1、概况

　　不锈钢紧固件的应用很广泛，有的侧重于应用于不锈钢紧固件的力学性能，如桥梁、高速公路等连接部位；有的侧重于应用于不锈钢紧固件的耐腐蚀性能，如给水、排水，海洋环境装置等。通过对321不锈钢与410不锈钢性能的对比，321不锈钢紧固件主要用于对耐腐蚀性能要求较高的场合；410不锈钢主要用于对强度和硬度要求较高的场合，为此，可大致认可适用于奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢紧固件的范围，并为实际生产、加工选择不锈钢紧固件提供重要依据。

　　321奥氏体不锈钢国产06Cr18Ni11Ti牌号(GB/T20878～2007)与410马氏体不锈钢国产12Cr13牌号(GB/T1220～2007)棒料材料成分的对比，见表1。

　　表1 321不锈钢与410不锈钢材料成分的对比 (质量分数W %)

牌号	C	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Ti
321	≤0.08	≤1.0	≤2.0	≤0.03	≤0.035	17.0～19.0	9.0～12.0	0.5～0.8
410	≤0.15	≤1.0	≤1.0	≤0.03	≤0.035	12.0～14.0	/	/

2、试验方法

　　分别对两种不锈钢紧固件进行试验，有原材料状态，热处理工艺有淬火（固溶）和淬火（固溶）+回火。试样编号及热处理工艺见表2。

1#	2#	3#	4#	5#	6#
321原材料	321固溶	321固溶+回火	410原材料	410淬火	410淬火+回火
退火态	1150℃	850℃	退火态	1050℃	750℃

　　试验项目有硬度试验、拉伸试验（检测抗拉强度）冲击韧度试验（检测冲击吸收能量），耐腐蚀试验是将试样切割小试样，清洗干净并称重（0.0001g）,放入装有腐蚀液为30%浓盐酸的烧杯中静置30h，取出试样清洗并称重，然后求其差值。通过差值的大小来评价其耐腐蚀性能。

　　硬度试验结果，321不锈钢原材料比410不锈钢原材料的硬度高，1#试样硬度为72～83.5HRB与4#试样硬度为62～65.5HRB；而热处理后410不锈钢的硬度值整体要比321不锈钢硬度高，5#试样硬度为41～42.5HRC与2#试样硬度为70～78HRB。

　　拉伸试验（检测抗拉强度）可看出410不锈钢的整体强度要比321不锈钢的高，原材料4#抗拉强度216～228MPa、1#抗拉强度130～148MPa；热处理后5#抗拉强度1310～1380MPa，2#抗拉强度112～129MPa。

　　冲击韧度试验（检测冲击吸收能量）321不锈钢原材料比410不锈钢原材料的略有提高。1#冲击吸收能量2.5～3.0J，4#冲击吸收能量2.0～2.5J；2#冲击吸收能量3.0～3.5，J5#冲击吸收能量0.5～1.0J；3#冲击吸收能量3.0～4.0J，6#冲击吸收能量2.0～2.5J。

　　耐腐蚀性能试验，可看出321不锈钢的整体耐腐蚀性能要比410不锈钢的好，腐蚀前后的差值比较，1#为0.0706g，4#为0.0726g；2#为0.0459g，5#为0.1017g；3#为0.0152g，6#为0.0759g，3#试样的耐腐蚀性能最好。

3、分析与结论

　　选取硬度试验的试样进行组织分析，将试样大磨、抛光、腐蚀（腐蚀液为浓硝酸10mL、氢氟酸10mL和水98mL）等处理，用光学显微镜分析其金相组织。原材料1#试样的组织为奥氏体，而4#试样的组织为珠光体；1#试样比4#试样的硬度高，可能是1#奥氏体组织里含有大量的高硬度杂质造成的。经过热处理后，2#试样的组织仍为奥氏体组织；而5#试样的组织变为马氏体组织，奥氏体组织相对于马氏体组织而言其硬度、强度要差，而塑性、韧性和耐磨性要强；而经过（固溶）淬火+回火热处理工艺后，3#试样的组织仍为奥氏体组织，而6#试样的组织为回火索氏体组织，奥氏体组织相对于回火索氏体组织而言其硬度、强度要差，而塑性、韧性和耐磨性要高。

　　321不锈钢紧固件与410不锈钢紧固件经过热处理，321不锈钢的耐腐蚀性、塑性和韧性要强与410不锈钢；而410不锈钢紧固件的硬度、强度要高于321不锈钢。321不锈钢紧固件主要用于对耐腐蚀性能要求较高的场合；410不锈钢主要用于对强度和硬度要求较高的场合。

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