不锈钢知识总汇
不锈钢的定义
在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有雅观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而阐扬不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度阐发,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔脱离与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。
为了连结不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。
不锈钢的种类
不锈钢可以按用途、化学成分及金相社团来大体分类。
以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本构成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。
1.以化学成分分类:
①.CR系列:铁素体系列、马氏体系列
②.CR-NI系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。
2.以金相社团的分类:
①.奥氏体不锈钢
②.铁素体不锈钢
③.马氏体不锈钢
④.双相不锈钢
⑤.沉淀硬化不锈钢
3.不锈钢的表面类别
现在不锈钢的成长,已使不锈钢的耐蚀性、外观、加工性、强度等特征远远超过其它材料,而且,不锈钢的许多表面处理法,可以取得富厚多彩的颜色及形状,这为不锈钢的成长作出很大的贡献。
不锈钢制造历程中的表面处理法和机械研磨表面处理法
表面特征制造法概要用途
NO.1银白色,无光泽热轧到规定厚度,再经退火和除鳞的一种粗糙、无光表面不需要有表面光泽的用途
NO.2D银白色冷轧落伍行热处理和酸洗,有时在毛面辊举行最终的一道儿轻轧的一种无光表面加工2D产物用于对表面要求不严的用途,一般用材,深冲用材
NO.2B光泽强于NO.2DNO.2D处理后,经过抛光辊举行最终一道儿轻度冷轧,以取得适当光泽。这是最常用的表面加工,该加工也可作为抛光的第一步。一般用材
BA光亮如镜无规范,但一般为光亮退火的表面加工,表面反射性很高。建筑材料,厨房用具
NO.3粗研磨将NO.2D和NO.2B材,用100~200#(单元)的砥粒研磨带,举行研磨建筑材料,厨房用具
NO.4中间研磨将NO.2D和NO.2B材,用150~180#砥粒研磨带举行研磨而获得的抛光表面,这是通用的,有镜面反射的带有可见'晶粒'的光亮表面同上
NO.240细研磨将NO.2D和NO.2B材,用240#砥粒研磨带举行研削厨房用具
NO.320极细研磨将NO.2D和NO.2B材,用320#砥粒研磨带举行研削同上
NO.400光泽接近于BA将NO.2B材,用400#抛光轮举行研削一般用材,建筑用材,厨房用具
HL发纹研磨适当粒子大小的研磨材料举行发纹研削(150~240#)其砥粒很多楼房,建筑用材
NO.7接近于镜面研磨用600#反转展转抛光轮举行研磨美术用,装饰用
NO.8镜面研磨镜子用抛光轮举行研磨反光镜,装饰用
4.不锈钢的缺陷类别
分类个数典型缺陷共同缺陷
原料缺陷28金属球痕,大理石纹,纵向发裂划伤,异物压入,污染,折痕,卷取不良
冷轧缺陷30辊印,辊表面粗糙,辊振动痕,鱼尾纹,微细皱纹儿,浪型缺陷,垫纸压入
退火酸洗32过酸洗,退火酸洗,欠酸洗,欠退火,点蚀,锈,刷辊痕,橡胶遗留,白斑,酸洗液遗留,炉内停止
精整缺陷30脱脂不良,研磨不匀,条纹,毛边
5.钢的分类方法
5-1按化学成分分类:
◆碳素钢
◆合金钢:低合金钢:合金元素≤5%高合金钢:合金元素≥10%中合金钢:合金元素
5%-10%
注:不锈钢为高合金钢。
5-2按质量分类:
①平凡钢
②优质钢
③高级优质(A)
④特级优质钢(E)
5-3按冶炼方法分类:
◆平炉钢
◆转炉钢
◆电炉钢
5-4按用途分类:
①C素布局钢如:45#
②合金布局钢如:40Cr
③C素工具钢如:T8
④合金工具钢如:3Cr2W8V
⑤弹簧钢如:60Si2Mn
⑥轴承钢如:GCr15
⑦不锈钢耐热钢
⑧高速钢如:W18Cr4V 5-5押金相社团分类:
①按退火状态分:
◆亚共析钢
◆共析钢
◆过共析钢
◆莱氏体钢
②按退火状态:以不锈钢为例
◆奥氏型:0Cr18Ni9(304)又称:18-8型
◆马氏体:1Cr13 22Cr13 3Cr13又称:Cr13型
◆铁素体:1Cr17 Cr25Ti
◆双相不锈钢(铁素体、奥示体双相):如:3RE60
◆沉垫固溶硬化不锈钢:0Cr17Ni7A1用于导弹核工业
不锈钢的特征
1.一般特征
◆表面雅观和使用可能性多样化
◆耐腐蚀性能好,比平凡钢长久耐用
◆耐腐蚀性好
◆强度高,故而薄板使用的可能性大
◆耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾
◆常温加工,即容易塑性加工
◆因为不必表面处理,所以简便、维护简单
