不锈钢的定义
在空气中或化學(xué)腐蚀介质中能(néng)够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有(yǒu)美观的表面和耐腐蚀性能(néng)好,不必经过镀色等表面处理(lǐ),而发挥不锈钢所固有(yǒu)的表面性能(néng),使用(yòng)于多(duō)方面的钢铁的一种,通常称為(wèi)不锈钢。代表性能(néng)的有(yǒu)13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。
从金相學(xué)角度分(fēn)析,因為(wèi)不锈钢含有(yǒu)铬而使表面形成很(hěn)薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用(yòng)。為(wèi)了保持不锈钢所固有(yǒu)的耐腐蚀性,钢必须含有(yǒu)12%以上的铬。
中华名族是世界上*早冶铁炼钢的國(guó)家,我们的祖先遠(yuǎn)在三千年前就掌握了一些冶铁、炼钢、铸锻和热处理(lǐ)的技艺,比欧洲各國(guó)要早1700多(duō)年,对世界文(wén)明与人类进步作出过重要的贡献。
钢铁对于现代化的工农业生产、交通运输、國(guó)防乃至人民(mín)生活来说,已成為(wèi)*基本、*重要的材料。当前,尽管各种新(xīn)型的无机材料和有(yǒu)机合成材料已得到很(hěn)大发展。但从生产成本、广泛的适用(yòng)性能(néng)等方面来看,它们还遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能(néng)取代钢铁。因此钢铁的生产能(néng)力仍不失為(wèi)衡量一个國(guó)家國(guó)力的重要标志(zhì)之一。钢铁材料之所以得到如此广泛的应用(yòng)是因為(wèi)铁矿矿藏集中,贮藏量大,开采、冶炼比较经济,钢铁半成品冷、热变形能(néng)力强。制成品具有(yǒu)优良的力學(xué)性能(néng)(强度,塑性及抗冲击能(néng)力)和加工性能(néng)(切削,焊接、冷变形等)。但是与硅酸材料、高分(fēn)子合成材料及某些有(yǒu)色金属相比,它的*大的缺点是:在大气或酸、碱、盐等各种介质条件下,易于因腐蚀而失重损耗,乃至完全破坏。
不锈钢可(kě)以按用(yòng)途、化學(xué)成分(fēn)及金相组织来大體(tǐ)分(fēn)类。
以奥氏體(tǐ)系类的钢由18%铬-8%镍為(wèi)基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用(yòng)途的钢种。
以化學(xué)成分(fēn)分(fēn)类: ①Cr系列:铁素體(tǐ)系列、马氏體(tǐ)系列 ②Cr-Ni系列:奥氏體(tǐ)系列,异常系列,析出硬化系列。
以金相组织的分(fēn)类: ①奥氏體(tǐ)不锈钢,②铁素體(tǐ)不锈钢,③马氏體(tǐ)不锈钢,④双相不锈钢,⑤沉淀硬化不锈钢
1910~1914年诞生的组织分(fēn)别為(wèi)马氏體(tǐ)、铁素體(tǐ)和奥氏體(tǐ)的不锈钢,从化學(xué)成分(fēn)来看,主要属Fe-Cr和 Fe-Cr-Ni两大體(tǐ)系。从次世界大战结束到**次世界大战结束的近三十年中(即1919年至1945年)。随着各种工业的发展,不锈钢為(wèi)适应工作条件而发生了分(fēn)化,即在原来两大體(tǐ)系三种组织状态的基础上,通过增减碳含量和添加多(duō)种其它的合金元素而衍生出了许多(duō)新(xīn)型的不锈钢。从二次大站结束直至目前為(wèi)止的三十多(duō)年中,主要為(wèi)适应抗海水或盐类腐烛,吸收Y射線(xiàn)及中子、获得超高强度、节约镍等需要而发展了抗点蚀不锈钢、原子能(néng)工业用(yòng)不锈钢、沉淀硬化不锈钢和锰氮代镍不锈钢。
近年来.為(wèi)了解决奥氏體(tǐ)不锈钢的晶间腐烛和应力腐蚀问题,又(yòu)分(fēn)别发展了超低碳不锈钢和超纯铁素體(tǐ)不锈钢。目前,已投入市场的不锈钢的品种已达到230种以上,经常使用(yòng)的也有(yǒu)近50种,其中约有(yǒu)80%是奥氏體(tǐ)不锈钢(18铬--8镍)的衍生物(wù),而其余20%则是由13铬钢演变而成的。关于不锈钢钢种的*主要的研究和发展是集中在两个方面:
◆ 个方面是改善钢的耐腐蚀性,其中对18-8钢晶间腐烛问题的研究,不仅发展了钢种,提出了解决这个间题的工艺方法。还促进了有(yǒu)关不锈钢的钝化和腐蚀机理(lǐ)的研究。
◆ **个方面是发展高强度不锈钢(即沉淀硬化不锈钢),这种钢是二次大战后随着航空、航天和火箭技术的进展而发展起来的。其中半奥氏體(tǐ)沉淀硬化不锈钢具有(yǒu)优异的工艺性能(néng)(17-7PH类),固溶处理(lǐ)后极易加工成形,且随后的强化热处理(lǐ)(时效处理(lǐ))温度不高变形很(hěn)小(xiǎo),在美國(guó)这种钢多(duō)用(yòng)于航空结构,并已大量生产,各國(guó)也都有(yǒu)类似钢种投入使用(yòng)
1.一般特性
◆ 表面美观以及使用(yòng)可(kě)能(néng)性多(duō)样化
◆ 耐腐蚀性能(néng)好,比普通钢長(cháng)久耐用(yòng)
◆ 耐腐蚀性好
◆ 强度高,因而薄板使用(yòng)的可(kě)能(néng)性大
◆ 耐高温氧化及强度高,因此能(néng)够抗火灾
◆ 常温加工,即容易塑性加工
◆ 因為(wèi)不必表面处理(lǐ),所以简便、维护简单
◆ 清洁,光洁度高
◆ 焊接性能(néng)好
2.不锈钢的品质特性及其要求
2.1不锈钢的品质特性:
项目 |
基本组织 |
||
代表钢种 |
STS304 |
STS430 |
STS410 |
热处理(lǐ) |
固融化热处理(lǐ) |
退火 |
退火后急冷 |
硬度性 |
加工硬化性 |
微量硬化性 |
小(xiǎo)量硬化性 |
主要用(yòng)途 |
建筑物(wù)内外装饰,厨房用(yòng)具,化學(xué)刻度,航空机器 |
建筑材料,汽車(chē)零件,加用(yòng)電(diàn)器,厨房器具,饭盒等 |
钎、刀(dāo)机器零部件,医院用(yòng)具,手术用(yòng)具 |
耐腐蚀性 |
高 |
高 |
中 |
强度 |
高 |
中 |
高 |
加工性 |
高 |
中 |
高 |
磁性 |
非磁 |
上磁性 |
上磁性 |
焊接性 |
高 |
中 |
低 |
2.2不锈钢的品质特性及其要求
各产品由于用(yòng)途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同
(1)材质:
①DDQ(deep drawing quality)材:是指用(yòng)于深拉(冲)用(yòng)途的材料,也就是大家所说的的软料,这种材料的主要特点是延伸率较高(≧53%),硬度较低(≦170%),内部晶粒等级在7.0~8.0之间,深冲性能(néng)**。目前许多(duō)生产保温瓶、锅类的企业,其产品的加工比(BLANKING SIZE/制品直径)一般都比较高,它们的加工比分(fēn)别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用(yòng)材主要就是用(yòng)于这些要求较高加工比的产品,当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能(néng)完成。如果原料延伸方面达不到的话,在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象,影响成品合格率,当然也就加大了厂家的成本;
②一般材:主要用(yòng)于除了DDQ用(yòng)途外的材料,这种材料的特点是延伸率相对较低(≧45%),而硬度相对较高(≦180),内部晶粒度等级在8.0~9.0间,与DDQ用(yòng)材比较,它的深冲性能(néng)相对稍差,它主要用(yòng)于不需伸拉就能(néng)得到的制品,象一类餐具的勺、匙、叉、電(diàn)器用(yòng)具、钢管用(yòng)途等。但它与DDQ材相比有(yǒu)一个优点,就是BQ性相对较好,这主要是由于它的硬度稍高的缘故。
(2)表面品质:
不锈钢薄板是一种价格非常高的材料,客户对它的表面质量要求也非常高。但不锈薄板在生产过程中不可(kě)避免会出现各种缺陷,如划伤、麻点、折痕、污染等,从而其表面质量,象划伤、折痕等这些缺陷不管是**材还是低级都不允许出现,而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的,因為(wèi)抛光时很(hěn)难抛掉它。我们根据表面各种缺陷出现的程度和频率,来确定其表质量等级,从而来确定产品等级。 (见表:)
用(yòng)途 |
对象产品 |
加工工艺 |
要求品质特性 |
||||||
|
表面质量 |
BQ性 |
材质 |
形状 |
厚度公差 |
焊接性 |
耐腐蚀性 |
||
浅加工类 |
刀(dāo)、叉等 |
落料→横延→切头→成型→抛光→清洗→包装 |
要求高不得有(yǒu)麻点等缺陷 |
好 |
一般材 |
一般 |
-5% |
不要求 |
好 |
深加工类 |
二类餐具、保温杯等 |
落料→涂油→成型→(有(yǒu)时几次)切边→卷边→清洗→复底→抛光→焊手柄→包装 |
要求高不得有(yǒu)划伤折痕等缺陷 |
好 |
DDQ |
要求高 |
-3~-5% |
好 |
好 |
PIPE |
装饰管等 |
窄带→挤成压成型→对焊→打磨焊缝→切管→磨口→抛光→包装 |
要求高不得有(yǒu)折痕等缺陷 |
一般 |
一般材 |
好 |
-8% |
好 |
一般 |
厨具 |
冷柜等的外壁 |
落料→折边→電(diàn)焊→打磨 |
要求高不得有(yǒu)折痕等缺陷 |
一般 |
一般材 |
一般 |
-8% |
好 |
一般 |
容器 |
热水器饮水机内胆 |
窄带→卷筒→焊接→切管→焊底→打磨焊缝→包装 |
一般 |
一般 |
一般材 |
一般 |
-10% |
好 |
一般 |
(3)厚度公差:
一般来说不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同,象二类餐具和保温杯等,厚度公差一般要求较高,為(wèi)-3~5%,而一类餐具厚度公差一般要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用(yòng)冷柜用(yòng)材厚度公差要求為(wèi)-8%,经销商(shāng)对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高,而内销企业对厚度公差要求相对较低(大多(duō)出于成本方面考虑),部分(fēn)客户甚至要求-15%。
(4)焊接性:
产品用(yòng)途的不同对焊接性能(néng)的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能(néng)一般不做要求,甚至包括部分(fēn)锅类企业。但是绝大多(duō)数产品都需要原料焊接性能(néng)好,象二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。
(5)耐腐蚀性:
绝大多(duō)数不锈钢制品要求耐腐蚀性能(néng)好,象一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有(yǒu)些國(guó)外商(shāng)人对产品还做耐腐蚀性能(néng)试验:用(yòng)NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损失,来确定受腐蚀程度(注意:产品抛光时,因砂布或砂纸中含有(yǒu)Fe的成分(fēn),会导致测试时表面出现锈斑)
(6)抛光性能(néng)(BQ性):
目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有(yǒu)少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能(néng)很(hěn)好。影响抛光性能(néng)的因素主要有(yǒu)以下几点:
①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。
②原料材质问题。硬度太低,抛光时就不易抛亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸时表面易出现桔皮现象,从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。
③经过深拉伸的制品,变形量极大的區(qū)域表面也会出小(xiǎo)的黑点和RIDGING,从而影响BQ性。
钢号 |
特性 |
用(yòng)途 |
|
奥 氏 體(tǐ) 钢 |
301 17Cr-7Ni-碳 |
与304钢相比,Cr、Ni含量少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁性,但冷加工后有(yǒu)磁性。 |
列車(chē)、航空器、传送带、車(chē)辆、螺栓、弹簧、筛网 |
301L 17Cr-7Ni-0.1N-低碳 |
是在301钢基础上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蚀性;通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足,保证钢的强度。 |
铁道車(chē)辆构架及外部装饰材料 |
|
304 18Cr-8Ni |
作為(wèi)一种用(yòng)途广泛的钢,具有(yǒu)良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理(lǐ)硬化现象(无磁性,便用(yòng)温茺-196℃~800℃)。 |
家庭用(yòng)品(1、2类餐具、橱柜、室内管線(xiàn)、热水器、锅炉、浴缸),汽車(chē)配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化學(xué),食品工业,农业,船舶部件 |
|
304L 18Cr-8Ni-低碳 |
作為(wèi)低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能(néng)力优良;在未进行热处理(lǐ)的情况下,亦能(néng)保持良好的耐蚀性,使用(yòng)温度-196℃~800℃。 |
应用(yòng)于抗晶界腐蚀性要求高的化學(xué)、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理(lǐ)有(yǒu)困难的零件。 |
|
304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu |
因添加Cu其型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,故可(kě)进行复杂形状的产品成形;其耐腐蚀性与304相同。 |
保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。 |
|
304N1 18Cr-8Ni-N |
在304钢的基础上,减少了S、Mn含量,添加N元素,防止塑性降低,提高强度,减少钢材厚度。 |
构件、路灯、贮水罐、水管 |
|
304N2 18Cr-8Ni-N |
与304相比,添加了N、Nb,為(wèi)结构件用(yòng)的高强度钢。 |
构件、路灯、贮水罐 |
|
316 18Cr-12Ni-2.5Mo |
因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可(kě)在苛酷的条件下使用(yòng);加工硬化性优(无磁性)。 |
海水里用(yòng)设备、化學(xué)、染料、造纸、草(cǎo)酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地區(qū)设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母 |
|
316L 18Cr-12Ni-2.5Mo低碳 |
