ASTM A193 B8N 1B级 —— 碳化物固溶处理优质不锈钢合金
概述
ASTM A193 B8N 1B级 是含氮奥氏体不锈钢紧固件材料，经碳化物固溶处理 (Class 1B, Carbide Solution Treated) 交付。氮的固溶强化作用使材料在保持良好塑性、韧性的前提下，获得比标准 304 (B8) 更高的屈服与抗拉强度，且无磁性，适用于低温至中温腐蚀环境。
主要性能参数
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 7.9 – 8.2 g/cm³ | 奥氏体不锈钢典型值 |
力学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 20.0 °C | 195 GPa | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 延伸率 A50 | 20.0 °C | 30 % | |
| 布氏硬度 | 20.0 °C | 223 HB | |
| 洛氏硬度 B | 20.0 °C | 96 HRB | |
| 泊松比 | 20.0 °C | 0.3 | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 断面收缩率 | 20.0 °C | 40 % | |
| 抗拉强度 | 20.0 °C | 550 MPa | |
| 屈服强度 Rp0.2 (短横向) | 20.0 °C | 240 MPa |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 20.0 °C | 1.7E-5 – 1.9E-5 1/K | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 熔点 | — | 1375 – 1450 °C | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 比热容 | 20.0 °C | 440 J/(kg·K) | 奥氏体不锈钢典型值 |
| 热导率 | 20.0 °C | 11 – 21 W/(m·K) | 奥氏体不锈钢典型值 |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电阻率 | 20.0 °C | 8.5E-7 Ω·m | 奥氏体不锈钢典型值 |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 碳 (C) | 0.08 |
| 铬 (Cr) | 18 – 20 |
| 锰 (Mn) | 2 |
| 镍 (Ni) | 8 – 11 |
| 氮 (N) | 0.1 – 0.16 |
| 磷 (P) | 0.05 |
| 硅 (Si) | 1 |
| 硫 (S) | 0.03 |
氮强化机制与优势
- 固溶强化：N 在奥氏体间隙固溶，产生显著的格畸变强化，屈服强度提升 ~30%
- 奥氏体稳定化：N 是强奥氏体形成元素，抑制 δ-铁素体与马氏体转变
- 提高耐点蚀性：N 富集于表面钝化膜，提升点蚀电位 (PREN 约 20–22)
- 保持韧性：不像冷加工硬化，氮强化不显著降低延伸率与断面收缩率
- 无磁性：单一奥氏体组织，相对磁导率 < 1.02
B8N 1B 与 B8 (304) 对比
| 性能指标 | B8 (304) | B8N 1B | 提升 |
|---|---|---|---|
| 抗拉强度 (MPa) | 515 | 550 | +7% |
| 屈服强度 Rp0.2 (MPa) | 205 | 240 | +17% |
| 延伸率 A50 (%) | 30 | 30 | 持平 |
| 断面收缩率 (%) | 50 | 40 | 略降 |
| PREN (点蚀当量) | 18–20 | 20–22 | 提升 |
典型应用
- 低温 (-196 °C) 至中温 (400 °C) 压力容器法兰螺栓
- LNG、液氧、液氮储罐及管道紧固件
- 食品、制药、生化设备无磁卫生级螺栓
- 电子、半导体装备非磁性结构件
- 海洋大气、淡水、弱酸碱环境通用紧固件
金属
- ASTM A320 B8F 级 1 类 - 碳化物固溶处理奥氏体不锈钢
- ASTM A320 B8LN 级 1 类碳化物固溶处理不锈钢 - 性能与表现
- ASTM A320 B8 级 1 类 - 碳化物固溶处理不锈钢
- ASTM A193 B8MLCuN 1B级 碳化物固溶处理奥氏体不锈钢性能规格
- ASTM A193 B8MLCuN 1D级 不锈钢 – 碳化物固溶处理实现卓越强度与耐久性
- ASTM A193 B8P 1级 不锈钢 – 碳化物固溶处理，高强度与耐腐蚀兼备
- ASTM A193 B8P 1D级 – 碳化物固溶处理不锈钢
- 优质 ASTM A193 B8MLN 1级 不锈钢 – 碳化物固溶处理
- ASTM A193 B8MLN 1D级 —— 碳化物固溶处理高性能不锈钢
- ASTM A193 B8N 1D级 —— 碳化物固溶处理：关键性能与表现
- ASTM A193 B8N 2级 碳化物固溶处理及应变硬化 M20及以下规格
- ASTM A193 B8LN 1级 - 碳化物固溶处理不锈钢