◆清洁,光洁度高
◆焊接性能好
2、品位特征
2-1不锈钢的品位特征
项目基本社团
代表钢种STS304STS430STS410
热处理固融化热处理退火退火后急冷
硬度性加工硬化性微量硬化性小量硬化性
首要用途建筑物内外装饰,厨房用具,化学刻度,航空机器建筑材料,汽车零件,加用电器,厨房器具,饭盒等钎、刀机器零部件,医院用具,手术用具
耐腐蚀性高高中
强度高中高
加工性高中高
磁力非磁上磁力上磁力
焊接性高中低
2-2不锈钢的品位特征要求
用途对象产物加工工艺要求品位特征
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、叉等落料→横延→切头→成型→抛光→清洗→包装要求高不得有麻点等缺陷好一般材一般-5%不要求好
深加工类二类餐具、保暖瓶等落料→涂油→成型→(有时几次)切边→卷边→清洗→复底→抛光→焊手柄→包装要求高不得有划伤折痕等缺陷好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→电焊→打磨要求高不得有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
※各产物由于用途的不同,其加工工艺和原料的品位要求也不同。
2-3品位要求特征微细项目
(1)材质:
①DDQ(deep drawing quality)材:是指用于深拉(冲)用途的材料,也就是大家所说的的软料,这种材料的首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,深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、锅类的企业,其产物的加工比(BLANKING SIZE/制品直径)一般都比较高,它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材首要就是用于这些要求较高加工比的产物,当然加工比超过2.0的产物一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话,在加工深拉制品时产物极易孕育发生裂纹、拉穿的现象,影响成品合格率,当然也就加大了厂家的成本;
②一般材首要用于除了DDQ用途外的材料,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用材比较,它的深冲性能相对稍差,它首要用于不需伸拉就能得到的制品,象一类餐具的勺、匙、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材比拟有1个优点,就是BQ性相对较好,这首要是由于它的硬度稍高的缘故。
⑵表面品位:
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。但不锈薄板在生产历程中不可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高级材还是初级都不允许出现,而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的,因为抛光时很难抛掉它。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,从而来确定产物等级。
(3)厚度公差:
一般来讲不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同,象二类餐具和保暖瓶等,厚度公差一般要求较高,为-3~5%,而一类餐具厚度公差一般要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%,经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。同时产物内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产物客户的厚度公差要求较高,而本国销售企业对厚度公差要求相对较低(大多出于成本方面思量),部分客户甚或要求-15%。
⑷焊接性:
产物用途的不同对焊接性能的要求也是各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚或包括部分锅类企业。但是绝大多数产物都需要原料焊接性能好,象二类餐具、保暖瓶、钢管、热水器、饮水机等。
(5)耐腐蚀性:
绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,象一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有些外洋商贾对产物还做耐腐蚀性能试验:用NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损掉,来确定受腐蚀程度(注意:产物抛光时,因砂布或砂纸中含有Fe的成分,会导致测试时表面出现锈斑)
(6)抛光性能(BQ性):