作為(wèi)316钢种的低C系列,除与316钢有(yǒu)相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。 |
316钢的用(yòng)途中,对抗晶界腐蚀性有(yǒu)特别要求的产品 |
|
321 18Cr-9Ni-Ti |
在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀;适合于在430℃~900℃温度下使用(yòng)。 |
航空器、排气管、锅炉汽包 |
|
铁 素 铁 钢 |
409L 11.3Cr-0.17Ti-低C、N |
因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好。 |
汽車(chē)排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理(lǐ)的产品。 |
410L 13Cr-低C |
在410钢的基础上,降低了含C量,其加工性,抗焊接变形,耐高温氧化性优良。 |
机械构造用(yòng)件,发动机排气管,锅炉燃烧室,燃烧器。 |
|
430 16Cr |
作為(wèi)铁素體(tǐ)钢的代表钢种,热膨胀率低,成形性及耐氧化性优。 |
耐热器具、燃烧器、家電(diàn)产品2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、 CD杆、筛网 |
|
430J1L 18-Cr0.5Cu-Nb-低C、N |
在430钢中,添加了Cu、Nb等元素;其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。 |
建筑外部装饰材料,汽車(chē)零件,冷热水供给设备。 |
|
436L 18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N |
耐热性、耐磨蚀性良好,因含有(yǒu)Nb、Zr元素,故其加工性,焊接性优良。 |
洗衣机、汽車(chē)排气管、電(diàn)子产品、3层底的锅。 |
|
马 氏 體(tǐ) 钢 |
410 13Cr-低碳 |
作為(wèi)马氏體(tǐ)钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用(yòng);其加工性好,依热处理(lǐ)面硬化(有(yǒu)磁性)。 |
刀(dāo)刃、机械零件、石油精练置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀(dāo)叉)。 |
420J1 13Cr-0.2C |
淬火后硬度高,耐蚀性好(有(yǒu)磁性)。 |
餐具(刀(dāo))、涡轮机叶片 |
|
420J2 13Cr-0.3C |
淬火后,比420J1钢硬度升高(有(yǒu)磁性)。 |
刀(dāo)刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀(dāo)、刃)。 |
不锈钢的物(wù)理(lǐ)性能(néng)主要用(yòng)以下几方面来表示:
①热膨胀系数
因温度变化而引起物(wù)质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀-温度曲線(xiàn)的斜率,瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率,两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可(kě)以用(yòng)體(tǐ)积或者是長(cháng)度表示,通常是用(yòng)長(cháng)度表示。
②密度
物(wù)质的密度是该物(wù)质单位體(tǐ)积的质量,单位是kg/m3或1b/in3。
③弹性模量
当施加力于单位長(cháng)度棱住的两端能(néng)引起物(wù)體(tǐ)在長(cháng)度上的单位变化时,单位面积上所需的力称為(wèi)弹性模量。单位為(wèi)1b/in3或N/m3。
④電(diàn)阻率
在单位長(cháng)度立方體(tǐ)材料的两对面之间测量的電(diàn)阻,单位用(yòng)Ω·m,μΩ·cm或(已废的)Ω/(circular mil.ft)来表示。
⑤磁导率
无量纲系数,表示物(wù)质易被磁化的程度,是磁感应强度与磁场强度之比。
⑥熔化温度范围
确定合金开始凝固和凝固完了的温度。
⑦比热
单位质量的物(wù)质温度改变1度所需要的热量。在英制和CGs制中二者比热的数值相同,因為(wèi)热量的单位(Biu或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。國(guó)际单位制中比热的数值与英制或CGS制是不同的,因為(wèi)能(néng)量的单位(J)是按不同的定义定的。比热的单位是Btu(1b·0F)及J/(kg ·k)。
⑧热导率
物(wù)质导热的速率的量度。在单位截面积物(wù)质上建立单位長(cháng)度上的1度的温度梯度时,那么热导率定义為(wèi)单位时间传导的热量,热导率的单位為(wèi) Btu/(h·ft·0F)或w/(m ·K)。
⑨热扩散率
是确定物(wù)质内部温度前迁速率的一种性能(néng),是热导率对比热和密度乘积的比值,热扩散率单位以Btu/(h·ft·0F)或w/(m·k)表示。
316和316L不锈钢
316和317不锈钢(317不锈钢的性能(néng)见后)是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能(néng)优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有(yǒu)广泛的用(yòng)途。316不锈钢还具有(yǒu)良好的而氯化物(wù)侵蚀的性能(néng),所以通常用(yòng)于海洋环境。
316L不锈钢的*大碳含量0.03,可(kě)用(yòng)于焊接后不能(néng)进行退火和需要*大耐腐蚀性的用(yòng)途中。
耐腐蚀性
耐腐蚀性能(néng)优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有(yǒu)良好的耐腐蚀的性能(néng)。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。
耐热性
在1600度以下的间断使用(yòng)和在1700度以下的连续使用(yòng)中,316不锈钢具有(yǒu)好的耐氧化性能(néng)。在800-1575度的范围内,*好不要连续作用(yòng)316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用(yòng)316不锈钢时,该不锈钢具有(yǒu)良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物(wù)析出的性能(néng)比316不锈钢更好,可(kě)用(yòng)上述温度范围。
热处理(lǐ)
在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能(néng)过热处理(lǐ)进行硬化。
焊接
316不锈钢具有(yǒu)良好的焊接性能(néng)。可(kě)采用(yòng)所有(yǒu)标准的焊接方法进行焊接。焊接时可(kě)根据用(yòng)途,分(fēn)别采用(yòng)316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。為(wèi)获得*佳的耐腐蚀性能(néng),316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理(lǐ)。如果使用(yòng)316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理(lǐ)。
典型用(yòng)途
纸浆和造纸用(yòng)设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海區(qū)域建筑物(wù)外部用(yòng)材料。
不锈钢不但具有(yǒu)良好的耐腐蚀性能(néng),而且具有(yǒu)良好的外观等多(duō)种特性,不锈钢的应用(yòng)范围越来越广泛。下表是关于不锈钢的应用(yòng)方面的简单事例图:
行业 |
主要使用(yòng)事例 |
行业 |
主要使用(yòng)事例 |
汽車(chē)用(yòng) |
外装部品 |
建筑材料 |
MIRROR(镜面材) |
热装部品 |
再研磨 |
||
FLATWARE(一种器皿) |
SPOON(勺)、FORK(叉)-出口或内销 |
電(diàn)梯 |
|
刀(dāo)类-出口或内销 |
建筑内外装饰材 |
||
HOLLOWWARE餐具(二种器皿) |
深拉加工(DDQ)-拉伸比大于1.5 |
窗户、门材 |
|
DRAWING(一般拉伸)-拉伸比小(xiǎo)于1.5 |
化學(xué)设备 |
热交换器 |
|
PRESS(冲压) |
|
锅炉、罐 |
|
SPINNING(旋压) |
|
化學(xué)工业炉 |
|
厨房设备 |
洗涤槽(SINK)一般拉伸材(表面要求高) |
|
化學(xué)设备部件 |
煤气灶-表面要求高 |
一般用(yòng)途 |
REROLL(再轧钢用(yòng)) |
|
電(diàn)冰箱(冰柜内胆) |
|
高硬度用(yòng) |
|
電(diàn)器用(yòng)具 |
洗衣机、烘干机 |
|
加工厂用(yòng) |
微波炉 |
|
市场流通用(yòng) |
|
電(diàn)子部件(无磁性) |
|
特殊用(yòng)途 |
|
钢管用(yòng) |
装饰管 |
运输设备 |
集装箱 |
构造管(工业用(yòng)) |
|
铁道車(chē)辆 |
|
排管用(yòng) |
|
|
奥氏體(tǐ)不锈钢
在常温下具有(yǒu)奥氏體(tǐ)组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有(yǒu)稳定的奥氏體(tǐ)组织。奥氏體(tǐ)铬镍不锈钢包括有(yǒu)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。奥氏體(tǐ)不锈钢无磁性而且具有(yǒu)高韧性和塑性,但强度较低,不可(kě)能(néng)通过相变使之强化,仅能(néng)通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有(yǒu)良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有(yǒu)Mo、Cu等元素还能(néng)耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可(kě)显著提高其耐晶间腐蚀性能(néng)。高硅的奥氏體(tǐ)不锈钢浓硝酸肯有(yǒu)良好的耐蚀性。由于奥氏體(tǐ)不锈钢具有(yǒu)**的和良好的综合性能(néng),在各行各业中获得了广泛的应用(yòng)。
铁素體(tǐ)不锈钢
在使用(yòng)状态下以铁素體(tǐ)组织為(wèi)主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有(yǒu)體(tǐ)心立方晶體(tǐ)结构。这类钢一般不含镍,有(yǒu)时还含有(yǒu)少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小(xiǎo)、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多(duō)用(yòng)于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用(yòng)。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用(yòng)可(kě)使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用(yòng)。
奥氏體(tǐ)--铁素體(tǐ)双相不锈钢
是奥氏體(tǐ)和铁素體(tǐ)组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有(yǒu)些钢还含有(yǒu)Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有(yǒu)奥氏體(tǐ)和铁素體(tǐ)不锈钢的特点,与铁素體(tǐ)相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能(néng)和焊接性能(néng)均显著提高,同时还保持有(yǒu)铁素體(tǐ)不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有(yǒu)超塑性等特点。与奥氏體(tǐ)不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物(wù)应力腐蚀有(yǒu)明显提高。双相不锈钢具有(yǒu)优良的耐孔蚀性能(néng),也是一种节镍不锈钢。
马氏體(tǐ)不锈钢
通过热处理(lǐ)可(kě)以调整其力學(xué)性能(néng)的不锈钢,通俗地说,是一类可(kě)硬化的不锈钢。典型牌号為(wèi)Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有(yǒu)不同强韧性组合,主要用(yòng)于蒸汽轮机叶片、餐具、外科(kē)手术器械。根据化學(xué)成分(fēn)的差异,马氏體(tǐ)不锈钢可(kě)分(fēn)為(wèi)马氏體(tǐ)铬钢和马氏體(tǐ)铬镍钢两类。根据组织和强化机理(lǐ)的不同,还可(kě)分(fēn)為(wèi)马氏體(tǐ)不锈钢、马氏體(tǐ)和半奥氏體(tǐ)(或半马氏體(tǐ))沉淀硬化不锈钢以及马氏體(tǐ)时效不锈钢等。
1. 钢的编号和表示方法
① 用(yòng)國(guó)际化學(xué)元素符号和本國(guó)的符号来表示化學(xué)成份,用(yòng)阿拉伯字母来表示成份含量:如:中國(guó)、俄國(guó) 12CrNi3A
② 用(yòng)固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美國(guó)、日本、300系、400系、200系;
③ 用(yòng)拉丁字母和顺序组成序号,只表示用(yòng)途。
2. 我國(guó)的编号规则
① 采用(yòng)元素符号
② 用(yòng)途、汉语拼音,平炉钢:P、 沸腾钢:F、 **钢:B、甲类钢:A、T8:特8、GCr15:滚珠
◆合结钢、弹簧钢,如:20CrMnTi 60SiMn、(用(yòng)万分(fēn)之几表示C含量)
◆不锈钢、合金工具钢(用(yòng)千分(fēn)之几表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分(fēn)之一(即0.1%C),不锈 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo
3. 國(guó)际不锈钢标识方法
美國(guó)钢铁學(xué)会是用(yòng)三位数字来标示各种标准级的可(kě)锻不锈钢的。其中:
① 奥氏體(tǐ)型不锈钢用(yòng)200和300系列的数字标示,例如,某些较普通的奥氏體(tǐ)不锈钢是以201、 304、 316以及310為(wèi)标记
② 铁素體(tǐ)和马氏體(tǐ)型不锈钢用(yòng)400系列的数字表示。
③ 铁素體(tǐ)不锈钢是以430和446為(wèi)标记,马氏體(tǐ)不锈钢 是以410、420以及440C為(wèi)标记,双相(奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ))。
④ 不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用(yòng)**名称或商(shāng)标命名。
类别 |
中國(guó) |
美國(guó) |
日本 |
欧洲 |
马氏體(tǐ) 不锈钢 |
Cr13型 |
410 |
SUS410 |
SAF2301 |
