊接薄板和拘束度较小的不锈钢焊件，可选用氧化钛型药皮焊条。因为这种焊条的电弧稳定，焊缝成型美观。
4．对于立焊和仰焊位置，应采用氧化钙型药皮焊条。其熔渣凝固较快，对熔化的焊缝金属可起到一定的支托作用。
5．气体保护焊和埋弧自动焊时，应选用铬锰含量比母材高的焊丝，以补偿焊接过程中合金元素的烧损。
6．在焊接过程中，必须将焊件保持较低的层问温度，最好不超过150℃。不锈钢厚板焊接时，为加快冷却，可从焊缝背面喷水或用压缩空气吹焊缝表面，但层问必须注意清理，防止压缩空气污染焊接区。
7．手工电弧焊时，应在焊条说明书规定的电流范围内选择焊接电流。由于不锈钢电阻值较大，靠近夹持端的一段焊条容易受电阻热的作用而发红，在焊至后半段焊条时应加快熔化速度，使焊缝熔深减少，但熔化速度太快又会造成未熔合和熔渣等缺陷。从保证接头的耐腐蚀性考虑，也要求选用较小的焊接电流，减少焊接热输入量，防止焊接热影响区的过热。
8．在操作技术上应采用窄焊道技术，焊接时尽量不摆动焊条，在保持良好熔合的前提下，尽可能提高焊接速度。
9．不锈钢焊件焊后一般不作消除应力处理。虽然在不锈钢的焊接中也存在较高的残余应力，但由于接头各区在焊后具有良好的塑性和韧性，使残余应力的有害影响显著减小。更重要的是消除应力处理的温度范围正好处于不锈钢的敏化温度区，消除应力处理反而导致耐蚀性的降低。因此不锈钢焊件的焊后热处理的目的不应是消除接头的残余应力，而应是提高接头的耐蚀性。主要有固溶处理和稳定化处理。
奥氏体不锈钢和304不锈钢区别：
1.两者的特点不同。
304不锈钢是不锈钢中常见的一种材料，密度为7.93 g/cm，业内也称之为18/8不锈钢。耐高温800℃，加工性能好，韧性高。奥氏体不锈钢的特点:除了在氧化性酸介质中耐腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素，还能抗硫酸、磷酸、甲酸、醋酸、尿素等腐蚀。如果这类钢中碳含量小于0.03%或含有Ti和Ni，其抗晶间腐蚀能力可显著提高。高硅含量的奥氏体不锈钢对浓硝酸有良好的耐蚀性。
2.两者的用途不同。
304不锈钢适用于食品加工、储存和运输。具有良好的加工性和焊接性。板式换热器、波纹管、家居用品，汽车零部件(雨刷、消音器、模制品)、医疗器械、建筑材料、化学、食品工业、农业、船舶零部件等。304不锈钢是认可的食品级不锈钢。奥氏体不锈钢广泛应用于工业、家具装饰行业和食品医疗行业。奥氏体不锈钢因其综合性能好、综合性能全面而被广泛应用于各行各业。
3.两者的分类不同。
304不锈钢管的种类很多，包括无缝管和直缝焊接钢管，其次是结构和工业流体输送用304不锈钢管基本的分类。另一个是国标、日标、美标的划分。奥氏体-铁素体双相不锈钢是奥氏体和铁素体各占一半左右的不锈钢。当碳含量较低时，铬含量为18%~28%，镍含量为3%~10%。有些钢还含有合金元素，如钼、铜、硅、铌、钛和氮。