目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有少量制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素首要有以下几点:
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性欠好),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,变形量极大的地区范围表面也会出小的黑点和RIDGING,从而影响BQ性。
3.各种不锈钢的特征和用途
钢号特征用途
奥
氏
体
钢301 17Cr-7Ni-低碳与304钢比拟,Cr、Ni含量少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁力,但冷加工后有磁力。列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、螺母、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。铁道车辆构架及外部装饰材料
304 18Cr-8Ni作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特征;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁力,使用温度-196℃~800℃)。家庭用品(一、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、大澡盆),汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件
304L 18Cr-8Ni-低碳作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相仿,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未举行热处理的环境下,亦能连结良好的耐蚀性,使用温度-196℃~800℃。应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、石炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件
304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu因添加Cu其成型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,故可举行庞大形状的产物成形;其耐腐蚀性与304相同。保温瓶、厨房涤荡槽、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,削减了S、Mn含量,添加N元素,防止塑性降低,提高强度,削减钢材厚度。构件、路灯、贮水罐、水管
304N2 18Cr-8Ni-N与304比拟,添加了N、Nb,为布局件用的高强度钢。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,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁力)。海水里用装备、化学、染布材料、造纸、草酸、肥料等生产装备;照像、食品工业、沿海地区举措措施、绳索、CD杆、螺栓、螺母
316L 18Cr-12Ni-2.5Mo低碳作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特征外,其抗晶界腐蚀性优。316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产物。
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。航空器、排气管、锅炉汽包
铁
素
体
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。汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产物。
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,耐高温氧化性优秀。机械构造用件,发动机排气管,锅炉燃烧室,燃烧器。
430 16Cr作为铁素体钢的代表钢种,加热膨胀率抵,成形性及耐氧化性优。耐热器具、燃烧器、家电产物、2类餐具、厨房涤荡槽、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,汽车零件,冷热水供给装备。
436L 18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N耐热性、耐磨蚀性良好,因含有Nb、Zr元素,故其加工性,焊接性优秀。洗衣机、汽车排气管、电子产物、3层底的锅。
马
氏
体