1Cr17Ni2 |
431 |
SUS431 |
SAF2321 |
|
9Cr18 |
440C |
SUS440C |
|
|
0Cr17Ni4Cu4Nb |
17-4PH |
SUH630 |
|
|
1Cr12Ni3MoWV |
XM32 |
|
DIN1.4313 |
|
2Cr12MoVNbN |
|
SUH600 |
|
|
2Cr12NiMoWV |
|
SUH616 |
|
|
双相钢 |
00Cr18Ni5Mo3Si2 |
S31500 |
3RE60 |
|
00Cr22Ni5Mo3N |
S31803 |
329J3L1 |
SAF2205 |
|
00Cr25Ni6Mo2N |
|
329J1L1R-4 |
|
|
00Cr25Ni7Mo3N |
S31260 |
329J4L |
SAF2507 |
|
00Cr25Ni6Mo3CuN |
S32550 |
|
|
|
特种合金 |
ZG40Cr25Ni20 |
HK |
|
|
ZG45Ni35Cr27N6 |
KP |
|
|
|
ZG50N148Cr28W5 |
|
|
|
|
ZGN136Cr26Co15W5 |
|
|
|
|
ZG10Ni32Cr20Nb |
|
|
|
|
ZG45Ni48Cr28W5Co5 |
|
|
|
|
铁素體(tǐ) |
0Cr13 |
410S |
SUS410S |
|
00Cr17Ti |
|
|
|
|
00Cr18Mo2Ti |
|
|
|
|
奥氏體(tǐ) 不锈钢 |
0Cr18Ni9Ti |
321 |
SUS321 |
SAF2337 |
00Cr19Ni10 |
304L |
SUS304L |
|
|
0Cr17Ni12Mo2 |
316 |
SUS316 |
SAF2343 |
|
0Cr17Ni14Mo2 |
316L |
SUS312L |
|
|
00Cr19Ni13Mo3 |
317L |
SUS317L |
|
|
ZG00Cr19Ni10 |
CF3 |
SCS19A |
|
|
ZG00Cr17Ni14Mo2 |
CF3M |
SCS16A |
|
|
0Cr25Ni20 |
310S |
SUS310S |
|
|
00Cr20Ni18Mo6CuN |
S31254 |
|
254SMO |
|
00Cr20Ni25Mo4.5Cu |
904L |
|
2RK65 |
|
00Cr25Ni22MoN |
S31050 |
|
2RE69 |
|
合金钢 |
各种上等合金钢、工模具钢、低温钢、压力容器用(yòng)钢、ASME规范材料,線(xiàn)材、板材、TIG焊丝及覆皮焊条。 |
中國(guó) GB1220-92[84] GB3220-92[84] |
日本 JIS |
美國(guó) AISI UNS |
英國(guó) BS 970 Part4 BS 1449 Part2 |
德國(guó) DIN 17440 DIN 17224 |
法國(guó)NFA35-572 NFA35-576~582 |
前苏联 TOCT5632 |
1Cr17Mn6Ni5N |
SUS201 |
201 |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr18Mn8Ni5N |
SUS202 |
202 |
-- |
-- |
-- |
12×17.T9AH4 |
-- |
-- |
S20200 |
284S16 |
-- |
-- |
-- |
2Cr13Mn9Ni4 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr17Ni7 |
SUS301 |
301 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
S30100 |
301S21 |
X12CrNi177 |
Z12CN17.07 |
-- |
1Cr17Ni8 |
SUS301J1 |
-- |
-- |
X12CrNi177 |
-- |
-- |
1Cr18Ni9 |
SUS302 |
302 |
302S25 |
X12CrNi188 |
Z10CN18.09 |
12×18H9 |
1Cr18Ni9Si3 |
SUS302B |
302B |
-- |
-- |
-- |
-- |
Y1Cr18Ni9 |
SUS303 |
303 |
303S21 |
X12CrNiS188 |
Z10CNF18.09 |
-- |
Y1Cr18Ni9Se |
SUS303Se |
303Se |
303S41 |
-- |
-- |
-- |
0Cr18Ni9 |
SUS304 |
304 |
304S15 |
X2CrNi89 |
Z6CN18.09 |
08×18B10 |
00Cr19Ni10 |
SUS304L |
304L |
304S12 |
X2CrNi189 |
Z2CN18.09 |
03×18H11 |
0Cr19Ni9N |
SUS304N1 |
304N |
-- |
-- |
Z5CN18.09A2 |
-- |
00Cr19Ni10NbN |
SUS304N |
XM21 |
-- |
-- |
-- |
-- |
00Cr18Ni10N |
SUS304LN |
-- |
-- |
X2CrNiN1810 |
Z2CN18.10N |
|
1Cr18Ni12 |
SUS305 |
S30500 |
305S19 |
X5CrNi1911 |
Z8CN18.12 |
12×18H12T |
[0Cr20Ni10] |
SUS308 |
308 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr23Ni13 |
SUS309S |
309S |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr25Ni20 |
SUS310S |
310S |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr17Ni12Mo2N |
SUS315N |
316N,S31651 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr17Ni12Mo2 |
SUS316 |
316 |
316S16 |
X5CrNiMo1812 |
Z6CND17.12 |
08×17H12M2T |
00Cr17Ni14Mo2 |
SUS316L |
316L |
316S12 |
X2CrNiMo1812 |
Z2CND17.12 |
03×17H12M2 |
0Cr17Ni12Mo2N |
SUS316N |
316N |
-- |
-- |
-- |
-- |
00Cr17Ni13Mo2N |
SUS316LN |
-- |
-- |
X2CrNiMoN1812 |
Z2CND17.12N |
-- |
0Cr18Ni12Mo2Ti |
-- |
-- |
320S17 |
X10CrNiMo1810 |
Z6CND17.12 |
-- |
0Cr18Ni14Mo2Cu2 |
SUS316J1 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
00Cr18Ni14Mo2Cu2 |
SUS316J1L |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr18Ni12Mo3Ti |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr18Ni12Mo3Ti |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr19Ni13Mo3 |
SUS317 |
317 |
317S16 |
-- |
-- |
08X17H15M3T |
00Cr19Ni13Mo3 |
SUS317L |
317L |
317S12 |
X2CrNiMo1816 |
-- |
03X16H15M3 |
0Cr18Ni16Mo5 |
SUS317J1 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr18Ni11Ti |
SUS321 |
321 |
-- |
X10CrNiTi189 |
Z6CNT18.10 |
08X18H10T |
1Cr18Ni9Ti |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
12X18H20T |
0Cr18Ni11Nb |
SUS347 |
347 |
347S17 |
X10CrNiNb189 |
Z6CNNb18.10 |
08X18H12B |
0Cr18Ni13Si4 |
SUSXM15J1 |
XM15 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr18Ni9Cu3 |
SUSXM7 |
XM7 |
-- |
-- |
Z6CNU18.10 |
-- |
1Cr18Mn10NiMo3N |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr18Ni12Mo2Ti |
-- |
-- |
320S17 |
X10CrNiMoTi1810 |
Z8CND17.12 |
-- |
00Cr18Ni5Mo3Si2 |
-- |
S31500 |
-- |
3RE60(瑞典) |
-- |
-- |
0Cr26Ni5Mo2 |
SUS329J1 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr18Ni11Si4AlTi |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr21Ni5Ti |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr13 |
SUS410S |
S41000 |
-- |
X7Cr13 |
Z6C13 |
08X13 |
1Cr13 |
SUS410 |
410 |
410S21 |
X10Cr13 |
Z12Cr13 |
12X13 |
2Cr13 |
SUS420J1 |
420 |
420S29 |
X20Cr13 |
Z20Cr13 |
30X13 |
-- |
-- |
S4200 |
420S27 |
-- |
-- |
-- |
3Cr13 |
SUS420J2 |
-- |
420S45 |
-- |
-- |
14X17H2 |
3Cr13Mo |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
3Cr16 |
SUS429J1 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr17Ni2 |
SUS431 |
431 |
431S29 |
X22CrNi17 |
Z15CN-02 |
-- |
7Cr17 |
SUS440A |
440A |
-- |
-- |
-- |
-- |
11Cr17 |
SUS440C |
440C |
-- |
-- |
-- |
95X18 |
8Cr17 |
SUS440B |
44013 |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr12 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
4Cr13 |
SUS420J2 |
-- |
-- |
X4DCr13 |
Z40C13 |
-- |
9Cr18 |
SUS440C |
440C |
-- |
X105CrMo17 |
Z100CD17 |
-- |
9Cr18Mo |
SUS440C |
440C |
-- |
-- |
-- |
-- |
9Cr18MoV |
SUS440B |
440B |
-- |
X90CrMoV18 |
Z6CN17.12 |
-- |
0Cr17Ni4Cu4Nb |
SUS630 |
630 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr17Ni7Al |
SUS631 |
631 |
-- |
-- |
-- |
09X17H710 |
-- |
-- |
S17700 |
-- |
X7CrNiAl177 |
Z8CNA17.7 |
-- |
0Cr15Ni7Mo2Al |
-- |
632 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
S15700 |
-- |
-- |
Z8CND15.7 |
-- |
00Cr12 |
SUS410 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
0Cr13Al[00Cr13Al] |
SUS405 |
405 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
S40500 |
405S17 |
X7CrAl13 |
Z6CA13 |
-- |
1Cr15 |
SUS429 |
429 |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr17 |
SUS430 |
430 |
-- |
-- |
-- |
12X17 |
-- |
-- |
S43000 |
430S15 |
X8Cr17 |
Z8C17 |
-- |
[Y1Cr17] |
SUS430F |
430F |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
S43020 |
-- |
X12CrMoS17 |
Z10CF17 |
-- |
00Cr17 |
SUS430LX |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr17Mo |
SUS434 |
434 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
S43400 |
434S19 |
X6CrMo17 |
Z8CD17.01 |
-- |
00Cr17Mo |
SUS436L |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
00Cr18Mo2 |
SUS444 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
00Cr27Mo |
SUSXM27 |
XM27 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
S44625 |
-- |
-- |
Z01CD26.1 |
-- |
00Cr30Mo2 |
SUS447J1 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
1Cr12 |
SUS403 |
403,S40300 |
403S17 |
-- |
-- |
-- |
1Cr13Mo |
SUS410J1 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
不锈耐酸钢--钢号对照
中國(guó) GB,YB |
日本 JIS |
德國(guó) DIN(W-Nr.) |
美國(guó) |
英國(guó) BS |
法國(guó) NF |
前苏联 ГОСТ |
||
ASTM |
AISI |
SAE |
||||||
0Cr13 |
SUS405 |
X7Cr13(1.4000) |
|
405 |
|
405S17 |
|
08X13(0X13) |
|
SUS429 |
|
|
429 |
|
|
|
|
|
SUS416 |
|
|
416 |
|
416S21 |
Z12CF13 |
|
1Cr17 |
SUS430 |
X8Cr17(1.4016) |
|
430 |
|
430S15 |
Z8C17 |
12X17(X17) |
|
SUS430F |
X12CrMoS17(1.4104) |
|
430F |
|
|
