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不(bu)銹鋼(gang)基礎(chu)知識大匯總 發布時間:2018-08-10   瀏覽量:3240次

1 不銹鋼定義


在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經過鍍色等表面處理,而發揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼,18-鉻鎳鋼等高合金鋼。


從金相學角(jiao)度分析,因為不(bu)銹鋼含有鉻而使(shi)表(biao)面(mian)形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內(nei)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。


為了保(bao)持不銹鋼所固有(you)的耐腐蝕(shi)性,鋼必須含有(you)12%以上的鉻。


2不銹鋼種類


不銹鋼(gang)可以(yi)按用途(tu)、化學成分及金相組織(zhi)來大體分類。

以(yi)奧氏(shi)體系(xi)類的(de)鋼(gang)由18%鉻-8%鎳為基本組(zu)成,各元(yuan)素的(de)加入量變化(hua)的(de)不(bu)同(tong),而開發各種(zhong)(zhong)用途的(de)鋼(gang)種(zhong)(zhong)。


以化學成分分類:

1. CR系列(lie):鐵素體系列(lie)、馬氏體系列(lie)

2. CR-NI系(xi)列(lie):奧氏體系(xi)列(lie),異(yi)常(chang)系(xi)列(lie),析出硬化系(xi)列(lie)。


以金相組織的分類:

1. 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)

2. 鐵素體不銹鋼

3. 馬氏體不(bu)銹鋼

4. 雙相(xiang)不銹鋼(gang)

5.沉淀(dian)硬化不(bu)銹鋼


3不銹鋼的標識方法


1.鋼的編號和表示方法


1.用國際(ji)化(hua)學元素(su)符號和(he)本國的符號來表示化(hua)學成份(fen),用阿拉伯(bo)字母來表示成份(fen)含量:如:中國、俄(e)國12CrNi3A

2.用固定位數(shu)數(shu)字來(lai)表示鋼類系列(lie)或數(shu)字;如:美國(guo)、日本(ben)、300系、400系、200系;

3.用拉丁(ding)字母(mu)和順序組成序號(hao),只表示(shi)用途。


2.我國的(de)編號規則


1.采用元素符號(hao)

2.用途、漢語拼音(yin),

平(ping)爐(lu)鋼(gang):P、 沸騰鋼(gang):F、 鎮(zhen)靜鋼(gang):B、甲(jia)類鋼(gang):A、T8:特8、

GCr15:滾(gun)珠

合(he)結(jie)鋼、彈簧(huang)鋼,如(ru):20CrMnTi60SiMn、(用(yong)萬分之幾表示C含量)

不銹鋼(gang)、合金工具鋼(gang)(用千分之幾表示C含(han)量),如(ru):1Cr18Ni9 千分之一(即(ji)0.1%C),不銹 C≤0.08% 如(ru)0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如(ru)0Cr17Ni13Mo


3.國際不銹鋼標示方法(fa)


美國鋼(gang)鐵(tie)學會是用三位數字(zi)來標示各種(zhong)標準級的可(ke)鍛(duan)不銹鋼(gang)的。其中:


1.奧(ao)氏體型不銹(xiu)鋼用200和(he)300系列的數(shu)字標示,

2.鐵素體(ti)(ti)和馬氏(shi)體(ti)(ti)型不銹鋼(gang)用(yong)400系列的數字表示。例如,某些(xie)較普(pu)通的奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)是以(yi)201、 304、 316以(yi)及310為標記,

3.鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biao)記,馬(ma)氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標(biao)

記,雙相(奧(ao)氏(shi)體-鐵素體),(歡迎(ying)關注(zhu) 材料科學與工程(cheng) 微(wei)信公眾號)

4.不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含(han)鐵(tie)量(liang)低于50%的高(gao)合金通常是采用專利名稱(cheng)或商標命名。


4.標準的分類和分級


4-1分(fen)級:

①國家標準GB

②行業標(biao)準YB

③地(di)方(fang)標(biao)準

④企業標準Q/CB


4-2 分類:

①產(chan)品(pin)標準(zhun)

②包裝標(biao)準

③方法標準(zhun)

④基礎標準


4-3 標準水平(ping)(分三級(ji)):

Y級:國際先(xian)進水平

I級:國際一(yi)般水平

H級(ji):國內先進(jin)水平(ping)


4-4國標

GB1220-84 不銹棒材(I級)

GB4241-84 不銹焊接盤園(H級)

GB4356-84 不銹焊(han)接盤園(I級)

GB1270-80 不銹(xiu)管(guan)材(I級)

GB12771-91 不銹焊管(Y級(ji))

GB3280-84 不銹冷板(ban)(I級)

GB4237-84 不(bu)銹熱板(ban)(I級)

GB4239-91 不銹冷帶(dai)(I級)


4不銹鋼專業名詞


通俗(su)地說,不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)就是不(bu)(bu)(bu)容易生(sheng)(sheng)銹(xiu)(xiu)的(de)鋼(gang)(gang)(gang),實際(ji)上一部分(fen)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),既(ji)有不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)性(xing),又有耐(nai)(nai)酸(suan)性(xing)(耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing))。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)性(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)是由于其(qi)表面上富鉻氧化(hua)膜(鈍化(hua)膜)的(de)形成(cheng)。這種不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)性(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)是相對的(de)。試驗(yan)表明,鋼(gang)(gang)(gang)在大(da)氣(qi)、水(shui)等(deng)弱(ruo)介(jie)質中和(he)(he)硝酸(suan)等(deng)氧化(hua)性(xing)介(jie)質中,其(qi)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)隨(sui)鋼(gang)(gang)(gang)中鉻含水(shui)量(liang)的(de)增加而提高,當鉻含量(liang)達(da)到(dao)一定的(de)百分(fen)比(bi)時(shi),鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)發生(sheng)(sheng)突變,即從易生(sheng)(sheng)銹(xiu)(xiu)到(dao)不(bu)(bu)(bu)易生(sheng)(sheng)銹(xiu)(xiu),從不(bu)(bu)(bu)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)到(dao)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)(shi)。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)分(fen)類方(fang)法很多。


按室溫下的組織結構分類,有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼;按主要化學成分分類,基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統;按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等,按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等;按功能特點分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點,所以在重工業、輕工業、生活用品行業以及建筑裝飾等行業中獲取得廣泛的應用。(歡迎關注(zhu) 材料(liao)科學(xue)與工(gong)程(cheng) 微信(xin)公眾號(hao))


奧氏體不銹鋼(gang):在常溫(wen)下具(ju)有奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。鋼(gang)(gang)(gang)中含(han)Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時,具(ju)有穩定的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鉻(ge)鎳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)包括著名的(de)18Cr-8Ni鋼(gang)(gang)(gang)和(he)在此(ci)基(ji)礎上增加Cr、Ni含(han)量(liang)并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等(deng)元素發展(zhan)起來(lai)的(de)高(gao)Cr-Ni系列(lie)鋼(gang)(gang)(gang)。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)無磁(ci)性(xing)而且(qie)具(ju)有高(gao)韌性(xing)和(he)塑性(xing),但強(qiang)(qiang)度較低(di),不(bu)可能(neng)通(tong)過相變(bian)使之強(qiang)(qiang)化,僅能(neng)通(tong)過冷加工進行(xing)(xing)強(qiang)(qiang)化。如加入S,Ca,Se,Te等(deng)元素,則具(ju)有良好的(de)易切削性(xing)。此(ci)類鋼(gang)(gang)(gang)除耐(nai)(nai)氧化性(xing)酸(suan)(suan)介(jie)質腐(fu)蝕(shi)外(wai),如果含(han)有Mo、Cu等(deng)元素還能(neng)耐(nai)(nai)硫酸(suan)(suan)、磷酸(suan)(suan)以及甲酸(suan)(suan)、醋酸(suan)(suan)、尿素等(deng)的(de)腐(fu)蝕(shi)。此(ci)類鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)含(han)碳量(liang)若(ruo)低(di)于0.03%或含(han)Ti、Ni,就(jiu)可顯著提(ti)高(gao)其耐(nai)(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)。高(gao)硅的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)濃硝(xiao)酸(suan)(suan)肯有良好的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)。由于奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有全面的(de)和(he)良好的(de)綜合性(xing)能(neng),在各行(xing)(xing)各業中獲(huo)得(de)了廣泛的(de)應用。