钢410 13Cr-低碳作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用;其加工性好,依热处理面硬化(有磁力)。刀刃、机械零件、石油精练装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀叉)。
420J1 13Cr-0.2C淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁力)。餐具(刀)、涡轮机叶片。
420J2 13Cr-0.3C淬火后,比420J1钢硬度升高(有磁力)。刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀、刀)。
不锈钢的应用
不锈钢不但具有良好的耐腐蚀性能,而且具有良好的外观等多种特征,不锈钢的应用范围越来越广泛。下表是关于不锈钢的应用方面的简单事例图:
行业首要使用事例
汽车用外装部品
热装部品
FLATWARE(一种容器)SPOON(勺)、FORK(叉)-出口或本国销售
刀类-出口或本国销售
HOLLOWWARE餐具(二种容器)深拉加工(DDQ)-拉伸比大于1.5 DRAWING(一般拉伸)-拉伸比小于1.5 PRESS(冲压)
SPINNING(旋压)
厨房装备涤荡槽(SINK)一般拉伸材(表面要求高)
煤气灶-表面要求高
电冰箱(冷柜内胆)
电器用具洗衣机、烘干机
微波炉
电子部件(无磁力)
钢管用装饰管
构造管(工业用)
排管用
建筑材料MIRROR(镜面材)
再研磨
升降机
建筑内外装饰材
窗户、门材
化学装备热交换器
锅炉、罐
化学工业炉
化学装备部件
一般用途REROLL(再轧钢用)
高硬度用
加工厂用
市场流通用
特殊用途
运输装备集装箱
铁道车辆
1.不锈钢在建筑业中的应用
最近几年来,应用不锈钢作为建筑材料正日益广泛。使用越来越广泛有着多方面的原因,其中包括对材料更好的了解、企图更新某些预设,设想生产出一种既耐久又无需维护的布局材料等。
早期,不锈钢用于建筑方面只局限在某些场合,即在过去认为没有适当材料的场合建筑师们正在寻求一种有特殊作用的新材料。实际上许多这样的场合,不锈钢已持久被使用而其成效已经经过持久不断地对不锈钢的冲刷作用,使生产厂家相信不锈钢材料用于室外场合甚或在高腐蚀性气体的条件下也不腐蚀。
由于不锈钢具有耐用和几乎无需要维护表面这两种特征,促使人们较以往任何时辰都更加重视其应用。大多数建筑材料的价格都在一定比例迅速上涨,而有许多材料的涨价又远远超过不锈钢材料。为调养和维持建筑物内外布局处于良好状态的用度更加猛涨得惊人。今天的建筑师必须认真地思量建筑物的全部环境。如果建筑物长年需要更换或维修,那末建筑师的预设是掉败的。
最近几年来,潜泳池的墙壁已采用不锈钢。持久以来采用的首要材料混凝土需要每年修补和涂刷,尤其是在北方地区.用碳钢并加涂层建造的潜泳池每年也需要大面积的擦洗和涂刷,上述二者都增长了潜泳池一笔可观的使用开支。当潜泳池采用不锈钢材料(304型,2B光洁度)做侧壁时,擦洗就很简单,只需用水和肥皂便能很快洗净。现在的潜泳池常常采用不锈钢槽壁和混压土池底,池底用混凝土首要是为了防滑。
某些建筑物的墙壁用304型,8级镜面抛光的不锈钢作材料。互相连接的不锈钢板都经过抛光和着色打磨使墙壁具有一致的色凋和反光性。为了防止油垢,大面积的不锈钢板的露出部分(茸脚)安装在由使镀锌板和压缩板构成的厚夹层中。抛光的不锈钢板用环氧树脂作粘结剂与镀锌钢板连接固定。
由干不锈钢能得到很软的性能,使它右可能用来作屋顶覆盖层材料。正是因为这种材料容易成形,耐用雅观,故许多建筑师选用不锈钢不仅单纯把它作为一种保护层,而是作为总体预设的构成部分。
某些建筑物(室内滑冰场管)用不锈钢材料建造永平叠合层的屋顶,不仅使该建筑从预设的观点上雅观大方,而且由于不锈钢表面的反光作用,使室内滑冰季候得以延长而兔去承担不合理的投资。
对于某些特殊布局,往往由于应用不锈钢使许多灾题得到解决。好比有一座汽车库,预设时要求泊车库对停放汽车不仅要有保护作用且对排出气体具有良好通风作用;同时还能使一定程度的阳光进入车库,选材既经久耐用又无需调养。为满足上述要求,预设者选用6*10in(15*25cm)201型不锈钢格板,将格板固定在垂直柱子上,使内交际错造成叠合布局.为加强建筑设汁成效,交错的外格板上采用浮面光洁度,外围的成行柱格板采用平凡2B光洁度,所有里面的格板均为2D光沽度。这种交借变化的格局使车库具有1个生动的外观。
对于一座建筑物的屋顶布局,其使用寿命和外观应同样重视。在机场的食堂,为了使屋顶雅观,排气电扇都用不锈钢板遮盖。在选择遮盖材料时,还特别强调了材料的不反光性。所选用的村料为304型不锈钢,粗抛光,低反射性,6级光洁度。对于光沽度的选摘要加意到特别由于发出眩光,防碍飞行员在到达目的地着陆时的视线。
办公大厅的内外建筑给构中都采用了不锈钢材料。其建筑措施采用不锈钢作幕墙。建筑入口处的柱列都包上不锈钢板,建筑物正面所有窗户的净扮装置也都途盖上不锈钢。
办公大厦苏息厅上边的无花板是由带有浮雕的不锈钢板构成。利用阳模和阴模冲制不锈钢薄板上的浮凸部分.