Z10CF17 |
|
|
SUS434 |
X6CrMo17(1.4113) |
|
434 |
|
434S19 |
Z8CD17-01 |
|
1Cr28 |
|
X8Cr28(1.4083) |
|
|
|
|
|
15X28(X28) |
0Cr17Ti |
|
|
|
|
|
|
|
08X17T(0X17T) |
1Cr17Ti |
|
X8CrTi17(1.4510) |
|
|
|
|
|
|
1Cr25Ti |
|
|
|
|
|
|
|
25X25T(X25T) |
1Cr17Mo2Ti |
|
X8CrMoTi17(1.4523) |
|
|
|
|
|
|
1Cr13 |
SUS410, SUS403 |
X10Cr13(1.4006), X15Cr13(1.4024) |
|
410, 403 |
|
410S21, 403S17 |
Z12C13 |
12X13(1X13) |
|
SUS410S |
X7Cr13(1.4000) |
410S |
|
|
|
Z6C13 |
08X13(0X13) |
2Cr13 |
SUS420J1 |
X20Cr13(1.4021) |
|
420 |
|
420S37 420S29 |
Z20C13 |
20X13(2X13) |
|
SUS420F |
|
|
420F |
|
|
Z30CF13 |
|
3Cr13 |
SUS420J2 |
|
|
|
|
420S45 |
Z30C13 |
30X13(3X13) |
4Cr13 |
|
X40Cr13(1.4034) |
|
|
|
|
Z40C14 |
40X13(4X13) |
1Cr17Ni2 |
SUS431 |
X22CrNi17(1.4057) |
|
431 |
|
431S29 |
|
14X17H2(1X17H2) |
9Cr18 |
|
|
|
|
|
|
|
95X18(9X18) |
9Cr18MoV |
|
X90CrMoV18(1.4112) |
|
|
|
|
|
|
|
SUS440A |
|
|
440A |
|
|
|
|
|
SUS440B |
|
|
440B |
|
|
|
|
|
SUS440C |
|
|
440C |
|
|
Z100CD17 |
|
|
SUS440F |
|
440F |
|
|
|
|
|
|
SUS305 |
X5CrNi19 11(1.4303) |
|
305 |
|
305S19 |
Z8CN18-12 |
|
00Cr18Ni10 |
SUS304L |
X2CrNi18 9(1.4306) |
|
304L |
|
304L12 |
Z2CN18-10 |
03X18H11(000X18H11) |
0Cr18Ni9 |
SUS304 |
X5CrNi18 9(1.4301) |
|
304 |
|
304S15 |
Z6CN18-09 |
08X18H10(0X18H10) |
1Cr18Ni9 |
SUS302 |
X12CrNi18 8(1.4300) |
|
302 |
|
302S25 |
Z10CN18-09 |
12X18H9(X18H9) |
2Cr18Ni9 |
|
|
|
|
|
|
|
17X18H9(2X18H9) |
|
SUS303 |
X12CrNiS18 8(1.4305) |
|
303 |
|
303S12 |
Z10CNF18-09 |
|
|
SUS303Se |
|
|
303Se |
|
303S14 |
|
12X18H10E(X18H10E) |
|
SUS201 |
|
|
201 |
|
|
|
|
标准 |
标 准 名 |
GB |
中华人民(mín)共和國(guó)國(guó)家标准(國(guó)家技术监督局) |
KS |
韩國(guó)工业标准协会规格Korean Standard |
AISI |
美國(guó)钢铁协会规格America Iron and Steel Institute |
SAE |
美國(guó)汽車(chē)技术者协会规格Society of Automative Engineers |
ASTM |
美國(guó)材料试验协会规格American Society for Testing and Material |
AWS |
美國(guó)焊接协会规格American Welding Society |
ASME |
美國(guó)机械技术者协会规格American Society of Mechanical Engineers |
BS |
英國(guó)标准规格British Standard |
DIN |
德國(guó)标准规格Deutsch Industria Normen |
CAS |
加拿(ná)大标准规格Canadian Standard Associatoin |
API |
美國(guó)石油协会规格American Petroleum Association |
KR |
韩國(guó)船舶协会规格Korean Resister of Shipping |
NK |
日本省事协会规格Hihon Kanji Koki |
LR |
英國(guó)船舶协会规格Llouds Register of Shipping |
AB |
美國(guó)舰艇协会规格American Bureau of Shipping |
JIS |
日本工业标准协会规格Japanese Standard |
. 不锈钢制造设备简介
工程名 |
主要特点 |
電(diàn)弧炉(EAF)Electric ArcFurnace |
主原料的合金铁(铬铁、镍铁)中加入一般钢进行适当混合后,在電(diàn)炉里靠電(diàn)弧产生的热进行熔炼。 |
精炼炉A.O.D或V.O.D |
在電(diàn)炉里熔炼的不锈钢水里辊入精炼剂除氧,吹进惰性气體(tǐ)-氩气,降低碳及硫的含量,同时调节化學(xué)成分(fēn)。 |
连铸ContingCasting |
在精炼炉里精炼的不锈钢水,生略铸锭块的工程,直接制造扁坯的设备。 |
加热炉Furnace |
把扁坯(毛坯)加热到热轧温度的设备 |
粗轧炉Rough HotRolling |
加热炉加热过的毛坯(扁坯)经过一次热轧生产型板的设备。 |
精轧机Finish Hot Rolling |
经过一次热轧过的型不锈钢型板,再次进行轧制,形成热轧卷及控制量终厚度的设备 |
连续退火酸洗H-APLAnnealing&Pickling Ling |
通过退火,消除因热轧而产生的热轧应力及恢复正常金属组织,以酸洗掉热轧时产生的杂物(wù),并制成*终热轧卷的地方。 |
表面研磨CGLCoil GrindingLing |
热轧时,制品表面发生的不同缺陷,特别是热轧连续退火以及酸洗时引起的腐蚀坑等。通过研磨的方法来调整表面平整度的设备。 |
带钢准备机组(CBL)Coil Building-up Ling |
本机组专為(wèi)提高产品成材率而焊接引带设计,本机组另一功能(néng)為(wèi)原材料表面质量检查 |
二十冷轧机ZRM20-hi SendzimirMill |
象不锈钢一样需要高强度、高精度制品的专门為(wèi)冷轧而设计的轧机,该轧机目前為(wèi)世界上*為(wèi)的二十辊轧机。 该机组配备全过程的自动厚度控制系统AGC,该系统控制精度為(wèi)0.025mm本系统除压下装置和系统程序外,还有(yǒu)一台工业用(yòng)IBM32位奔腾计算机作為(wèi)中心控制单元,2台测厚仪分(fēn)别位于带钢两侧,测厚系统与AGC系统,SPC系统流程周期计算相连接。带钢断面测量: 这个功能(néng)允许操作者在整个带钢宽度上移动测厚仪,并且在AGC的显示屏上得到带钢的断面图,并可(kě)打印出来。这样,操作者可(kě)以**地设定参数和控制板型。测厚仪的C形架及液压缸可(kě)以保证移动测厚仪移动。 测厚仪的选择受轧机方向开关的限制,如果操作者想看入口带钢断面,他(tā)可(kě)以改变方向开关并按移动键,测厚仪就每隔12.7mm测量一个点,然后测厚仪回到中间,带钢的断面就显示在屏幕上。 该机组还配备了的乳化液过滤系统,从而可(kě)以保证生产出的带钢表面美观光洁。 |
连续退火酸洗(APL)Annealing&Pickling Line |
在冷轧中发生的不锈钢内部组织,通过热处理(lǐ)恢复常态,同时在热处理(lǐ)过程中发生的高温氧化物(wù),為(wèi)了保持不锈钢的固有(yǒu)表面而再次进行酸洗去掉高温氧化物(wù)的工程(工序)。 本机组為(wèi)美國(guó)FATA公司设备,机组全長(cháng)為(wèi)299.89m,设有(yǒu)无明火预热段、预热段、加热段和均热段共四段退火炉,设有(yǒu)中性盐硫酸钠電(diàn)解酸洗,从而进行硝酸、氢氟酸的混合酸洗段,从而可(kě)以*终保证带钢表面的光洁度。 |
平整机组(SPM)Skin Pass Mill |
在冷轧后经热处理(lǐ)的制品以极少的压下量来轧制的工序,其目的是為(wèi)了得到制品的机械性能(néng)的改善提高和核正,以及為(wèi)了得到金属光泽的设备。 |
表面研磨机组(CPL)Coil Polishing ling |
根据用(yòng)户要求表面状态进行研磨的*终表面研磨的加工工程。ZPSS公司生产NO2D、NO2B、NO3、NO4、HL等表面的产品。 |
纵剪机组(STL)Slitting Ling |
在前工程中加工完了的制品,按照用(yòng)户的要求所定的長(cháng)度、宽度剪段的工程。本工程可(kě)剪切规格為(wèi)宽度45mm~1000mm之间。 |
横剪机组(SCL)Shearing Ling |
在前工程中加工完了的制品,按照用(yòng)户的要求所定的長(cháng)度、宽度剪段的工程。本工程可(kě)剪段规格為(wèi)長(cháng)度1000mm~4000mm之间的钢板、可(kě)分(fēn)割重量不等的小(xiǎo)钢卷。 |
切断以及冲压
由于不锈钢比一般材料强度高,所以冲压以及剪切时需要更高的压力,而刀(dāo)与刀(dāo)间隙准确时才能(néng)不发生切变**和加工硬化,*好采用(yòng)等离子或激光切断,当不得不采用(yòng)气割或電(diàn)弧切断时,对热影响區(qū)进行研磨以及必要进行热处理(lǐ)。
折弯加工
簿板可(kě)以折弯到180,但為(wèi)了减少弯面的裂纹同半径大小(xiǎo)*好2倍板厚的,厚板沿压延方向时给2倍板厚半径,与压延垂直方向弯曲时给4倍板厚的半径是有(yǒu)必要的,特别是在焊接时,為(wèi)了防止加工开裂应对焊接區(qū)进行表面研磨。
Drawing深加工
Drawing深加工时易产生磨擦热量所以使用(yòng)耐压、耐热性高不锈钢种同时成型加工结束后应除掉表面附着的油。
焊接
焊接之前应彻底除掉有(yǒu)害于焊接的锈 、油、水份、油漆等,选定适合钢种的焊条。点焊时间距比碳钢点焊间距短,除掉焊渣时应使用(yòng)不锈钢刷。
焊完以后,為(wèi)了防止局部腐蚀或强度下降,应对表面进行研磨处理(lǐ)或清洗。
施工以及施工注意点
為(wèi)了防止施工时产生划伤以及污染物(wù)附着,贴膜状态下进行不锈钢施工。但是随着时间的延長(cháng),粘贴液的残留按照贴膜使用(yòng)期限,施工以后除掉贴膜时应进行表面洗涤,并使用(yòng)专用(yòng)不锈钢工具,与一般钢清洁公用(yòng)工具时,為(wèi)了不让铁屑粘着应进行清扫。
应注意不让具有(yǒu)很(hěn)强腐蚀性的磁性以及石奢清洁用(yòng)**接触到不锈钢表面,若接触时应立即进行洗涤。施工建设结束后应用(yòng)中性洗涤剂以及水洗涤表面附着的水泥、粉灰等到物(wù)。 不锈钢的切割与弯曲
不锈钢切割:不锈钢管道在安装过程中可(kě)以毫不费力地进行切割:手动式切管刀(dāo)、手锯和電(diàn)锯、高速旋转切割砂轮。
按环境的不同适当清洁周期
為(wèi)了保持不锈钢表面的华丽和洁净,有(yǒu)必要对長(cháng)期使用(yòng)的不锈 钢进行周期性的洗涤和管理(lǐ)。
环境 |
田园區(qū)域 |
城市、工业、海岸區(qū)域 |
||
部位 |
结构 |
一般环境 |
腐蚀环境 |
|
雨淋 |
无污染物(wù)沉积物(wù)残留 |
1~2次/年 |
2~3次/年 |
3~4次/年 |
残留 |
2~3次/年 |
3~4次/年 |
4~5次/年 |
|
室内 |
无污染物(wù)沉积物(wù)残留 |
1~2次/年 |
3~4次/年 |
4~5次/年 |
残留 |
2~3次/年 |
4~5次/年 |
5~6次/年 |
按表面状态定洗涤方法
● 一般注意事项
洗涤时请注意不发生表面划伤避免使用(yòng)漂白成分(fēn)以及含研磨剂的洗涤液、钢丝球(刷辊球)、研磨工具等,為(wèi)了除掉洗涤液,洗涤结束时,用(yòng)洁净水冲洗表面化。
表面状态 |
洗涤方法 |
灰尘以及易除掉垢 |
肥皂、弱洗剂或用(yòng)温水洗涤 |
标签及贴膜 |
用(yòng)温水、弱洗涤剂来擦洗,粘结剂成分(fēn)使用(yòng)酒精或有(yǒu)机溶液 |
脂肪、油、润滑油污染 |
用(yòng)柔和的布或纸擦干以后用(yòng)中性的洗涤剂或氨溶液或专用(yòng)洗涤药品来洗涤 |
漂白剂以及种酸附着 |
立即用(yòng)水冲洗,用(yòng)氨或中性碳酸苏打水溶液里浸泡,后用(yòng)中性洗涤剂或温水洗涤 |
有(yǒu)机碳化物(wù)附着 |
浸泡在热的中性洗涤剂或氨溶液然后用(yòng)含弱研磨的洗涤剂洗涤 |
指纹 |
用(yòng)酒精或有(yǒu)机溶剂(乙醚、苯),用(yòng)柔软的布擦干以后再用(yòng)水洗涤 |
彩虹纹 |
过多(duō)使用(yòng)洗涤剂或油引起,洗涤时用(yòng)温水中性洗涤剂 |
焊接受热变色 |
--用(yòng)10%硝酸或氢氟酸溶液洗涤以后再用(yòng)氨水碳酸苏打淡溶液中和处理(lǐ)然后用(yòng)水洗涤--专门洗涤药品使用(yòng) |
表面污染物(wù)引起的锈 |
--使用(yòng)硝酸(10%)或研磨洗涤剂洗涤--使用(yòng)专用(yòng)洗涤药品 |
保管
保管时应注意水分(fēn)、灰尘、油、润滑油等,以及表面发生锈 ,或者焊接**耐蚀性下降。
贴膜和钢板基體(tǐ)之间浸入水分(fēn)时,腐蚀速度反而比没贴膜时情况还要快。仓库保管时应放在干净、干燥易通风处,保持原来的包装状态,贴膜的不锈钢应避免直射光線(xiàn),贴膜应周期性做检查,要是贴膜变质(贴膜寿命6个月)应立即替换,加垫纸时包装材料若浸湿,為(wèi)防止表面腐蚀应立即除掉垫纸。
运输
运输时為(wèi)了避免表面划伤得用(yòng)橡胶或枕木(mù,尽可(kě)能(néng)采用(yòng)不锈钢保护专用(yòng)材,為(wèi)避免指纹产生的表面污染,操作时应带手套。
目前已知的化學(xué)元素有(yǒu)100多(duō)种,在工业中常用(yòng)的钢铁材料中可(kě)以遇到的化學(xué)元素约二十多(duō)种。对于人们在与腐蚀现象作長(cháng)期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,*常用(yòng)的元素有(yǒu)十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能(néng)与组织影响*大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化學(xué)元素周期表中位于过渡族的元素。
实际上工业上应用(yòng)的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一體(tǐ)中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多(duō),因為(wèi)在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用(yòng),而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。
1).各种元素对不锈钢的性能(néng)和组织的影响和作用(yòng)