鐵(tie)素體不銹鋼:在使用(yong)狀態下以鐵素(su)體組織為主(zhu)的不(bu)銹鋼(gang)。含(han)鉻量在11%~30%,具有(you)體心立方晶體結構。這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)一(yi)般不(bu)含(han)鎳,有(you)時(shi)還(huan)含(han)有(you)少量的Mo、Ti、Nb等(deng)(deng)到元素(su),這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)具導熱(re)系數大(da),膨脹(zhang)系數小、抗(kang)氧(yang)化(hua)性好、抗(kang)應力腐蝕(shi)(shi)(shi)優良等(deng)(deng)特點(dian)(dian),多用(yong)于制造耐大(da)氣、水蒸氣、水及氧(yang)化(hua)性酸腐蝕(shi)(shi)(shi)的零部件。這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)存在塑性差、焊后(hou)塑性和(he)耐蝕(shi)(shi)(shi)性明顯降(jiang)低(di)等(deng)(deng)缺點(dian)(dian),因而限制了它的應用(yong)。爐外(wai)精煉(lian)技術(shu)(AOD或VOD)的應用(yong)可使碳、氮等(deng)(deng)間隙元素(su)大(da)大(da)降(jiang)低(di),因此使這(zhe)(zhe)類(lei)鋼(gang)獲得廣泛應用(yong)。


奧(ao)氏體--鐵素體雙相(xiang)不銹鋼:是(shi)(shi)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)和鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織各約占一半的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。在含C較低的(de)(de)情(qing)況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有(you)些鋼(gang)(gang)(gang)還含有(you)Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等(deng)合金元素(su)。該類鋼(gang)(gang)(gang)兼有(you)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)和鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)特點(dian),與(yu)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)相比,塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)更高(gao),無(wu)室溫脆(cui)性(xing),耐晶(jing)間腐蝕性(xing)能(neng)(neng)和焊接性(xing)能(neng)(neng)均顯著提(ti)高(gao),同時還保(bao)持有(you)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)475℃脆(cui)性(xing)以及導熱系數(shu)高(gao),具有(you)超塑(su)性(xing)等(deng)特點(dian)。與(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)相比,強度高(gao)且耐晶(jing)間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有(you)明顯提(ti)高(gao)。雙相不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)優良的(de)(de)耐孔(kong)蝕性(xing)能(neng)(neng),也是(shi)(shi)一種(zhong)節鎳不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。


馬(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang):通過熱處理可(ke)以(yi)調(diao)整其(qi)力學性能的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),通俗地說,是一(yi)類可(ke)硬化的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。典型牌號為(wei)Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等(deng)。粹火后硬度較高,不(bu)(bu)同(tong)回火溫度具(ju)有不(bu)(bu)同(tong)強韌性組(zu)合,主要(yao)用于(yu)蒸汽輪機(ji)葉片(pian)、餐具(ju)、外科手術器械。根(gen)據化學成分的(de)差異,馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)分為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)鋼(gang)(gang)和馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)鉻(ge)(ge)鎳鋼(gang)(gang)兩類。根(gen)據組(zu)織和強化機(ji)理的(de)不(bu)(bu)同(tong),還(huan)可(ke)分為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)和半奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(或半馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti))沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)以(yi)及馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)時效不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)等(deng)。


5不銹鋼的物理化學機械特性


不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示:


1.熱膨脹系數:因溫度變化而引起物質量度元素的變化。膨脹系數是膨脹-溫度曲線的斜率,瞬時膨脹系數是特定溫度下的斜率,兩個指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數。膨脹系數可以用體積或者是長度表示,通常是用長度表示。


2.密度:物質(zhi)(zhi)的(de)密度是(shi)該物質(zhi)(zhi)單位體(ti)積的(de)質(zhi)(zhi)量,單位是(shi)kg/m3或1b/in3。


3.彈(dan)性模(mo)量:當施加力(li)于單(dan)位長度棱住的兩端能引起(qi)物體在長度上(shang)的單(dan)位變化時(shi),單(dan)位面積上(shang)所需的力(li)稱為彈性模量(liang)。單(dan)位為1b/in3或N/m3。


4.電阻率:在(zai)單位長度(du)立方體(ti)材(cai)料的兩對面之間測量的電阻,單位用Ω?m,μΩ?cm或(huo)(已(yi)廢的)Ω/(circular mil.ft)來表示。


5.磁導率:無(wu)量(liang)綱系數,表示物質易被(bei)磁(ci)化的程度,是(shi)磁(ci)感應強度與磁(ci)場(chang)強度之(zhi)比。


6.熔化溫(wen)度范圍:確(que)定合(he)金開始凝固和(he)凝固完了(le)的(de)溫度。


7.比熱(re): 單(dan)(dan)位(wei)質量(liang)的(de)(de)物質溫(wen)度改變1度所需要的(de)(de)熱(re)(re)量(liang)。在英(ying)制(zhi)和CGs制(zhi)中二者比熱(re)(re)的(de)(de)數值相(xiang)同,因(yin)(yin)為熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)單(dan)(dan)位(wei)(Biu或cal)取決于單(dan)(dan)位(wei)質量(liang)的(de)(de)水升高1度聽需的(de)(de)熱(re)(re)量(liang)。國際(ji)單(dan)(dan)位(wei)制(zhi)中比熱(re)(re)的(de)(de)數值與英(ying)制(zhi)或CGS制(zhi)是(shi)不同的(de)(de),因(yin)(yin)為能量(liang)的(de)(de)單(dan)(dan)位(wei)(J)是(shi)按不同的(de)(de)定義定的(de)(de)。比熱(re)(re)的(de)(de)單(dan)(dan)位(wei)是(shi)Btu(1b?0F)及J/(kg ?k)。


8.熱導率:物質導熱(re)的(de)速率的(de)量度(du)。在單位(wei)(wei)截面積物質上建立單位(wei)(wei)長度(du)上的(de)1度(du)的(de)溫度(du)梯(ti)度(du)時,那么熱(re)導率定義為單位(wei)(wei)時間傳導的(de)熱(re)量,熱(re)導率的(de)單位(wei)(wei)為 Btu/(h?ft?0F)或w/(m ?K)。


9.熱擴散率(lv):是確定(ding)物質內部溫度前遷速率的一種性能(neng),是熱(re)導率對比熱(re)和密(mi)度乘積的比值,熱(re)擴散率單(dan)位以Btu/(h?ft?0F)或w/(m?k)表示。


6不銹鋼的性能與組織


目前已知的化學元素有100多種,在工業中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現象作長期斗爭的實踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說,最常用的元素有十幾種,除了組成鋼的基本元素鐵以外,對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是:碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外,都是化學元素周期表中位于過渡族的元素。(歡迎關注 材(cai)料科學(xue)與(yu)工程(cheng) 微信公眾號)


實際上(shang)工業上(shang)應用的(de)(de)不(bu)銹鋼都是同時(shi)存(cun)在幾種(zhong)以至十幾種(zhong)元(yuan)素的(de)(de),當幾種(zhong)元(yuan)素共存(cun)于(yu)不(bu)銹鋼這一(yi)個統一(yi)體中時(shi),它們(men)的(de)(de)影(ying)響要比單(dan)獨(du)存(cun)在時(shi)復雜得多,因(yin)(yin)為在這種(zhong)情況下不(bu)僅要考(kao)慮各(ge)元(yuan)素自身(shen)的(de)(de)作用,而且要注(zhu)意它們(men)互相之間的(de)(de)影(ying)響,因(yin)(yin)此不(bu)銹鋼的(de)(de)組織決定(ding)于(yu)各(ge)種(zhong)元(yuan)素影(ying)響的(de)(de)總和。


1.各種元素對不銹鋼的性能和組織的影響和作(zuo)用(yong)


1-1.鉻在不銹鋼(gang)中的(de)決定(ding)作用:


決(jue)定(ding)(ding)(ding)不(bu)銹(xiu)鋼性屬的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)只有一種,這就是鉻(ge),每種不(bu)銹(xiu)鋼都(dou)含有一定(ding)(ding)(ding)數量的(de)(de)鉻(ge)。迄今為止,還沒有不(bu)含鉻(ge)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼。鉻(ge)之所以(yi)成為決(jue)定(ding)(ding)(ding)不(bu)銹(xiu)鋼性能的(de)(de)主(zhu)要元(yuan)素(su)(su),根本的(de)(de)原因是向鋼中添加鉻(ge)作為合(he)金元(yuan)素(su)(su)以(yi)后,促使其(qi)內部的(de)(de)矛盾運動向有利于抵抗腐蝕(shi)破壞的(de)(de)方面(mian)發展。這種變化可以(yi)從以(yi)下方面(mian)得到(dao)說明(ming):