不锈钢不仅使用寿命长,而且是制作俘凸给构的好材料,这样可以加强建筑物的造型美,故往往是广场的首要标记。
不锈钢作为首要材料用于室外艺末建筑的另一例子是矗立在河畔上出名的拱桥。
不锈钢材料可以任意选择。它具有多种不同的强度-重量比以适应各类建筑布局要求。此外,不同等级的表面光洁度也为各种不同建筑举措措施提供选择范围,以满足实际需要。建筑师的大胆构想,将使不锈钢在建筑业上的应用日益广泛。
2.不锈钢在海西服置上的应用
各种不同类型的不锈钢正在日益广泛和乐成地用于各种不同的海洋环境中。必需指出,在海水中不锈钢要持久免于腐蚀需要庞大的防腐工程技能和大量投资。奥氏体和马氏体不锈钢好久以来就用于帆海动力装置上的过热器管道和透平机叶片。在这些装置中要连结低氯化物含量是很不容易的,因为帆海动力装置的应用技能与一般发电装置的基本原理并没有差别。不锈钢也正在用于远洋商船上的大容量化学容器,其使用环境在某些方面与陆地化工厂的使用条件截然不同。
大多数不锈钢牌号在海洋条件下应用都能得到对劲的成果,但不同牌号则对应力腐蚀开裂表现敏感。以410型为代表的马氏体钢和430型为代表的铁素体钢,在海洋条件下,数月内便会生锈。这种匀称锈蚀可通过机械打磨加以去除。比较受欢迎的不锈钢是奥氏体不锈钢,因为它的抗锈蚀能力较强(但由于应力腐蚀开裂则例外)。随着时间迁移,奥氏体不锈钢也会发黑。如果由于雅观或其它方面的原因,这种发黑也可以通过打磨去除。不锈钢在海水中很少会孕育发生匀称锈烛,所以在实际使用中可不必担心。
推进器海洋上的拖轮和其它船只上的推进器可由铸造不锈钢CF-8(相当干304型不锈钢)制成。当船只不航行时,从推进器主光轴通过轴承到船体,构成1个导电的金属回路。相当于成分为410型不锈钢的铸造推进器也时常披选用,并在其它方面得到广泛应用如用于破冰船等。
近代不锈钢技能的成长,已开始采用复相奥氏体-铁素体不锈钢20Cr-8Ni-3.5Mo来铸造远洋巨轮上大型推进器(重达3000kg)。
时常在港口工作的船只,特别容易遇到海面上的原木或其它浮体而加速推进器的损坏。因此,采用奥氏体不锈钢制作推进器能通过矫直或焊接的办法而得到修复,这是选材上1个值得重视的问题。
泵早已察看到离心泵在海水工作的条件下,如采用不锈钢构件,则能预示出一定的可靠性。在连结流动的海水中,采用CF-8M铸造不锈钢叶轮(其成分相当于316型不锈钢)和用316型不锈钢作主光轴,可以不出任何问题。当水泵停止工作时,漏洞腐蚀和点腐蚀很可能就成为严重问题。但如果来用较为活泼而又易锈的生铁制造1个壁厚相当大的泵箱时,则生铁在停机时间能起到阴极保护作用。当泵工作时,生铁箱的阴极保护作用下一定能使下锈钢极化,但流动的水维待了阴极保护作用。此外,持久工作的泵可能由于交替使用,既有时海水更换成淡水而起到防护作用。
散装容器不锈钢一直被用来作为货运中的散袋容器,用以装载液化天然气体(LNG),化学药品、饮料等。货运中盛LNG的容器习惯采用304L型不锈钢,其目的不是为了耐腐蚀而是思量到在低温状态下的机械性能。
对于海运化学制品的容器,采用不锈钢的目的首要是思量到它的耐腐蚀性,这与陆地化学制品的储运是不同的。如果船只属于一般不定期货轮,则运载化学制品的容器也可以运输任何物品,从醋酸、糟糕浆到二甲苯。一般都用316L型不锈钢作阀门、货运泵、管遭、加热盘管和容器本身。容器可以由整体不锈钢构成或用碳钢包复上一层0.06~0.08in(1.5-2.0mm)的不锈钢板制成。在使用以前,必须举行细致的查抄板材是不是有缺陷并举行彻底的清洁处理和钝化处理。
实验表白装有化学制品的客器允许用海水举行冲洗,但随后必烦很快用淡水冲洗。对于在容器内的任何不锈钢加热装置,当氯化物未彻底冲刷掉以前,切莫开始工作以防孕育发生应力腐蚀开裂。化学制品容器预设时,不应思量用来盛海水因为这样做会导-致孕育发生漏洞腐蚀的危险。如果预设方案中规定非用来盛海水不可,那末就必须思量采取阴极保护系统以控制漏洞腐蚀的成长。在这种环境下,不锈钢容器可能会孕育发生难以去除的石灰质沉积物,这是1个值得重视的问题。