1-1.铬在不锈钢中的决定作用(yòng):决定不锈钢性属的元素只有(yǒu)一种,这就是铬,每种不锈钢都含有(yǒu)一定数量的铬。迄今為(wèi)止,还没有(yǒu)不含铬的不锈钢。铬之所以成為(wèi)决定不锈钢性能(néng)的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作為(wèi)合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有(yǒu)利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可(kě)以从以下方面得到说明:
①铬使铁基固溶體(tǐ)的電(diàn)极電(diàn)位提高
②铬吸收铁的電(diàn)子使铁钝化
钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能(néng)被提高的现象。构成金属与合金钝化的理(lǐ)论很(hěn)多(duō),主要有(yǒu)薄膜论、吸附论及電(diàn)子排列论。
1-2. 碳在不锈钢中的两重性
碳是工业用(yòng)钢的主要元素之一,钢的性能(néng)与组织在很(hěn)大程度上决定于碳在钢中的含量及其分(fēn)布的形式,在不锈钢中碳的影响尤為(wèi)显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏體(tǐ)的元素,并且作用(yòng)的程度很(hěn)大(约為(wèi)镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很(hěn)大,与铬形成—系列复杂的碳化物(wù)。所以,从强度与耐腐烛性能(néng)两方面来看,碳在不锈钢中的作用(yòng)是互相矛盾的。
认识了这一影响的规律,我们就可(kě)以从不同的使用(yòng)要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。
例如工业中应用(yòng)*广泛的,也是*起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定為(wèi)12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶體(tǐ)中的含铬量不致低于11.7%这一*低限度的含铬量。
就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能(néng)也是有(yǒu)區(qū)别的,0Cr13~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多(duō)用(yòng)于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可(kě)获得高的强度多(duō)用(yòng)于制造弹簧、刀(dāo)具等要求高强度及耐磨的零件。又(yòu)如為(wèi)了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可(kě)以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成為(wèi)主要要求时,我们可(kě)以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又(yòu)兼顾—定的耐腐蚀功能(néng),工业上用(yòng)作轴承、量具与刃具有(yǒu)不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85~0.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。
总的来讲,目前工业中获得应用(yòng)的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多(duō)数不锈钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1~0.2%的居多(duō)。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小(xiǎo)部分(fēn),这是因為(wèi)在大多(duō)数使用(yòng)条件下,不锈钢总是以耐腐蚀為(wèi)主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。
1-3. 镍在不锈钢中的作用(yòng)是在与铬配合后才发挥出来的
镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏體(tǐ)的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏體(tǐ)组织,含镍量要达到24%;而只有(yǒu)含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能(néng)显著改变。所以镍不能(néng)单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有(yǒu)许多(duō)可(kě)贵的性能(néng)。
基于上面的情况可(kě)知,镍作為(wèi)合金元素在不锈钢中的作用(yòng),在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能(néng)及工艺性能(néng)获得某些改善。
1-4. 锰和氮可(kě)以代替铬镍不锈钢中镍
铬镍奥氏體(tǐ)钢的优点虽然很(hěn)多(duō),但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用(yòng),以及化學(xué)工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又(yòu)集中分(fēn)布在少数地區(qū),因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多(duō)其他(tā)合金领域(如大型铸锻件用(yòng)钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍 的资源比较缺乏的國(guó)家,广泛地开展了节镍和以其他(tā)元素代镍的科(kē)學(xué)研究与生产实践,在这方面研究和应用(yòng)比较多(duō)的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。
锰对于奥氏體(tǐ)的作用(yòng)与镍相似。但说得确切一些,锰的作用(yòng)不在于形成奥氏體(tǐ),而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏體(tǐ)的稳定性,抑制奥氏體(tǐ)的分(fēn)解,使高温下形成的奥氏體(tǐ)得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能(néng)方面,锰的作用(yòng)不大,如钢中的 含锰量从0到10.4%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能(néng)发生明显的改变。这是因為(wèi)锰对提高铁基固溶體(tǐ)的電(diàn)极電(diàn)位的作用(yòng)不大,形成的氧化膜的防护作用(yòng)也很(hěn)低,所以工业上虽有(yǒu)以锰合金化的奥氏體(tǐ)钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等),但它们不能(néng)作為(wèi)不锈钢使用(yòng)。 锰在钢中稳定奥氏體(tǐ)的作用(yòng)约為(wèi)镍的二分(fēn)之一,即2%的氮在钢中的作用(yòng)也是稳定奥氏體(tǐ),并且作用(yòng)的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏體(tǐ)组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用(yòng),有(yǒu)的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。
1-5.不锈钢中加钛或铌是為(wèi)了防止晶间腐蚀。
1-6.钼和铜可(kě)以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能(néng)。
1-7.其他(tā)元素对不锈钢的性能(néng)和组织的影响
以上主要的九种元素对不锈钢的性能(néng)和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能(néng)与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有(yǒu)一些其他(tā)的元素。有(yǒu)的是和一般钢一样為(wèi)常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有(yǒu)的是為(wèi)了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能(néng)这一主要性质来说,这些元素相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能(néng)完全忽略,因為(wèi)它们对不锈钢的性能(néng)与组织同样也发生影响。
硅是形成铁素體(tǐ)的元素,在一般不锈钢中為(wèi)常存杂质元素。
钴作為(wèi)合金元素在钢中应用(yòng)不多(duō),这是因為(wèi)钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)有(yǒu)着更重要的用(yòng)途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多(duō),常用(yòng)不锈钢如9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴,目的并不在于提高耐腐蚀性能(néng)而在于提高硬度,因為(wèi)这种不锈钢的主要用(yòng)途是制造切片机械刃具、剪刀(dāo)及手术刀(dāo)片等。
硼:高铬铁素體(tǐ)不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0.005%硼,可(kě)使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能(néng)提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可(kě)使奥氏體(tǐ)不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶體(tǐ),使奥氏體(tǐ)钢焊接时产生热裂纹的倾向增大,但含有(yǒu)较多(duō)的硼(0.5~0.6%)时,反而可(kě)防止热裂纹的产生。因為(wèi)当含有(yǒu)0.5~0.6%的硼时,形成奥氏體(tǐ)-硼化物(wù)两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化區(qū)时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝區(qū)形成了裂纹,也可(kě)以為(wèi)处于液态-固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏體(tǐ)不锈钢在原子能(néng)工业中有(yǒu)着特殊的用(yòng)途。
磷:在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏體(tǐ)不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著,故含量可(kě)允许高一些,如有(yǒu)的资料提出可(kě)达0.06%,以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏體(tǐ)钢的含磷量可(kě)达0.06%(如2Crl3NiMn9钢)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni钢)。利用(yòng)磷对钢的强化作用(yòng),也有(yǒu)加磷作為(wèi)时效硬化不锈钢的合金元素,PH17-10P钢(含0.25%磷)乃PH-HNM钢(含0.30磷)等。
硫和硒:在一般不锈钢中也是常有(yǒu)杂质元素。但向不锈钢中加0.2~0.4%的硫,可(kě)提高不锈钢的切削性能(néng),硒也具有(yǒu)同样的作用(yòng)。硫和硒提高不锈钢的切削性能(néng),是因為(wèi)它们降低不锈钢的韧性,例如一般18-8铬镍不锈钢的冲击值可(kě)达30公斤/厘米2。含0.31%硫的18-8钢(0.084%C、18.15%Cr、9.25%Ni)的冲击值為(wèi)1.8公斤/平方厘米;含0。22%硒的18-8钢(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的冲击值為(wèi)3.24公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能(néng),所以实际应用(yòng)它们作為(wèi)不锈钢的合金化元素的很(hěn)少。
稀土元素:稀土元素应用(yòng)于不锈钢,目前主要在于改善工艺性能(néng)方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可(kě)以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏體(tǐ)和奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ)不锈钢中加0.02~0.5%的稀土元素(铈镧合金),可(kě)显著改善锻造性能(néng)。曾有(yǒu)一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏體(tǐ)钢,由于热加工工艺性能(néng)在过去只能(néng)生产铸件,加稀土元素后则可(kě)轧制成各种型材。
2).按金相组织对不锈钢的分(fēn)类及各类不锈钢的一般特点
按化學(xué)成分(fēn)(主要是含铬量)及用(yòng)途,不锈钢分(fēn)為(wèi)不锈与耐酸两大类。不锈钢知识及选購(gòu)方法,工业上还按自高温(900-1100度)加热空气冷却后钢的基體(tǐ)组织的类型对不锈钢进行分(fēn)类,这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。
工业上应用(yòng)的不锈钢按金相组织可(kě)分(fēn)為(wèi)三大类:铁素體(tǐ)不锈钢,马氏體(tǐ)不锈钢,奥氏體(tǐ)不锈钢。可(kě)以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表),但需要说明的是马氏體(tǐ)不锈钢并不是都不可(kě)焊接,只是受某些条件的限制,如焊前应预热焊后应作高温回火等,而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏體(tǐ)不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多(duō)的。
不锈钢的分(fēn)类、主要成分(fēn)及性能(néng)比较
分(fēn)类 |
大概成分(fēn)% |
淬火性 |
耐蚀性 |
加工性 |
可(kě)焊接性 |
磁性 |
||
C |
Cr |
Ni |
||||||
铁素體(tǐ)系 |
0.35以下 |
16-27 |
—— |
无 |
佳 |
尚佳 |
尚可(kě) |
有(yǒu) |
马氏體(tǐ)系 |
1.20以下 |
11-15 |
—— |
自硬性 |
可(kě) |
可(kě) |
不可(kě) |
有(yǒu) |
奥氏體(tǐ)系 |
0.25以下 |
16以上 |
7以上 |
无 |
优 |
优 |
优 |
无 |