1.鉻(ge)使鐵基固溶體的電極電位提高

2.鉻吸收鐵的電子使(shi)鐵鈍化

鈍化是由于陽(yang)極反應(ying)被(bei)阻止而引起金屬(shu)與(yu)合金耐腐蝕性能(neng)被(bei)提高的現象。構成金屬(shu)與(yu)合金鈍化的理論(lun)很多,主(zhu)要有(you)薄膜論(lun)、吸附論(lun)及電子排列論(lun)。


1-2. 碳在不銹鋼中的(de)兩重性(xing)


碳(tan)(tan)是(shi)(shi)工業用(yong)(yong)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)元(yuan)素之(zhi)一(yi),鋼的(de)(de)(de)(de)(de)性能與組(zu)織在(zai)很大(da)程度上決定(ding)于(yu)碳(tan)(tan)在(zai)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)及其分布的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)式,在(zai)不銹鋼中(zhong)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響尤為(wei)顯著。碳(tan)(tan)在(zai)不銹鋼中(zhong)對組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響主要(yao)表現(xian)在(zai)兩方面(mian),一(yi)方面(mian)碳(tan)(tan)是(shi)(shi)穩(wen)定(ding)奧氏體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素,并且作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)程度很大(da)(約為(wei)鎳的(de)(de)(de)(de)(de)30倍),另(ling)一(yi)方面(mian)由于(yu)碳(tan)(tan)和(he)鉻的(de)(de)(de)(de)(de)親和(he)力很大(da),與鉻形(xing)(xing)成—系列復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化物。所以,從強(qiang)度與耐腐燭性能兩方面(mian)來看(kan),碳(tan)(tan)在(zai)不銹鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)是(shi)(shi)互相矛(mao)盾的(de)(de)(de)(de)(de)。


認識(shi)了這一影響的(de)(de)規(gui)律,我(wo)們就(jiu)可(ke)以(yi)從不(bu)同(tong)的(de)(de)使用(yong)要(yao)求出發,選擇不(bu)同(tong)含碳(tan)量(liang)的(de)(de)不(bu)銹鋼。


總(zong)的(de)(de)(de)(de)來講,目前工(gong)業中獲得(de)應用的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)都是比較低的(de)(de)(de)(de),大多數不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)在0.1~0.4%之間,耐酸鋼(gang)(gang)則以含(han)(han)(han)碳(tan)0.1~0.2%的(de)(de)(de)(de)居多。含(han)(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)大于0.4%的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)僅占鋼(gang)(gang)號總(zong)數的(de)(de)(de)(de)一(yi)小部分,這是因(yin)為(wei)在大多數使用條件(jian)下,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)總(zong)是以耐腐蝕為(wei)主要(yao)目的(de)(de)(de)(de)。此外(wai),較低的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)碳(tan)量(liang)(liang)也是出(chu)于某些工(gong)藝上的(de)(de)(de)(de)要(yao)求,如易(yi)于焊(han)接及冷變形等。


1-3. 鎳在(zai)不銹鋼中的作用(yong)是(shi)在(zai)與鉻配(pei)合后才發揮出來的


鎳(nie)(nie)是(shi)(shi)優良的耐腐蝕材料,也是(shi)(shi)合(he)金鋼(gang)的重要合(he)金化元素。鎳(nie)(nie)在鋼(gang)中(zhong)是(shi)(shi)形成(cheng)(cheng)奧氏(shi)體的元素,但低碳鎳(nie)(nie)鋼(gang)要獲(huo)得純奧氏(shi)體組織,含鎳(nie)(nie)量(liang)要達到24%;而只有含鎳(nie)(nie)27%時(shi)(shi)才使鋼(gang)在某些介質中(zhong)的耐腐蝕性能(neng)顯著(zhu)改變。所以鎳(nie)(nie)不(bu)(bu)能(neng)單獨構成(cheng)(cheng)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。但是(shi)(shi)鎳(nie)(nie)與(yu)鉻同時(shi)(shi)存在于不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)時(shi)(shi),含鎳(nie)(nie)的不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)卻具有許多可貴的性能(neng)。


基于上面的情況可(ke)知,鎳(nie)作為合金元素在(zai)不銹鋼中(zhong)的作用,在(zai)于它使高(gao)鉻鋼的組織(zhi)發生(sheng)變化(hua),從而(er)使不銹鋼的耐腐蝕(shi)性能及工藝性能獲得某些改善。


1-4. 錳和氮(dan)可以(yi)代替鉻鎳不銹(xiu)鋼中鎳


鉻鎳(nie)奧氏體鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)優點雖(sui)然很多(duo),但近(jin)幾(ji)十年來由于鎳(nie)基(ji)耐(nai)熱(re)合(he)金與含鎳(nie)20%以下的(de)(de)熱(re)強(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)大量(liang)發展與應用(yong),以及化學(xue)工業日益發展對不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)需要量(liang)越來越大,而鎳(nie)的(de)(de)礦藏量(liang)較(jiao)少且(qie)又集(ji)中分布在(zai)少數地區(qu),因此在(zai)世界范(fan)圍內出現了(le)鎳(nie)在(zai)供和(he)需方(fang)面的(de)(de)矛盾。所以在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)與許多(duo)其他(ta)合(he)金領域(yu)(如大型鑄(zhu)鍛件用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)、工具鋼(gang)(gang)(gang)、熱(re)強(qiang)鋼(gang)(gang)(gang)等)中,特別(bie)是(shi)(shi)鎳(nie)的(de)(de)資源(yuan)比較(jiao)缺(que)乏的(de)(de)國家,廣泛地開展了(le)節鎳(nie)和(he)以其他(ta)元素代(dai)鎳(nie)的(de)(de)科學(xue)研究與生產(chan)實踐,在(zai)這方(fang)面研究和(he)應用(yong)比較(jiao)多(duo)的(de)(de)是(shi)(shi)以錳和(he)氮來代(dai)替不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)與耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)鎳(nie)。


錳(meng)對于奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)與鎳相似(si)。但說得(de)(de)確切一些(xie),錳(meng)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)不(bu)在于形成奧(ao)氏(shi)體(ti),而是(shi)在于它降低(di)鋼的(de)(de)臨界淬火(huo)速度,在冷卻時增加奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)穩定性,抑制奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)分解,使高溫下(xia)形成的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)得(de)(de)以保持(chi)到常溫。在提(ti)高鋼的(de)(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng)方面(mian),錳(meng)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)不(bu)大,如鋼中(zhong)的(de)(de)含錳(meng)量(liang)從0到10.4%變化,也不(bu)使鋼在空(kong)氣(qi)與酸(suan)中(zhong)的(de)(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng)發生明顯的(de)(de)改(gai)變。


這(zhe)是因為錳(meng)對提(ti)高鐵(tie)基固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)的電(dian)極電(dian)位(wei)的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)不(bu)大,形成的氧化膜的防(fang)護作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)也很低,所以(yi)(yi)工(gong)業上雖有(you)以(yi)(yi)錳(meng)合金化的奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13鋼(gang)等),但它們(men)不(bu)能作(zuo)(zuo)為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)使(shi)用(yong)(yong)。錳(meng)在(zai)鋼(gang)中(zhong)穩(wen)(wen)定奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)約(yue)為鎳(nie)的二分(fen)之一,即2%的氮在(zai)鋼(gang)中(zhong)的作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)也是穩(wen)(wen)定奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti),并且作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的程(cheng)度比鎳(nie)還(huan)要(yao)大。例如,欲使(shi)含(han)18%鉻的鋼(gang)在(zai)常溫下獲(huo)得奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)組織,以(yi)(yi)錳(meng)和氮代鎳(nie)的低鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與元鎳(nie)的鉻錳(meng)氮不(bu)誘鋼(gang),目前已(yi)在(zai)工(gong)業中(zhong)獲(huo)得應用(yong)(yong),有(you)的已(yi)成功地(di)代替了經典的18-8鉻鎳(nie)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。