以上分(fēn)类仅是按钢的基體(tǐ)组织分(fēn)的,由于钢中稳定奥氏體(tǐ)及形成铁素體(tǐ)的元素的作用(yòng)不能(néng)互相平衡,以及由于大量的铬使平衡图S点左移,工业中应用(yòng)的不锈钢的组织除了上面讲的三种基本类型以外,还有(yǒu)马氏體(tǐ)—铁素體(tǐ),奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ),奥氏體(tǐ)-马氏體(tǐ)等过渡型的复相不锈钢,以及具有(yǒu)马氏體(tǐ)-碳化物(wù)组织的不锈钢。
2-1.铁素體(tǐ)钢
含铬大于14%的低碳铬不锈钢,含铬大干27%的任何含碳量的铬不锈钢,以及在上述成分(fēn)基础上再添加有(yǒu)钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢,化學(xué)成分(fēn)中形成铁素體(tǐ)的元素占**优势,基體(tǐ)组织為(wèi)铁素。这类钢在淬火(固溶)状态下的组织為(wèi)铁素體(tǐ),退火及时效状态的组织中则可(kě)见到少量碳化物(wù)及金属间化合物(wù)。
属于这一类的有(yǒu)Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素體(tǐ)不锈钢因為(wèi)含铬量高,耐腐蚀性能(néng)与抗氧化性能(néng)均比较好,但机械性能(néng)与工艺性能(néng)较差,多(duō)用(yòng)于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用(yòng)。
2-2.铁素休-马氏體(tǐ)钢
这类钢在高温时為(wèi)y+a(或δ)两相状态,快冷时发生y-M转变,铁素體(tǐ)仍被保留,常温组织為(wèi)马氏體(tǐ)和铁素體(tǐ),由于成分(fēn)及加热温度的不同,组织中的铁素體(tǐ)量可(kě)在百分(fēn)之几至几十的范围内变化。0Crl3钢,lCrl3钢,铬偏上限而碳偏下限的2Cr13钢,Cr17Ni2钢,Cr17wn4钢,以及在ICrl3钢基础上发展起来的许多(duō)改型12%铬热强钢(这类钢也叫做耐热不锈钢)中的许多(duō)钢号,如Cr11MoV,Cr12WMoV,Crl2W4MoV,18Crl2WMoVNb等均属干这一类。
铁素體(tǐ)—马氏體(tǐ)钢可(kě)以部分(fēn)地接受淬火强化,故可(kě)获得较高的机械性能(néng)。但它们的机械性能(néng)与工艺性能(néng)在很(hěn)大程度上受组织中铁素體(tǐ)的含量及分(fēn)布形态的影响。这类钢按成分(fēn)中的含铬量分(fēn)属12~14%与15~18%两个系列。前者具有(yǒu)抵抗大气及弱腐蚀性介质的能(néng)力,并且具有(yǒu)良好的减震性及较小(xiǎo)的線(xiàn)膨胀系数;后者的耐腐蚀性能(néng)与相同含铬量的铁素體(tǐ)耐酸钢相当,但在一定程度上也保留着高铬铁素體(tǐ)钢的某些缺点。
2-3.马氏體(tǐ)钢
这类钢在正常淬火温度下处在y相區(qū),但它们的y相仅在高温时稳定,M点一般在3OO℃左右,故冷却时转变為(wèi)马氏體(tǐ)。
这类钢包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分(fēn)改型12%铬热强钢,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB钢等。马氏體(tǐ)不锈钢的机械性能(néng)、耐腐蚀性能(néng)、工艺性能(néng)与物(wù)理(lǐ)性能(néng),均和含铬12~14%的铁素體(tǐ)-马氏體(tǐ)不锈钢相近。由于组织中没有(yǒu)游离的铁素體(tǐ),机械性能(néng)比上述钢要高,但热处理(lǐ)时的过热敏感性较低。
2-4.马氏體(tǐ)—碳化物(wù)钢
Fe-C合金的并析点的含碳為(wèi)0.83%,在不锈钢中由于铬使S点左移,含12%铬和大于0.4%碳的钢(图11-3),以及含18%铬和大于0.3%碳的钢(图卜)3)均属于过共析钢。不锈钢知识及选購(gòu)方法,这类钢在正常淬火温度加热,次生碳化物(wù)不能(néng)完全溶于奥氏體(tǐ),因此淬火后的组织為(wèi)马氏體(tǐ)和碳化物(wù)组成。
属于这一类的不锈钢牌号不多(duō),却是一些含碳比较高的不锈钢,如4Crl3、9Cr18、9Crl8MoV 、9Crl7MoVCo钢等,含碳量偏上限的3Crl3钢在较低的温度下淬火,也可(kě)能(néng)出现这样的组织。由于含碳量高,上述9Cr18等三个钢号中虽含有(yǒu)较多(duō)的铬,但其耐腐蚀性能(néng)仅与含12~14%锗的不锈钢相当。这类钢的主要用(yòng)途是要求高硬及耐磨的零件,如切削工具、轴承、弹簧及医疗器械等。
2-5.奥氏體(tǐ)钢
这类钢含有(yǒu)较多(duō)扩大y區(qū)和稳定奥氏體(tǐ)的元素,在高温时為(wèi)均為(wèi)y相,冷却时由于Ms点在室温以下,所以在常温下具有(yǒu)奥氏體(tǐ)组织。 18-8, 18-12、25-20、20-25Mo等铬镍不锈钢,以锰代替部分(fēn)镍并加氮的低镍不锈钢如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti钢等均属于这一类。
奥氏體(tǐ)不锈钢具有(yǒu)前已述及的许多(duō)优点,虽然机械性能(néng)也比较低,和铁素體(tǐ)不锈钢—样不能(néng)热处理(lǐ)强化,但可(kě)以通过冷加工变形的方法,利用(yòng)加工硬化作用(yòng)提高它们的强度。 这类钢的缺点是对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,需通过适当地合金添加剂及工艺措施消除。
2-6.奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ)钢
这类钢因扩大y區(qū)和稳定奥氏體(tǐ)元素的作用(yòng)程度,不足以使钢在常温或很(hěn)高的温度下具有(yǒu)纯奥氏體(tǐ)组织,因此為(wèi)奥氏體(tǐ)-铁素體(tǐ)复相状态,其铁素體(tǐ)量也因成分(fēn)及加热温度不同而可(kě)在较大的范围内变化。
属于这一类的不锈钢很(hěn)多(duō),如低碳的18-8铬镍钢,加钛、铌、钼的18-8铬镍钢,特别是在铸钢的组织中均可(kě)见到铁素體(tǐ),此外含铬大于14~15%而碳低于0.2%的铬锰不锈钢(如Cr17Mnll),以及目前研究的和已获得应用(yòng)的大多(duō)数铬锰氮不锈钢等。与纯奥氏體(tǐ)不锈钢比较,这类钢的优点很(hěn)多(duō),如屈服强度较高,抗晶间腐蚀的能(néng)力较高,应力腐蚀的敏感性低,焊接时产生热裂纹的倾向小(xiǎo),铸造流动性好等等。缺点是压力加工性能(néng)较差,点腐蚀倾向较大,易产生c相脆性,在强磁场作用(yòng)下表现出弱磁性等。所有(yǒu)这些优点和缺点均来源于组织中的铁素體(tǐ)。
2-7.奥氏钵-马氏體(tǐ)钢
这类钢的Ms点低于室温,固溶处理(lǐ)以后為(wèi)奥氏體(tǐ)组织,易于成形和焊接。通常可(kě)用(yòng)两种工艺方法使之发生马氏體(tǐ)转变。一是固溶处理(lǐ)以后经700~800度加热,奥氏體(tǐ)因析出碳化铬而转变為(wèi)介稳定状态,Ms点升高至室温以上,冷却时转变為(wèi)马氏體(tǐ);二是固溶处理(lǐ)以后直接冷却至Ms与Mf点之间,使奥氏體(tǐ)转变為(wèi)马氏體(tǐ)。后一方法可(kě)获得较高的耐腐蚀性能(néng),但固溶处理(lǐ)以后至深冷的间隔时间不宜过久,否则会因奥氏體(tǐ)的陈化稳定作用(yòng)而使深冷的强化效应降低。经上述处理(lǐ)以后钢再经400~500度时效,使析出金属间化合物(wù)进—步强化。这类钢的典型钢号有(yǒu)17Cr一7Ni一A1、15Cr-9Ni-A1,17Cr—5Ni-Mo、15Cr-8Ni-Mo一A1等等。这类钢也称為(wèi)奥氏體(tǐ)-马氏體(tǐ)时效不锈钢,并因為(wèi)实际上这些钢的组织中除奥氏體(tǐ)和马氏體(tǐ)以外,还存在不同数量的铁素體(tǐ),故也称為(wèi)半奥氏體(tǐ)沉淀硬化不锈钢。
这类钢是50年代后期发展和应用(yòng)的新(xīn)型不锈钢,它们总的特点是强度高(C可(kě)达100一150)及热强性好,但由于含铬量较低并在热处理(lǐ)时有(yǒu)碳化铬析出,因此耐腐蚀性能(néng)比标准的奥氏體(tǐ)不锈钢要低一些。也可(kě)以说这类钢的高强度是在牺牲一部分(fēn)耐腐蚀性能(néng)与其他(tā)性能(néng)(如非磁性)的情况下获得的,目前这类钢主要用(yòng)于航空工业及火箭导弹生产方面,一般机械制造中应用(yòng)尚不普遍,并且在分(fēn)类上也有(yǒu)把它们纳為(wèi)超高强度钢的一个系列。
1.腐蚀的种类和定义
一种不锈钢可(kě)在许多(duō)介质中具有(yǒu)良好的耐蚀性,但在另外某种介质中,却可(kě)能(néng)因化學(xué)稳定性低而发生腐蚀。所以说,一种不锈钢不可(kě)能(néng)对所有(yǒu)介质都耐蚀。 在众多(duō)的工业用(yòng)途中,不锈钢都能(néng)提供今人满意的耐蚀性能(néng)。根据使用(yòng)的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上,很(hěn)多(duō)失效事故是可(kě)以通过合理(lǐ)的选材而予以避免的。
金属的腐蚀,按机理(lǐ)可(kě)分(fēn)為(wèi)特理(lǐ)腐蚀、化學(xué)腐蚀与電(diàn)化學(xué)腐蚀三种。生活实际、工程实际中的金属腐蚀,绝大多(duō)数都属于電(diàn)化學(xué)腐蚀。
应力腐蚀开裂(SCC):是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用(yòng)术语。应力腐蚀开裂具有(yǒu)脆性断口形貌,但它也可(kě)能(néng)发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有(yǒu)拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或者两者兼而有(yǒu)之)和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有(yǒu)腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小(xiǎo)得多(duō)。在微观上,穿过晶粒的裂纹称為(wèi)穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称為(wèi)沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有(yǒu)应力腐蚀开裂的特征區(qū)域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”區(qū)域。
点腐蚀:点腐蚀是指在金属材料表面大部分(fēn)不腐蚀或腐蚀轻微而分(fēn)散发生高度的局部腐蚀,常见蚀点的尺寸小(xiǎo)于1.00mm,深度往往大于表面孔径,轻者有(yǒu)较浅的蚀坑,严重的甚至形成穿孔。
晶间腐蚀:晶粒间界是结晶學(xué)取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(wù)(如碳化物(wù)和δ相)沉淀析出的有(yǒu)利區(qū)城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可(kě)能(néng)先行被腐蚀乃是不足為(wèi)奇的。这种类型的腐蚀被称為(wèi)晶间腐蚀,大多(duō)数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可(kě)能(néng)呈现晶间腐蚀。晶间腐蚀是一种有(yǒu)选择性的腐蚀破坏,它与一般选择性腐蚀不同之处在于,腐蚀的局部性是显微尺度的,而宏观上不一定是局部的。
缝隙腐蚀:是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑,是局部腐蚀的一种形式,它可(kě)能(néng)发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可(kě)以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物(wù)以及海生物(wù)相接烛之处形成。
**腐蚀:是用(yòng)来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生**腐蚀时,村料由于腐蚀而逐渐变薄,甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可(kě)能(néng)呈现**腐蚀。**腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心,因為(wèi),这种腐蚀通常可(kě)以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文(wén)献资料而预测它。
均匀腐蚀:是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。根据不同的使用(yòng)情况对耐蚀提出不同的指标要求,一般可(kě)分(fēn)為(wèi)两大类:
1. 不锈钢 指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小(xiǎo)于0.01mm/年的,认為(wèi)是"完全耐蚀";腐蚀速率小(xiǎo)于0.1mm/年的,认為(wèi)是"耐蚀"的。
2. 耐蚀钢 指在各种强烈腐蚀介质中能(néng)耐蚀的钢。
2..各种不锈钢的耐腐蚀性能(néng)
301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用(yòng)于要求较高强度的各种场合。
302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可(kě)使其获得较高的强度。
302B 是一种含硅量较高的不锈钢,它具有(yǒu)较高的抗高温氧化性能(néng)。
303和303Se 是分(fēn)别含有(yǒu)硫和硒的易切削不锈钢,用(yòng)于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用(yòng)于制作需要热镦的机件,因為(wèi)在这类条件下,这种不锈钢具有(yǒu)良好的可(kě)热加工性。
304 是一种通用(yòng)性的不锈钢,它广泛地用(yòng)于制作要求良好综合性能(néng)(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。
304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种,用(yòng)于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响區(qū)中所析出的碳化物(wù)减至*少,而碳化物(wù)的析出可(kě)能(néng)导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
304N 是一种含氮的不锈钢,加氮是為(wèi)了提高钢的强度。
305和384 不锈钢含有(yǒu)较高的镍,其加工硬化率低,适用(yòng)于对冷成型性要求高的各种场合。
308 不锈钢用(yòng)于制作焊条。
309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高,為(wèi)的是提高钢在高温下的抗氧化性能(néng)和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种,所不同者只是碳含量较低,為(wèi)的是使焊缝附近所析出的碳化物(wù)减至*少。330不锈钢有(yǒu)着特别高的抗渗碳能(néng)力和抗热震性.
316和317 型不锈钢含有(yǒu)铝,因而在海洋和化學(xué)工业环境中的抗点腐蚀能(néng)力大大地优于304不锈钢。其中,316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。
321、347及348 是分(fēn)别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用(yòng)的焊接构件。348是一种适用(yòng)于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有(yǒu)着一定的限制。
原面:**** 热轧后施以热处理(lǐ)及酸洗处理(lǐ)的表面。一般用(yòng)于冷轧材料,工业用(yòng)槽罐、化學(xué)工业装置等,厚度较厚由2.0MM-8.0MM。
钝面:NO.2D 冷轧后经热处理(lǐ)、酸洗者,其材质柔软,表面呈银白色光泽,用(yòng)于深冲压加工,如汽車(chē)构件、水管等。
雾面:NO.2B 冷轧后经热处理(lǐ)、酸洗,再以精轧加工使表面為(wèi)适度之光亮者。由于表面光滑,易于再研磨,使表面更加光亮,用(yòng)途广泛,如餐具、建材等。采用(yòng)改善机械性能(néng)的表面处理(lǐ)后,几乎满足所有(yǒu)用(yòng)途。
粗砂NO.3 用(yòng)100-120号研磨带研磨出来的产品。具有(yǒu)较佳的光泽度,具有(yǒu)不连续的粗纹。用(yòng)于建筑内外装饰材料、電(diàn)器产品及厨房设备等。
细砂:NO.4 用(yòng)粒度150-180号研磨带研磨出来的产品。具有(yǒu)较佳的光泽度,具有(yǒu)不连续的粗纹,条纹比 NO.3细。用(yòng)于浴池、建筑内外装饰材料、電(diàn)器产品、厨房设备及食品设备等。
#320 用(yòng)320号研磨带研磨出来的产品。具有(yǒu)较佳的光泽度,具有(yǒu)不连续的粗纹,条纹比 NO.4细。用(yòng)于浴池、建筑内外装饰材料、電(diàn)器产品、厨房设备及食品设备等。
毛丝面HAIRLINE:HL NO.4经适当粒度抛光砂带的连续研磨生成研磨花(huā)纹的产品(细分(fēn) 150-320号)。主要用(yòng)于建筑装饰,電(diàn)梯,建筑物(wù)的门、面板等。
亮面:BA 经冷轧后施以光亮退火,并经过平整得到的产品。表面光泽度极好,有(yǒu)很(hěn)高的反射率。如同镜面的表面。用(yòng)于家電(diàn)产品、镜子、厨房设备、装饰材料等。
SUS304:具有(yǒu)良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能(néng),冲压弯曲等热加工性好,无热处理(lǐ)硬化现象,无磁性。广泛用(yòng)于家庭用(yòng)品(1、2类餐具)、橱柜、室内管線(xiàn)、热水器、锅炉、浴缸、汽車(chē)配件、医疗器具、建材、化學(xué)、食品工业、农业、船舶部件。
SUS304L:奥氏體(tǐ)基本钢种,用(yòng)途*為(wèi)广泛;耐蚀性和耐热性优良;低温强度和机械性能(néng)优良;单相奥氏體(tǐ)组织,无热处理(lǐ)硬化现象(无磁性,使用(yòng)温度-196--800℃)。
SUS304Cu:以17Cr-7Ni-2Cu為(wèi)基本组成的奥氏不锈钢;成形性优良,特别是拔丝和抗时效裂纹性好;--耐腐蚀性与304相同。
SUS316: 耐蚀性和高温强度特别好,可(kě)在苛刻的条件下使用(yòng),加工硬化性好,无磁性。适于海水用(yòng)设备、化學(xué)、染料、造纸、草(cǎo)酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施
SUS316L:钢中添加Mo(2-3%),故耐蚀性和高温强度优良;SUS316L含碳量比SUS316低,因此,抗晶间腐蚀性比SUS316优良;高温蠕变强度高。可(kě)在苛刻的条件使用(yòng),加工硬化性好,无磁性。 适于海水用(yòng)设备、化學(xué)、染料、造纸、草(cǎo)酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施
SUS321:在304钢中添加Ti,故抗晶间腐蚀性优良;高温强度和高温抗氧性优良;成本高,加工性比SUS304差。耐热材料、汽車(chē)、飞行器排气管管路,锅炉炉盖、管道,化學(xué)装置、热交换器.
SUH409H: 加工性能(néng)、焊接性能(néng)良好,高温抗氧化性能(néng)良好,能(néng)够承受的温度范围从室温直到575℃。广泛用(yòng)于汽車(chē)尾气排气系统。
SUS409L:控制钢中的C和N含量,故焊接性、成形性和耐蚀性优良;含11%Cr,高温和常温下為(wèi)具有(yǒu)BCC结构的铁素體(tǐ)不锈钢;因填了Ti,750℃以下有(yǒu)空氧化性和耐蚀性。
SUS410:马氏體(tǐ)代表钢种,强度高,硬度高(有(yǒu)磁性);抗腐蚀性差,不适合于严重腐蚀环境下使用(yòng);含C量低,加工性好,通过热处理(lǐ)可(kě)使表面硬化。
SUS420J2:马氏體(tǐ)代表钢种,强度高,硬度高(有(yǒu)磁性);耐腐蚀性差,加工成形性差,耐磨性好;能(néng)够进行热处理(lǐ)改善机械性能(néng)。广泛用(yòng)于加工刀(dāo)具、管嘴、阀门、板尺、餐具。
SUS430:热膨胀率低,成型型及耐氧化性好 适用(yòng)于耐热器具、燃烧器、家電(diàn)产品、2类餐具、厨房洗涤槽。价格低,加工性好是理(lǐ)想的SUS304的替代品;抗英里腐蚀性好,典型的非热处理(lǐ)硬化性铁素體(tǐ)系不锈钢。
特别地,316和317不锈钢(317不锈钢的性能(néng)见后)是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能(néng)优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有(yǒu)广泛的用(yòng)途。316不锈钢还具有(yǒu)良好的而氯化物(wù)侵蚀的性能(néng),所以通常用(yòng)于海洋环境。
316L不锈钢的*大碳含量0.03,可(kě)用(yòng)于焊接后不能(néng)进行退火和需要*大耐腐蚀性的用(yòng)途中。
耐腐蚀性:耐腐蚀性能(néng)优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有(yǒu)良好的耐腐蚀的性能(néng)。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。
耐热性:在1600度以下的间断使用(yòng)和在1700度以下的连续使用(yòng)中,316不锈钢具有(yǒu)好的耐氧化性能(néng):在800-1575度的范围内,*好不要连续作用(yòng)316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用(yòng)316不锈钢时,该不锈钢具有(yǒu)良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物(wù)析出的性能(néng)比316不锈钢更好,可(kě)用(yòng)上述温度范围。
热处理(lǐ):在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能(néng)过热处理(lǐ)进行硬化。
焊接:316不锈钢具有(yǒu)良好的焊接性能(néng)。可(kě)采用(yòng)所有(yǒu)标准的焊接方法进行焊接。焊接时可(kě)根据用(yòng)途,分(fēn)别采用(yòng)316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。為(wèi)获得*佳的耐腐蚀性能(néng),316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理(lǐ)。如果使用(yòng)316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理(lǐ)。
典型用(yòng)途:纸浆和造纸用(yòng)设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海區(qū)域建筑物(wù)外部用(yòng)材料。
不锈钢為(wèi)什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大感惊奇:认為(wèi) “不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可(kě)能(néng)是钢质出现了问题”。 其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的 条件下也会生锈的。
不锈钢具有(yǒu)抵抗大气氧化的能(néng)力---即不锈性,同时也具有(yǒu)在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能(néng)力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能(néng)力的大小(xiǎo)是 随其钢质本身化學(xué)组成、加互状态、使用(yòng)条件及环境介质类型而改变的。 如304钢管,在干燥清洁的大气中,有(yǒu)**优良的抗锈蚀能(néng)力,但将它移到海滨地區(qū),在含有(yǒu)大量盐份的海雾中,很(hěn)快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能(néng)耐腐蚀, 不生锈的。
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能(néng)力。一旦有(yǒu)某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液體(tǐ)中氧原 子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金 属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很(hěn)多(duō),日常生 活中多(duō)见的有(yǒu)如下几种:
1. 不锈钢表面存积着含有(yǒu)其他(tā)金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附 着物(wù),在潮湿的空气中,附着物(wù)与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个 微電(diàn)池,引发了電(diàn)化學(xué)反应,保护膜受到破坏,称之谓電(diàn)化學(xué)腐蚀。
2. 不锈钢表面粘附有(yǒu)机物(wù)汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有(yǒu)水氧 情况下,构成有(yǒu)机酸,長(cháng)时间则有(yǒu)机酸对金属表面的腐蚀。
3. 不锈钢表面粘附含有(yǒu)酸、碱、盐类物(wù)质(如装修墙壁的碱水、石 灰水喷溅),引起局部腐蚀。
4. 在有(yǒu)污染的空气中(如含有(yǒu)大量硫化物(wù)、氧化碳、氧化氮的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化學(xué)腐蚀。
以上情况均可(kě)造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以,為(wèi)确保金属表面長(cháng)久光亮,不被锈蚀,我们建议:
1. 必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗,去除附着物(wù),消除引发修饰的外界因素。
2. 海滨地區(qū)要使用(yòng)316材质不锈钢,316材质能(néng)抵抗海水腐蚀。
3.市场上有(yǒu)些不锈钢管化學(xué)成分(fēn)不能(néng)符合相应國(guó)家标准,达不到304 材质要求。不锈钢知识及选購(gòu)方法因此也会引起生锈,这就需要用(yòng)户认真选择有(yǒu)信誉厂家的产品]
人们常以為(wèi)磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认為(wèi)是好的,货真价实;吸者有(yǒu)磁性,则认為(wèi)是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。
不锈钢的种类繁多(duō),常温下按组织结构可(kě)分(fēn)為(wèi)几类:
1.奥氏體(tǐ)型:如304、321、316、310等;
2.马氏體(tǐ)或铁素體(tǐ)型:如430、420、410等;
奥氏體(tǐ)型是无磁或弱磁性,马氏體(tǐ)或铁素體(tǐ)是有(yǒu)磁性的。
通常用(yòng)作装饰管板的不锈钢多(duō)数是奥氏體(tǐ)型的304材质,一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化學(xué)成分(fēn)波动或加工状态不同也可(kě)能(néng)出现磁性,但这不能(néng)认為(wèi)是冒牌或不合格,这是什么原因呢(ne)?