1-5.不銹鋼中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。

1-6.鉬和銅可以提高某些不銹鋼的耐腐蝕性能。

1-7.其他元素對不銹鋼的性能和組織的影響


以上主要的九種元素對不銹鋼的性能和組織的影響,除這些元素對不銹鋼性能與組織影響較大的元素以外,不銹鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質元素,如硅、硫、磷等.也有的是為了某些特定的目的而加入的,如鈷、硼、硒、稀土元素等。從不銹鋼的耐腐蝕性能這一主要性質來說,這些元素相對于已討論的九種元素,都是非主要方面的,雖然如此,但也不能完全忽略,因為它們對不銹鋼的性能與組織同樣也發生影響。


是形成鐵素體的元素,在一般不銹鋼中為常存雜質元素。


鈷(gu)作為合金元素在鋼中應用不多,這是因為鈷的價格高及其在其它方面(如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等)有著更重要的用途。在一般不銹鋼中加鈷作合金元素的也不多,常用不銹鋼如9Crl7MoVCo鋼(含1.2-1.8%鈷)加鈷,目的并不在于提高耐腐蝕性能而在于提高硬度,因為這種不銹鋼的主要用途是制造切片機械刃具、剪刀及手術刀片等。


:高鉻鐵素體不銹鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0.005%硼,可使在沸騰的65%醋酸中的耐腐蝕性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奧氏體不銹鋼的熱態塑性改善。少量的硼由于形成低熔點共晶體,使奧氏體鋼焊接時產生熱裂紋的傾向增大,但含有較多的硼(0.5~0.6%)時,反而可防止熱裂紋的產生。因為當含有0.5~0.6%的硼時,形成奧氏體-硼化物兩相組織,使焊縫的熔點降低。熔池的凝固溫度低于半溶化區時,母材在冷卻時產生的張應力,由處于液態.固態的焊縫金屬承受,此時是不致引起裂縫的,即使在近縫區形成了裂紋,也可以為處于液態-固態的熔池金屬所填充。含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。


:在一般不銹鋼中都是雜質元素,但其在奧氏體不銹鋼中的危害性不像在一般鋼中那樣顯著,故含量可允許高一些,如有的資料提出可達0.06%,以利于冶煉控制。個別的含錳的奧氏體鋼的含磷量可達0.06%(如2Crl3NiMn9鋼)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni鋼)。利用磷對鋼的強化作用,也有加磷作為時效硬化不銹鋼的合金元素,PH17-10P鋼(含0.25%磷)乃PH-HNM鋼(含0.30磷)等。


硫和硒:在一般不銹鋼中也是常有雜質元素。但向不銹鋼中加0.2~0.4%的硫,可提高不銹鋼的切削性能,硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不銹鋼的切削性能,是因為它們降低不銹鋼的韌性,例如一般18-8鉻鎳不銹鋼的沖擊值可達30公斤/厘米2。含0.31%硫的18-8鋼(0.084%C、18.15%Cr、9.25%Ni)的沖擊值為1.8公斤/平方厘米;含0。22%硒的18-8鋼(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的沖擊值為3.24公斤/平方厘米。硫與硒均降低不銹鋼的耐腐蝕性能,所以實際應用它們作為不銹鋼的合金化元素的很少。


稀土元素:稀土元素應用于不銹鋼,目前主要在于改善工藝性能方面。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素,可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體和奧氏體-鐵素體不銹鋼中加0.02~0.5%的稀土元素(鈰鑭合金),可顯著改善鍛造性能。曾有一種含19.5%鉻、23%鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼,由于熱加工工藝性能在過去只能生產鑄件,加稀土元素后則可軋制成各種型材。


2.按金相組織對不銹(xiu)鋼的分(fen)類(lei)及各(ge)類(lei)不銹(xiu)鋼的一般特點


按化學成分(主要是含鉻量)及用途,不銹鋼分為不銹與耐酸兩大類。工業上還按自高溫(900-1100度)加熱空氣冷卻后鋼的基體組織的類型對不銹鋼進行分類,這是基于我們上面所討論的碳及合金元素對不銹鋼組織影響的特點決定的。


工業上應用(yong)的不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼按金相組織可分(fen)為三(san)大類:鐵素體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,馬(ma)(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。可以把這三(san)類不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的特點歸納(如(ru)下表),但需要說(shuo)明(ming)的是馬(ma)(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼并不是都不可焊(han)接(jie),只是受(shou)某(mou)些(xie)(xie)條件(jian)的限制,如(ru)焊(han)前應預熱(re)焊(han)后應作高(gao)溫回火等,而使焊(han)接(jie)工藝比(bi)較復雜。實(shi)際(ji)生產中一些(xie)(xie)馬(ma)(ma)氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼如(ru)1Cr13,2Cr13以及(ji)2Cr13與(yu)45鋼焊(han)接(jie)還是比(bi)較多的。


7不銹鋼的分類、主要成分及性能比較


分類 大概(gai)成分 (%) 淬火(huo)性(xing)(xing) 耐蝕性(xing)(xing) 加工(gong)性(xing)(xing) 可焊接性(xing)(xing) 磁性(xing)(xing)

CCr Ni

鐵素體系(xi) 0.35以下(xia) 16-27 - 無 佳(jia) 尚(shang)佳(jia) 尚(shang)可 有

馬氏體(ti)系(xi) 1.20以下 11-15 - 自硬性 可 可 不可 有(you)

奧氏體系 0.25以(yi)下 16以(yi)上 7以(yi)上 無(wu) 優(you) 優(you) 優(you) 無(wu)


以上分類僅是按鋼的基體組織分的,由于鋼中穩定奧氏體及形成鐵素體的元素的作用不能互相平衡,以及由于大量的鉻使平衡圖S點左移,工業中應用的不銹鋼的組織除了上面講的三種基本類型以外,還有馬氏體—鐵素體,奧氏體-鐵素體,奧氏體-馬氏體等過渡型的復相不銹鋼,以及具有馬氏體-碳化物組織的不銹鋼。


2-1.鐵素體鋼


含(han)鉻(ge)大于(yu)14%的低碳鉻(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),含(han)鉻(ge)大干27%的任何含(han)碳量的鉻(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),以及(ji)在(zai)上(shang)述成分基(ji)礎上(shang)再(zai)添(tian)加(jia)有鉬、鈦、鈮、硅、鋁、、鎢(wu)、釩等元素(su)的不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),化學成分中(zhong)(zhong)形成鐵素(su)體的元素(su)占(zhan)絕對優勢,基(ji)體組(zu)織(zhi)為鐵素(su)。這(zhe)類鋼(gang)(gang)在(zai)淬火(固溶)狀態下的組(zu)織(zhi)為鐵素(su)體,退火及(ji)時效狀態的組(zu)織(zhi)中(zhong)(zhong)則(ze)可見到少量碳化物及(ji)金屬間(jian)化合物。


屬于這一類的(de)有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。鐵素體不銹鋼因(yin)為含鉻(ge)量(liang)高,耐腐蝕性(xing)(xing)(xing)能與(yu)(yu)抗氧化(hua)性(xing)(xing)(xing)能均比較好,但機械性(xing)(xing)(xing)能與(yu)(yu)工(gong)藝(yi)性(xing)(xing)(xing)能較差,多用于受力不大(da)的(de)耐酸結構及作(zuo)抗氧化(hua)鋼使用。


2-2.鐵素休-馬氏體鋼


這類鋼(gang)(gang)在高溫(wen)時為y+a(或(huo)δ)兩相狀態,快冷時發生y-M轉變,鐵素(su)體(ti)仍被保留,常溫(wen)組織為馬氏(shi)體(ti)和鐵素(su)體(ti),由于(yu)成分及加熱溫(wen)度(du)的(de)(de)不同,組織中(zhong)的(de)(de)鐵素(su)體(ti)量可在百分之幾至幾十的(de)(de)范(fan)圍內變化。0Crl3鋼(gang)(gang),lCrl3鋼(gang)(gang),鉻偏上(shang)限而碳偏下(xia)限的(de)(de)2Cr13鋼(gang)(gang),Cr17Ni2鋼(gang)(gang),Cr17wn4鋼(gang)(gang),以(yi)及在ICrl3鋼(gang)(gang)基礎上(shang)發展起(qi)來的(de)(de)許(xu)(xu)多(duo)改型12%鉻熱強鋼(gang)(gang)(這類鋼(gang)(gang)也叫做耐熱不銹鋼(gang)(gang))中(zhong)的(de)(de)許(xu)(xu)多(duo)鋼(gang)(gang)號,如Cr11MoV,Cr12WMoV,Crl2W4MoV,18Crl2WMoVNb等均屬干這一類。


鐵(tie)素(su)體(ti)—馬氏(shi)體(ti)鋼(gang)可(ke)(ke)以(yi)部分(fen)地接受淬火強(qiang)化,故可(ke)(ke)獲得較(jiao)高的(de)(de)(de)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。但(dan)它們(men)的(de)(de)(de)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)與(yu)工藝性(xing)(xing)能(neng)在(zai)很大程度上受組織中鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)(de)(de)含量(liang)及分(fen)布形態的(de)(de)(de)影(ying)響。這類鋼(gang)按(an)成(cheng)分(fen)中的(de)(de)(de)含鉻量(liang)分(fen)屬(shu)12~14%與(yu)15~18%兩個系(xi)列(lie)。前者具有抵抗大氣及弱腐蝕(shi)性(xing)(xing)介(jie)質的(de)(de)(de)能(neng)力,并且具有良好的(de)(de)(de)減(jian)震(zhen)性(xing)(xing)及較(jiao)小的(de)(de)(de)線膨脹(zhang)系(xi)數(shu);后者的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)與(yu)相同含鉻量(liang)的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)耐(nai)酸鋼(gang)相當,但(dan)在(zai)一定(ding)程度上也保(bao)留著高鉻鐵(tie)素(su)體(ti)鋼(gang)的(de)(de)(de)某些缺點。


2-3.馬氏體鋼


這類(lei)鋼在正常淬(cui)火溫度下(xia)處在y相區,但它(ta)們(men)的y相僅在高溫時穩定,M點一般在3OO℃左右,故冷卻時轉(zhuan)變(bian)為馬氏(shi)體。


這類(lei)鋼包括(kuo)2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改(gai)型12%鉻(ge)熱強鋼,如(ru)13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB鋼等(deng)。馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)、耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)、工藝性(xing)(xing)能(neng)與物理(li)(li)性(xing)(xing)能(neng),均和含鉻(ge)12~14%的鐵素體(ti)-馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼相近。由于組織中沒有(you)游(you)離的鐵素體(ti),機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)比上述鋼要高,但熱處(chu)理(li)(li)時的過熱敏感性(xing)(xing)較低。


2-4.馬氏體—碳化物鋼


Fe-C合金的并析(xi)點(dian)的含(han)碳(tan)為0.83%,在不銹鋼(gang)(gang)中由于(yu)鉻使S點(dian)左移,含(han)12%鉻和大于(yu)0.4%碳(tan)的鋼(gang)(gang)(圖11-3),以及含(han)18%鉻和大于(yu)0.3%碳(tan)的鋼(gang)(gang)(圖卜)3)均屬于(yu)過共析(xi)鋼(gang)(gang)。這類鋼(gang)(gang)在正常(chang)淬火溫(wen)度(du)加(jia)熱,次生(sheng)碳(tan)化物不能完全溶于(yu)奧氏體,因(yin)此淬火后的組織為馬氏體和碳(tan)化物組成。


屬于(yu)(yu)這一類(lei)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)牌號不(bu)(bu)多,卻(que)是一些含碳比(bi)較高的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang),如4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo鋼(gang)等,含碳量偏上(shang)限的(de)(de)(de)3Crl3鋼(gang)在較低的(de)(de)(de)溫度下淬(cui)火,也(ye)可能出(chu)現這樣的(de)(de)(de)組織。由(you)于(yu)(yu)含碳量高,上(shang)述9Cr18等三個鋼(gang)號中雖含有較多的(de)(de)(de)鉻,但其耐腐蝕性能僅(jin)與(yu)含12~14%鍺的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)相當(dang)。這類(lei)鋼(gang)的(de)(de)(de)主要用途是要求高硬(ying)及(ji)耐磨的(de)(de)(de)零(ling)件,如切(qie)削工(gong)具、軸承、彈簧及(ji)醫療器械(xie)等。


2-5.奧氏(shi)體鋼


這類鋼(gang)(gang)含有(you)較多(duo)擴大y區和穩定奧氏體的(de)元素,在高溫時為(wei)均(jun)為(wei)y相,冷卻時由于Ms點在室溫以下,所(suo)以在常溫下具有(you)奧氏體組(zu)織。 18-8, 18-12、25-20、20-25Mo等(deng)鉻鎳不銹鋼(gang)(gang),以錳代替部分鎳并加(jia)氮(dan)的(de)低鎳不銹鋼(gang)(gang)如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti鋼(gang)(gang)等(deng)均(jun)屬于這一類。


奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)具有前已述(shu)及(ji)(ji)的(de)(de)許多優點,雖然(ran)機械性(xing)能也比(bi)較(jiao)低,和鐵素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)—樣不(bu)能熱處理強化(hua)(hua),但可(ke)以通過冷加(jia)(jia)工(gong)變形的(de)(de)方法(fa),利用加(jia)(jia)工(gong)硬(ying)化(hua)(hua)作用提高它們(men)的(de)(de)強度。這類鋼(gang)(gang)的(de)(de)缺點是對晶間腐蝕(shi)(shi)及(ji)(ji)應力腐蝕(shi)(shi)比(bi)較(jiao)敏感,需(xu)通過適當地合(he)金添加(jia)(jia)劑及(ji)(ji)工(gong)藝措施消除。


2-6.奧(ao)氏(shi)體-鐵素體鋼


這類(lei)鋼(gang)因(yin)(yin)擴大y區(qu)和穩定奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)元素(su)的作用程度,不(bu)足以(yi)使鋼(gang)在常溫(wen)或(huo)很高的溫(wen)度下(xia)具有(you)純(chun)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織,因(yin)(yin)此為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)-鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)復相狀態,其鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)量也因(yin)(yin)成分及加熱(re)溫(wen)度不(bu)同而可在較大的范圍內(nei)變化(hua)。


屬于這(zhe)一類(lei)的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)很多(duo),如(ru)低碳(tan)的(de)(de)(de)18-8鉻(ge)鎳(nie)鋼(gang),加鈦、鈮、鉬的(de)(de)(de)18-8鉻(ge)鎳(nie)鋼(gang),特別是在(zai)(zai)鑄鋼(gang)的(de)(de)(de)組(zu)織中(zhong)均可見(jian)到鐵素(su)體,此(ci)外含鉻(ge)大(da)于14~15%而碳(tan)低于0.2%的(de)(de)(de)鉻(ge)錳不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(如(ru)Cr17Mnll),以及目前研究的(de)(de)(de)和(he)已獲得應用(yong)的(de)(de)(de)大(da)多(duo)數鉻(ge)錳氮不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)等。與(yu)純(chun)奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)比較,這(zhe)類(lei)鋼(gang)的(de)(de)(de)優點很多(duo),如(ru)屈服(fu)強(qiang)度較高(gao),抗晶間腐(fu)蝕的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力較高(gao),應力腐(fu)蝕的(de)(de)(de)敏感性(xing)低,焊接時產(chan)生熱裂紋(wen)的(de)(de)(de)傾向小,鑄造流動性(xing)好等等。缺點是壓力加工性(xing)能(neng)(neng)較差,點腐(fu)蝕傾向較大(da),易產(chan)生c相(xiang)脆性(xing),在(zai)(zai)強(qiang)磁場作用(yong)下(xia)表現出弱磁性(xing)等。所有這(zhe)些優點和(he)缺點均來源于組(zu)織中(zhong)的(de)(de)(de)鐵素(su)體。


2-7.奧氏缽-馬(ma)氏體鋼(gang)