上面提到奥氏體(tǐ)是无磁或弱磁性,而马氏體(tǐ)或铁素體(tǐ)是带磁性的,由于冶炼时成分(fēn)偏析或热处理(lǐ)不当,会造成奥氏體(tǐ)304不锈钢中少量马氏體(tǐ)或铁素體(tǐ)组织。这样,304不锈钢中就会带有(yǒu)微弱的磁性。
另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏體(tǐ)转化,冷加工变形度越大,马氏體(tǐ)转化越多(duō),钢的磁性也越大。如同一批号的钢带,生产Φ76管,无明显磁感,生产Φ9.5管。因泠弯变形较大磁感就明显一些,生产方矩形管因变形量比圆管大,特别是折角部分(fēn),变形更激烈磁性更明显。
要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性,可(kě)通过高温固溶处理(lǐ)开恢复稳定奥氏體(tǐ)组织,从而消去磁性。
特别要提出的是,因上面原因造成的304不锈钢的磁性,与其他(tā)材质的不锈钢,如430、碳钢的磁性完全不是同**别的,也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。
这就告诉我们,如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别為(wèi)304或316材质;如果与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,因判别為(wèi)不是304材质。
我们建议,購(gòu)买不锈钢产品应选有(yǒu)信誉的厂家的产品,不要贪便宜,谨防上当。
A、 不锈钢热轧钢板
不锈钢热轧钢板是用(yòng)热轧工艺生产的不锈钢钢板。厚度不大于3mm的為(wèi)薄板,厚度大于3mm的為(wèi)厚板用(yòng)于化工、石油、机械、船舶等行业制造耐蚀零件、容器和设备。其分(fēn)类和牌号如下:
1. 奥氏體(tǐ)型钢
(1)1Cr17Mn6Ni15N;(2)1Cr18Mn8Ni5N;(3)1Cr18Ni9;(4)1Cr18Ni9Si3;(5)0Cr18Ni9; (6)00Cr19Ni10;(7)0Cr19Ni9N;(8)0Cr19Ni10NbN;(9)00Cr18Ni10N;(10)1Cr18Ni12;(11) 0Cr23Ni13;(12)0Cr25Ni20;(13) 0Cr17Ni12Mo2;(14) 00Cr17Ni14Mo2; (15) 0Cr17Ni12Mo2N;(16) 00Cr17Ni13Mo2N;
(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti;(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti; (19) 1Cr18Ni12Mo3Ti;(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti;
(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2; (22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2;(23) 0Cr19Ni13Mo3;(24) 00Cr19Ni13Mo3;
(25) 0Cr18Ni16Mo5; (26) 1Cr18Ni9Ti;(27) 0Cr18Ni10Ti;(28) 0Cr18Ni11Nb;(29) 0Cr18Ni13Si4
2. 奥氏體(tǐ)——铁素體(tǐ)型钢
(30)0Cr26Ni5Mo2;(31)00Cr18Ni5Mo3Si2;
3. 铁素體(tǐ)型钢
(32)0Cr13Al;(33) 00Cr12;(34)1Cr15;(35)1Cr17;(36)1Cr17Mo;(37)00Cr17Mo; (38)00Cr18Mo2;(39)00Cr30Mo2;(40)00Cr27Mo
4. 马氏體(tǐ)型钢
(41)1Cr12;(42)0Cr13;(43);1Cr13;(44)2Cr13;(45)3Cr13;(46)4Cr13; 47)3Cr16;
(48)7Cr17
5. 沉淀硬化型钢
(49)0Cr17Ni7Al
B、 不锈钢冷轧钢板
不锈钢冷轧钢板是用(yòng)冷轧工艺生产的不锈钢钢板,厚度不大于3mm的為(wèi)薄板, 厚度大于3mm的為(wèi)厚板。用(yòng)于制作耐腐蚀部件,石油、化工的管道、容器、医疗器械、船舶设备等,其分(fēn)类和牌号如下:
1. 奥氏體(tǐ)型钢
除与热轧部分(fēn)相同外(29种),还有(yǒu):(1)2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8
2. 奥氏體(tǐ)——铁素體(tǐ)型钢
除与热轧部分(fēn)相同外(2种),还有(yǒu):(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti
3. 铁素體(tǐ)型钢
除与热轧部分(fēn)相同外(9种),还有(yǒu):00Cr17
4. 马氏體(tǐ)型钢
除与热轧部分(fēn)相同外(8种),还有(yǒu)1Cr17Ni2
5. 沉淀硬化型钢:同热轧部分(fēn)
C、 铁素體(tǐ)、奥氏體(tǐ)、马氏體(tǐ)简介
大家知道固态金属及合金都是晶體(tǐ),即在其内部原子是按一定规律排列的,排列的方式一般有(yǒu)三种即:體(tǐ)心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多(duō)晶體(tǐ)组成的,它的多(duō)晶體(tǐ)结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有(yǒu)两种晶格结构:910℃以下為(wèi)具有(yǒu)體(tǐ)心立方晶格结构的α——铁, 910℃以上為(wèi)具有(yǒu)面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去,而又(yòu)不破坏铁所具有(yǒu)的晶格结构,这样的物(wù)质称為(wèi)固溶體(tǐ)。碳溶解到α——铁中形成的固溶體(tǐ)称铁素體(tǐ),它的溶碳能(néng)力极低,*大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶體(tǐ)则称奥氏體(tǐ),它的溶碳能(néng)力较高,*高可(kě)达2%。不锈钢知识及选購(gòu)方法,奥氏體(tǐ)是铁碳合金的高温相。钢在高温时所形成的奥氏體(tǐ),过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏體(tǐ)。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下,这时奥氏體(tǐ)中的碳原子已无扩散的可(kě)能(néng),奥氏體(tǐ)将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶體(tǐ),称為(wèi)马氏體(tǐ)。由于含碳量过饱和,引起马氏體(tǐ)强度和硬度提高、塑性降低,脆性增大。不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明,只有(yǒu)含铬量超过12%时钢的耐蚀性能(néng)才会大大提高,因此,不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高,对钢的组织也有(yǒu)很(hěn)大影响,当铬含量高而碳含量很(hěn)少时,铬会使铁碳平衡,图上的Υ相區(qū)缩小(xiǎo),甚至消失,这种不锈钢為(wèi)铁素體(tǐ)
组织结构,加热时不发生相变,称為(wèi)铁素體(tǐ)型不锈钢。当含铬量较低(但高于12%),碳含量较高,合金在从高温冷却时,极易形成马氏體(tǐ),故称这类钢為(wèi)马氏體(tǐ)型不锈钢。镍可(kě)以扩展Υ相區(qū),使钢材具有(yǒu)奥氏體(tǐ)组织。如果镍含量足够多(duō),使钢在室温下也具有(yǒu)奥氏體(tǐ)组织结构,则称这种钢為(wèi)奥氏體(tǐ)型不锈钢。
D、 不锈钢在各领域的应用(yòng)
1. 1960年——1999年约40年间,西方國(guó)家的不锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨,增加了约8倍,平均年增長(cháng)率约為(wèi)5.5%。不锈钢主要用(yòng)于厨房、家電(diàn)、运输、建筑、土木(mù各领域。在厨房器具方面主要有(yǒu)水洗槽和電(diàn)气、煤气热水器,家電(diàn)产品主要有(yǒu)全自动洗衣机的滚筒。从节能(néng)和再循环等环保的观点看,不锈钢的需求有(yǒu)望进一步扩大。在运输领域主要有(yǒu)铁道車(chē)辆和汽車(chē)的排气系统,用(yòng)于排气系统的不锈钢在每辆車(chē)中约為(wèi)20-30kg,全世界的年需求约100万吨,这是不锈钢*大的应用(yòng)领域。在建筑领域,*近的需求急剧增長(cháng),如:新(xīn)加坡地铁車(chē)站的防护装置,使用(yòng)了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后,用(yòng)于建筑业的不锈钢增長(cháng)了约4倍,主要用(yòng)作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代,在日本沿海地區(qū)使用(yòng)304型无涂漆材作為(wèi)屋顶材料,从防锈考虑,逐步转变為(wèi)使用(yòng)涂漆不锈钢。进入90年代,开发了具有(yǒu)高耐蚀性的20%以上高Cr铁素體(tǐ)系不锈钢,被用(yòng)作屋顶材料,同时為(wèi)了美观性,开发了各种表面精加工技术。在土木(mù领域,日本的水坝吸水塔使用(yòng)不锈钢。欧美的寒冷地區(qū),為(wèi)防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐,这就加速了钢筋的腐蚀,所以使用(yòng)不锈钢钢筋。在北美的道路中,近3年间约有(yǒu)40处采用(yòng)了不锈钢钢筋,每处的使用(yòng)量為(wèi)200-1000吨,今后不锈钢在该领域的市场将有(yǒu)所作為(wèi)。
2. 今后扩大不锈钢应用(yòng)的关键是环保、長(cháng)寿命和IT的普及。
关于环保方面,首先从大气环保的观点看,用(yòng)于抑制二恶英发生的高温垃圾焚烧装置、LNG发電(diàn)装置和使用(yòng)煤的高效发電(diàn)装置的耐热、耐高温腐蚀不锈钢的需求将扩大。还有(yǒu)估计在21世纪初将投入实际应用(yòng)的燃料電(diàn)池汽車(chē)的電(diàn)池壳也将使用(yòng)不锈钢。从水质环保的观点看,在给水、排水处理(lǐ)装置中,具有(yǒu)优异耐蚀性的不锈钢也将扩大需求。关于長(cháng)寿命,在欧洲已有(yǒu)的桥梁、高速公路、隧道等设施中,不锈钢的应用(yòng)在增加,预计这种潮流将遍及全世界。还有(yǒu)日本一般住宅建筑的寿命特别短為(wèi)20-30年,废材处理(lǐ)成為(wèi)一大问题。*近以寿命达到100年為(wèi)目标的建筑物(wù)开始出现,这样具有(yǒu)优异耐久性的材料需求将增長(cháng)。从地球环保的观点看,長(cháng)寿命在减少土木(mù、建筑废材的同时,有(yǒu)必要从引入新(xīn)概念的设计阶段探讨如何降低维修成本。关于 IT的普及,在IT的发展和普及过程中,功能(néng)材料在设备硬件方面起很(hěn)大的作用(yòng),对高精密度、高功能(néng)材料的要求非常大。如:在手机和微机部件中,灵活应用(yòng)了不锈钢的高强度、弹性和非磁性等特性,使得不锈钢的应用(yòng)扩大。还有(yǒu)在半导體(tǐ)和各种基板的制造设备中,具有(yǒu)良好清洁度和耐久性的不锈钢发挥了重要作用(yòng)。不锈钢具有(yǒu)多(duō)种其它金属没有(yǒu)的优异性能(néng),是一种具有(yǒu)优异耐久性和再循环性的材料,今后对应时代的变化,不锈钢将广泛应用(yòng)于各种领域。
一、我國(guó)钢号表示方法概述
钢的牌号简称钢号,是对每一种具體(tǐ)钢产品所取的名称,是人们了解钢的一种共同语言。我國(guó)的钢号表示方法,根据國(guó)家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB221-79)中规定,采用(yòng)汉语拼音字母、化學(xué)元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即:
①钢号中化學(xué)元素采用(yòng)國(guó)际化學(xué)符号表示,例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用(yòng)“RE”(或“Xt”)表示。
②产品名称、用(yòng)途、冶炼和浇注方法等,一般采用(yòng)汉语拼音的缩写字母表示,见表。
③钢中主要化學(xué)元素含量(%)采用(yòng)阿拉伯数字表示。
表:GB标准钢号中所采用(yòng)的缩写字母及其涵义
|