這(zhe)(zhe)類鋼(gang)(gang)的(de)Ms點(dian)低于(yu)室(shi)溫,固(gu)溶(rong)處理以(yi)后(hou)為(wei)(wei)(wei)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi),易于(yu)成形(xing)和焊接(jie)。通(tong)常可用兩種工(gong)藝(yi)方(fang)法(fa)使(shi)之(zhi)(zhi)發生馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)。一(yi)(yi)(yi)是固(gu)溶(rong)處理以(yi)后(hou)經(jing)700~800度加熱,奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)因析(xi)出碳化(hua)(hua)(hua)鉻而(er)轉變(bian)為(wei)(wei)(wei)介穩定狀態(tai),Ms點(dian)升高(gao)至室(shi)溫以(yi)上,冷(leng)卻時轉變(bian)為(wei)(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti);二是固(gu)溶(rong)處理以(yi)后(hou)直(zhi)接(jie)冷(leng)卻至Ms與Mf點(dian)之(zhi)(zhi)間,使(shi)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)為(wei)(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。后(hou)一(yi)(yi)(yi)方(fang)法(fa)可獲得較高(gao)的(de)耐腐蝕性能,但固(gu)溶(rong)處理以(yi)后(hou)至深冷(leng)的(de)間隔時間不(bu)宜過久,否則(ze)會因奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)陳化(hua)(hua)(hua)穩定作(zuo)用而(er)使(shi)深冷(leng)的(de)強化(hua)(hua)(hua)效(xiao)應降低。經(jing)上述處理以(yi)后(hou)鋼(gang)(gang)再經(jing)400~500度時效(xiao),使(shi)析(xi)出金屬間化(hua)(hua)(hua)合物進—步強化(hua)(hua)(hua)。這(zhe)(zhe)類鋼(gang)(gang)的(de)典型鋼(gang)(gang)號有17Cr一(yi)(yi)(yi)7Ni一(yi)(yi)(yi)A1、15Cr-9Ni-A1,17Cr—5Ni-Mo、15Cr-8Ni-Mo一(yi)(yi)(yi)A1等等。這(zhe)(zhe)類鋼(gang)(gang)也(ye)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)-馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時效(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),并(bing)因為(wei)(wei)(wei)實際上這(zhe)(zhe)些鋼(gang)(gang)的(de)組織(zhi)中(zhong)除(chu)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)和馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)以(yi)外,還存(cun)在不(bu)同數量的(de)鐵素(su)體(ti)(ti),故(gu)也(ye)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)半奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)沉淀硬化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。


這類(lei)(lei)鋼(gang)是50年(nian)代(dai)后期發展和應用(yong)的(de)(de)新型不銹(xiu)鋼(gang),它們(men)總(zong)的(de)(de)特點是強度高(gao)(gao)(C可(ke)(ke)達100一(yi)150)及(ji)熱強性(xing)(xing)好,但由于含(han)鉻量較低(di)(di)并(bing)在(zai)熱處理時有碳化鉻析出,因此耐腐蝕性(xing)(xing)能比標(biao)準的(de)(de)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)要(yao)低(di)(di)一(yi)些。也可(ke)(ke)以(yi)說(shuo)這類(lei)(lei)鋼(gang)的(de)(de)高(gao)(gao)強度是在(zai)犧(xi)牲一(yi)部分耐腐蝕性(xing)(xing)能與其他性(xing)(xing)能(如非(fei)磁性(xing)(xing))的(de)(de)情況下獲得(de)的(de)(de),目前(qian)這類(lei)(lei)鋼(gang)主(zhu)要(yao)用(yong)于航空工(gong)業及(ji)火箭導彈生產(chan)方面,一(yi)般機械(xie)制造中應用(yong)尚不普遍,并(bing)且在(zai)分類(lei)(lei)上也有把它們(men)納為超高(gao)(gao)強度鋼(gang)的(de)(de)一(yi)個系列。


8不銹鋼的耐蝕性能


腐蝕的種(zhong)類和定(ding)義(yi)


一(yi)(yi)種不(bu)銹(xiu)鋼可(ke)在許(xu)多(duo)介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong)具有良好的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing),但在另外某種介(jie)(jie)質(zhi)中(zhong),卻可(ke)能(neng)因化學(xue)穩定性(xing)低而發生腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。所(suo)以(yi)說(shuo),一(yi)(yi)種不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)可(ke)能(neng)對所(suo)有介(jie)(jie)質(zhi)都(dou)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)。在眾多(duo)的(de)(de)(de)(de)工業用途中(zhong),不(bu)銹(xiu)鋼都(dou)能(neng)提供今人滿意(yi)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)。根據使用的(de)(de)(de)(de)經驗來看(kan),除機械失(shi)效外,不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)主要表(biao)現在:不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種嚴重的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)形式是(shi)局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(亦即應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂、點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)疲(pi)勞以(yi)及(ji)縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi))。這些(xie)局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)所(suo)導致的(de)(de)(de)(de)失(shi)效事(shi)例幾乎占失(shi)效事(shi)例的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半以(yi)上(shang)。事(shi)實上(shang),很(hen)多(duo)失(shi)效事(shi)故是(shi)可(ke)以(yi)通(tong)過合(he)理的(de)(de)(de)(de)選材而予以(yi)避免的(de)(de)(de)(de)。


金屬(shu)的腐蝕(shi),按機理(li)可分為(wei)特理(li)腐蝕(shi)、化(hua)學(xue)腐蝕(shi)與電化(hua)學(xue)腐蝕(shi)三(san)種。生活(huo)實際、工(gong)程實際中的金屬(shu)腐蝕(shi),絕大多數(shu)都屬(shu)于電化(hua)學(xue)腐蝕(shi)。


應力(li)腐蝕(shi)開裂(SCC):是(shi)指承(cheng)(cheng)受(shou)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)合金在腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)環境中由于(yu)烈紋(wen)的(de)(de)(de)(de)擴展而互生(sheng)(sheng)失(shi)效的(de)(de)(de)(de)一種通用術語。應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)具有(you)(you)脆性(xing)斷(duan)(duan)口形貌,但(dan)它也可能發生(sheng)(sheng)于(yu)韌性(xing)高的(de)(de)(de)(de)材(cai)料中。發生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)必要(yao)條件是(shi)要(yao)有(you)(you)拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)(不(bu)論(lun)是(shi)殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)還是(shi)外加(jia)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li),或者兩者兼而有(you)(you)之)和(he)特定的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質(zhi)存(cun)在。型紋(wen)的(de)(de)(de)(de)形成和(he)擴展大(da)致(zhi)與拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)方向垂(chui)直(zhi)。這個導致(zhi)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)值(zhi),要(yao)比(bi)沒(mei)有(you)(you)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質(zhi)存(cun)在時材(cai)料斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)所(suo)需要(yao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)值(zhi)小得多(duo)。在微觀(guan)上,穿過晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)稱(cheng)為(wei)穿晶(jing)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen),而沿晶(jing)界擴圖的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)稱(cheng)為(wei)沿晶(jing)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen),當應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)擴展至其一深度時(此(ci)處,承(cheng)(cheng)受(shou)載荷的(de)(de)(de)(de)材(cai)料斷(duan)(duan)面上的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)達到它在空氣中的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)),則材(cai)料就(jiu)按(an)正常的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(在韌性(xing)材(cai)料中,通常是(shi)通過顯(xian)微缺陷的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合)而斷(duan)(duan)開。因此(ci),由于(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)而失(shi)效的(de)(de)(de)(de)零件的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)面,將(jiang)包含有(you)(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)特征區(qu)域以及(ji)與已(yi)微缺陷的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合相聯系(xi)的(de)(de)(de)(de)“韌窩”區(qu)域。


點(dian)腐蝕:點腐蝕(shi)是指在金屬(shu)材(cai)料(liao)表(biao)面大部分不腐蝕(shi)或腐蝕(shi)輕微而分散發生高度(du)的(de)局(ju)部腐蝕(shi),常見蝕(shi)點的(de)尺寸小于1.00mm,深度(du)往往大于表(biao)面孔(kong)徑,輕者有較淺的(de)蝕(shi)坑(keng),嚴重的(de)甚至形成(cheng)穿孔(kong)。


晶間腐蝕:晶粒間界是結晶學取向不同的晶粒間紊亂錯合的界城,因而,它們是鋼中各種溶質元素偏析或金屬化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利區城。因此,在某些腐蝕介質中,晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種類型的腐蝕被稱為晶間腐蝕,大多數的金屬和合金在特定的腐蝕介質中都可能呈現晶間腐蝕。晶間腐蝕是一種有選擇性的腐蝕破壞,它與一般選擇性腐蝕不同之處在于,腐蝕的局部性是顯微尺度的,而宏觀上不一定是局部的。(歡迎關注 材料科學與工程 微信公眾號(hao))


縫隙(xi)腐蝕:是(shi)指在金屬(shu)構(gou)件縫(feng)隙處發生(sheng)斑點狀(zhuang)或(huo)潰瘍(yang)形(xing)(xing)的(de)(de)宏(hong)觀蝕(shi)坑,是(shi)局部(bu)腐蝕(shi)的(de)(de)一(yi)種(zhong)形(xing)(xing)式,它(ta)可能發全于溶(rong)液停滯的(de)(de)縫(feng)隙之中或(huo)屏蔽的(de)(de)表面(mian)內。這樣(yang)的(de)(de)縫(feng)隙可以在金屬(shu)與金屬(shu)或(huo)金屬(shu)與非金屬(shu)的(de)(de)接合處形(xing)(xing)成,例(li)如,在與鉚(liu)釘(ding)、螺栓、墊片、閥座(zuo)、松動的(de)(de)表面(mian)沉積物以及海生(sheng)物相接燭之處形(xing)(xing)成。


全面腐(fu)蝕:是用來(lai)描述在(zai)整(zheng)個合金(jin)表面(mian)上(shang)以比較均勺(shao)的(de)方式所發(fa)生的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)現(xian)(xian)象的(de)術語(yu)。當發(fa)生全面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)時,村料由于(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)而(er)逐漸變薄(bo),甚至(zhi)材料腐(fu)(fu)蝕(shi)失效(xiao)。不銹鋼在(zai)強(qiang)酸和(he)強(qiang)堿中(zhong)可能(neng)呈現(xian)(xian)全面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)。全面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)所引起的(de)失效(xiao)問題并不怎(zen)么令(ling)人(ren)擔心(xin),因為(wei),這種腐(fu)(fu)蝕(shi)通(tong)(tong)常可以通(tong)(tong)過(guo)簡單(dan)的(de)浸泡(pao)試驗或查閱腐(fu)(fu)蝕(shi)方面(mian)的(de)文獻資料而(er)預測它(ta)。


均勻腐蝕:是指接(jie)觸腐蝕(shi)介質(zhi)的(de)金屬(shu)表面全(quan)部產生腐蝕(shi)的(de)現象(xiang)。根據不同的(de)使用情(qing)況(kuang)對耐蝕(shi)提出不同的(de)指標要求,一(yi)般可分為(wei)兩(liang)大類:


1. 不銹鋼指在(zai)大氣及弱腐蝕(shi)介質中耐(nai)蝕(shi)的(de)鋼。腐蝕(shi)速率小于0.01mm/年的(de),認為(wei)是(shi)"完全耐(nai)蝕(shi)";腐蝕(shi)速率小于0.1mm/年的(de),認為(wei)是(shi)"耐(nai)蝕(shi)"的(de)。


2. 耐蝕(shi)鋼指在各(ge)種強烈腐蝕(shi)介質中能(neng)耐蝕(shi)的鋼。


9各種不銹鋼的耐腐蝕性能


304 是一種通用性的不銹鋼,它廣泛地用于制作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設備和機件。


301不銹鋼在形變(bian)時呈現出(chu)明顯的加工硬化現象,被用于(yu)要(yao)求較(jiao)高(gao)強(qiang)度的各種場(chang)合。


302 不銹鋼實質(zhi)上就(jiu)是含碳量更(geng)高(gao)(gao)的304不銹鋼的變種,通過冷(leng)軋可使其獲得(de)較高(gao)(gao)的強度。


302B 是一(yi)種含硅量較高的(de)不銹鋼,它具(ju)有較高的(de)抗高溫氧(yang)化性能。


303和(he)(he)303Se 是(shi)分(fen)別含有(you)硫和(he)(he)硒(xi)的(de)(de)易(yi)切(qie)削不銹鋼,用于(yu)主要要求易(yi)切(qie)削和(he)(he)表而光浩度高(gao)的(de)(de)場合(he)。303Se不銹鋼也用于(yu)制作需要熱鐓的(de)(de)機件,因為在這(zhe)類(lei)條件下,這(zhe)種不銹鋼具有(you)良好的(de)(de)可熱加工(gong)性(xing)。


304L 是(shi)碳(tan)含(han)量(liang)較(jiao)低的(de)(de)304不銹鋼的(de)(de)變種,用于需(xu)要焊接的(de)(de)場合。較(jiao)低的(de)(de)碳(tan)含(han)量(liang)使得在靠近焊縫(feng)的(de)(de)熱(re)影響區中(zhong)(zhong)所析(xi)出的(de)(de)碳(tan)化(hua)物減至最少,而碳(tan)化(hua)物的(de)(de)析(xi)出可能導致不銹鋼在某些環境中(zhong)(zhong)產生晶間腐(fu)蝕(shi)(焊接侵蝕(shi))。


304N 是(shi)一種含(han)氮的(de)(de)不銹鋼(gang),加(jia)氮是(shi)為(wei)了提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)強度。


305和384 不銹鋼含有較高的鎳,其加工硬(ying)化率低,適用于對(dui)冷成型性(xing)要(yao)求高的各(ge)種場合。


308 不(bu)銹(xiu)鋼用于制作焊條。


309、310、314及330 不(bu)銹鋼的(de)鎳、鉻(ge)含量都比(bi)較高,為的(de)是(shi)提(ti)高鋼在高溫下的(de)抗(kang)氧化性能(neng)(neng)和(he)蠕(ru)變(bian)強(qiang)度(du)。而30S5和(he)310S乃是(shi)309和(he)310不(bu)銹鋼的(de)變(bian)種,所不(bu)同者只是(shi)碳含量較低,為的(de)是(shi)使焊縫附近所析出的(de)碳化物減至最少。330不(bu)銹鋼有著(zhu)特(te)別(bie)高的(de)抗(kang)滲(shen)碳能(neng)(neng)力和(he)抗(kang)熱震性.


316和317 型不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)含(han)有鋁,因而在海洋和化學工業環(huan)境(jing)中的(de)(de)抗點(dian)腐蝕(shi)能力大(da)大(da)地優于304不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。其中,316型不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)由(you)變種包括低碳不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)316L、含(han)氮的(de)(de)高強度不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)316N以及合硫量較高的(de)(de)易(yi)切削(xue)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)316F。


321、347及348 是(shi)分別(bie)以鈦(tai),鈮(ni)加(jia)鉭、鈮(ni)穩(wen)定化的(de)(de)不銹鋼,適(shi)宜作高溫下使用的(de)(de)焊接(jie)構件。348是(shi)一種適(shi)用于核動力工業的(de)(de)不銹鋼,對鉭和鉆的(de)(de)合量有著一定的(de)(de)限制。


10表面加工等級、特征及用途


原(yuan)面:NO.1 熱軋后施以熱處(chu)理及酸洗處(chu)理的表(biao)面。一般用于冷軋材(cai)料,工業用槽罐、化學工業裝置等,厚度較厚由(you)2.0MM-8.0MM。


鈍(dun)面:NO.2D 冷軋后經熱(re)處理(li)、酸洗者,其材(cai)質柔(rou)軟,表面(mian)呈銀白色光澤,用於深(shen)沖(chong)壓(ya)加工,如汽車構(gou)件、水管等。


霧面:NO.2B 冷軋后經熱處理(li)、酸洗,再以精軋加工(gong)使表(biao)面(mian)為適度(du)之光(guang)亮者。由(you)於(wu)表(biao)面(mian)光(guang)滑,易(yi)於(wu)再研磨,使表(biao)面(mian)更(geng)加光(guang)亮,用途廣(guang)泛(fan),如(ru)餐具、建材(cai)等。采用改善機械(xie)性能(neng)的(de)表(biao)面(mian)處理(li)后,幾乎滿(man)足(zu)所有用途。


粗砂:NO.3 用(yong)100-120號研(yan)磨帶(dai)研(yan)磨出來的產品。具(ju)有(you)較(jiao)佳的光澤(ze)度(du),具(ju)有(you)不(bu)連續的粗紋(wen)。用(yong)于建筑內外裝(zhuang)飾材料、電器產品及廚房設備等。


細砂:NO.4 用粒(li)度(du)150-180號(hao)研(yan)(yan)磨帶(dai)研(yan)(yan)磨出(chu)來的(de)產品。具(ju)(ju)有(you)較佳(jia)的(de)光澤度(du),具(ju)(ju)有(you)不連續的(de)粗紋,條紋比 NO.3細。用于浴池、建筑(zhu)內外(wai)裝飾材料、電(dian)器產品、廚房設備及食品設備等。


#320 用(yong)(yong)320號研磨帶研磨出來的產品。具有較(jiao)佳的光澤度,具有不連續的粗紋,條(tiao)紋比 NO.4細。用(yong)(yong)于浴池、建筑內外裝(zhuang)飾材料、電器產品、廚房設備及食品設備等。


毛絲面HAIRLINE:HL NO.4經適當粒(li)度拋(pao)光砂帶的(de)連(lian)續研磨生(sheng)成研磨花紋的(de)產品(細分 150-320號)。主要用于建筑裝飾(shi),電梯,建筑物的(de)門、面(mian)板等。


亮面:BA 經冷軋(ya)后(hou)施以光亮(liang)退火,并(bing)經過平整得到的產(chan)品。表(biao)面光澤度極好,有很高的反射率。如同鏡(jing)面的表(biao)面。用于(yu)家電產(chan)品、鏡(jing)子(zi)、廚房設(she)備、裝飾材料等。


11產品特性及用途


SUS304:具有良(liang)好的耐蝕性(xing)(xing)、耐熱性(xing)(xing)、低溫強度(du)和機械性(xing)(xing)能,沖壓(ya)彎曲(qu)等熱加工性(xing)(xing)好,無熱處(chu)理硬(ying)化現象(xiang),無磁性(xing)(xing)。廣(guang)泛用于家(jia)庭(ting)用品(pin)(1、2類餐(can)具)、櫥柜、室內管線、熱水器(qi)、鍋(guo)爐、浴缸(gang)、汽車配件、醫療器(qi)具、建材(cai)、化學、食品(pin)工業、農業、船舶部(bu)件。


SUS304L:奧氏體基(ji)本鋼種,用途最為(wei)廣泛;耐蝕性和耐熱(re)性優(you)良;低溫強度和機械性能優(you)良;單相(xiang)奧氏體組織,無熱(re)處(chu)理(li)硬(ying)化(hua)現象(無磁性,使用溫度-196--800℃)。


SUS304Cu:以(yi)17Cr-7Ni-2Cu為基(ji)本組(zu)成(cheng)的奧氏不銹(xiu)鋼;成(cheng)形性(xing)優良,特別(bie)是拔絲(si)和抗時效裂紋性(xing)好;--耐腐蝕(shi)性(xing)與(yu)304相同。


SUS316:耐(nai)蝕性和高溫強度特別(bie)好,可在苛(ke)刻的條件下使用,加工硬化(hua)性好,無磁性。適于海水用設(she)備、化(hua)學、染(ran)料(liao)、造紙、草酸、肥料(liao)生產設(she)備、照相、食品工業、沿(yan)海設(she)施


SUS316L:鋼中添加(jia)Mo(2-3%),故耐蝕性(xing)和(he)高(gao)溫(wen)強度(du)優良;SUS316L含碳量(liang)比(bi)SUS316低,因(yin)此,抗晶間腐蝕性(xing)比(bi)SUS316優良;高(gao)溫(wen)蠕變(bian)強度(du)高(gao)。可在(zai)苛刻的條件(jian)使(shi)用(yong),加(jia)工(gong)硬化性(xing)好,無磁性(xing)。適于海(hai)水用(yong)設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、照相、食品工(gong)業(ye)、沿海(hai)設施


SUS321:在304鋼中添加Ti,故抗晶間(jian)腐蝕性優良;高溫強度和高溫抗氧性優良;成本高,加工性比SUS304差(cha)。耐熱材料、汽車、飛行器排氣管管路,鍋(guo)爐爐蓋、管道,化學裝置、熱交(jiao)換(huan)器.


SUH409H:加工性(xing)能(neng)(neng)、焊接(jie)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)(liang)好(hao),高溫(wen)抗(kang)氧化性(xing)能(neng)(neng)良(liang)(liang)好(hao),能(neng)(neng)夠(gou)承受的溫(wen)度范圍從室溫(wen)直到575℃。廣(guang)泛用于汽車尾氣排氣系(xi)統(tong)。

SUS409L:控制鋼(gang)中的C和(he)N含(han)(han)量,故焊接(jie)性(xing)(xing)、成(cheng)形性(xing)(xing)和(he)耐蝕(shi)性(xing)(xing)優良(liang);含(han)(han)11%Cr,高溫和(he)常溫下(xia)(xia)為具有(you)BCC結構的鐵素體不(bu)銹鋼(gang);因填(tian)了Ti,750℃以下(xia)(xia)有(you)空氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)和(he)耐蝕(shi)性(xing)(xing)。


SUS410:馬(ma)氏體(ti)代表鋼(gang)種,強度高(gao),硬度高(gao)(有磁(ci)性);抗腐蝕性差,不適合于嚴(yan)重(zhong)腐蝕環(huan)境下使用;含(han)C量低,加(jia)工性好(hao),通過熱處(chu)理可使表面硬化(hua)。


SUS420J2:馬(ma)氏體代表鋼種,強度高,硬度高(有磁(ci)性(xing)(xing));耐腐蝕性(xing)(xing)差(cha),加工(gong)成形(xing)性(xing)(xing)差(cha),耐磨性(xing)(xing)好;能夠(gou)進行熱處理改善機械(xie)性(xing)(xing)能。廣泛(fan)用于(yu)加工(gong)刀具、管嘴、閥門、板尺(chi)、餐具。


SUS430:熱膨脹率低(di),成型型及耐氧(yang)化性(xing)好(hao)適用于耐熱器具、燃燒器、家電產品、2類餐具、廚(chu)房洗滌槽。價(jia)格低(di),加(jia)工(gong)性(xing)好(hao)是理想的SUS304的替代品;抗英里(li)腐蝕性(xing)好(hao),典型的非熱處理硬化性(xing)鐵素體系不銹(xiu)鋼。


12不銹鋼的物理性能、力學性能和耐熱性能


不銹鋼的物理性能


不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)和碳(tan)鋼(gang)的(de)物理性能數據對比,碳(tan)鋼(gang)的(de)密(mi)度略高于(yu)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)和馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),而(er)略低(di)于(yu)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang);電(dian)阻率按碳(tan)鋼(gang)、鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)排序遞(di)增;線膨(peng)脹系數大(da)小(xiao)的(de)排序也(ye)類似,奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)最高而(er)碳(tan)鋼(gang)最小(xiao);碳(tan)鋼(gang)、鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)有磁(ci)(ci)性,奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)無磁(ci)(ci)性,但其(qi)冷加工(gong)硬化生成成氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)相變時(shi)將(jiang)會(hui)產生磁(ci)(ci)性,可用熱(re)處理方法來消除這種馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織而(er)恢復其(qi)無磁(ci)(ci)性。


奧氏(shi)體型不銹(xiu)鋼(gang)與碳(tan)鋼(gang)相(xiang)比,具有下列特點;

1.高的電(dian)陰率(lv),約(yue)為碳鋼的5倍(bei)。

2.大(da)的線膨脹系數,比碳鋼大(da)40%,并隨著溫度的升(sheng)高,線膨脹系數的數值也(ye)相(xiang)應(ying)地(di)提高。

3.低的(de)熱(re)導率(lv),約為碳鋼的(de)1/3。


不銹(xiu)鋼(gang)的(de)力學性


不論不銹鋼板還是耐熱鋼板,奧氏體型的鋼板的綜合性能最好,既有足夠的強度,又有極好的塑性同時硬度也不高,這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大多數的其它金屬材料相似,其抗拉強度、屈服強度和硬度,隨著溫度的降低而提高;塑性則隨著溫度降低而減小。其抗拉強度在溫度15~80°C范圍內增長是較為均勻的。更重要的是:隨著溫度的降低,其沖擊韌度減少緩慢,并不存在脆性轉變溫度。所以不銹鋼在低溫時能保持足夠的塑性和韌性。


不銹鋼的耐熱性能(neng)


耐熱(re)性(xing)能是指高溫下,既有(you)抗氧(yang)化或(huo)耐氣體介質(zhi)腐蝕的(de)(de)性(xing)能即(ji)熱(re)穩定性(xing),同時(shi)在高溫時(shi)雙有(you)足夠(gou)的(de)(de)強(qiang)度(du)即(ji)熱(re)強(qiang)性(xing)。


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