热交换器强迫水循环系统的冷却器和电站蒸汽冷凝器已广泛采用奥氏体不锈钢管道,后者的进水口因高度污染而不宜采用铜合金材料。比较受欢迎的好材料为316型不锈钢。在海岸和港湾地区,大量外来的团块和淤泥进入冷凝器管道,特别容易造成严重障碍,这种环境必须采取措施加以排除。一种合理的措施就是采用橡胶球循环通过管道中,由于橡胶球能孕育发生挤压作用从而清理了管壁。当海水的流动速度约莫为1m/S时,便可以防止海洋有机类杂物被吸入,从而保怔了冷凝器管道免于孕育发生点腐蚀。不同于其它有色合金,采用不锈钢作冷凝器的管道则不受最大流速的限制,但却与全般泵装置的经济成效有关。
O形密封圈串联式电连接器和有关O形密封圈定位装置都广泛采用304型和316型不锈钢制造,特别是海洋和军事工程。采用上述材料都能得到对劲的使用成效。O形密封器可通过船体,铝架或其它因素得到阴极保护作用。如果没有阴极保护作用,O形密封圈的细糟糕很快(有些在数周内)就会孕育发生漏洞腐烛而导致严重掉效。
1.不锈钢的物理性能
不锈钢的物理性能首要用以下几方面来表示:
①.加热膨胀系数
因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀-温度曲线的斜率,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均等斜率是均等加热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示,一般为用长度表示。
②.密度
物质的密度是该物质单元体积的质量,单元是kg/m3或1b/in3。
③.弹性模量
当施加力于单元长度棱住的两端能引起物体在长度上的单元变化时,单元面积上所需的力称为弹性模量。单元为1b/in3或N/m3。
④.电阻率
在单元长度立方体材料的两对面之间测量的电阻,单元用Ω·m,μΩ·cm或(已废的)Ω/(circular mil.ft)来表示。
⑤.磁导率
无量纲系数,表示物质易被磁化的程度,是磁感到强度与磁场强度之比。
⑥.熔化温度范围
确定合金开始凝集和凝集完了的温度。
⑦.比热
单元质量的物质温度改变1度所需要的热能。在英制和CGs制中二者比热的数据相同,因为热能的单元(Biu或cal)取决于单元质量的水升高1度听需的热能。国际单元制中比热的数据与英制或CGS制是不同的,因为能+量的单元(J)是按不同的定义定的。比热的单元是Btu(1b·0F)及J/(kg·k)。
⑧.热导率
物质导热的速率的量度。在单元截面积物质上成立单元长度上的1度的温度梯度时,那末热导率定义为单元时间传导的热能,热导率的单元为Btu/(h·ft·0F)或w/(m·K)。
⑨.热扩散率
是确定物质内部温度前迁速率的一种性能,是热导率对比热乎密度乘积的比值,热扩散率单元以Btu/(h·ft·0F)或w/(m·k)表示。
2.不锈钢的化学成分
类型序号牌号化学成分%
CSiMnPSNiCrMoCuN其它
奥
氏
体
型11Cr17Mn6Ni5N≤0.15≤1.005.50-7.50≤0.060≤0.0303.50-5.5016.00-18.00--≤0.25-
21Cr18Mn8Ni5N≤0.15≤1.007.50-10.00≤0.060≤0.0304.00-6.0017.00-19.00
--≤0.25-
31Cr18Mn10Ni5Mo3N≤0.15≤1.008.50-12.00≤0.060≤0.0304.00-6.0017.00-19.002.8-3.5-0.20-0.30-
41Cr17Ni7≤0.15≤1.00≤2.00≤0.065≤0.0306.00-8.0016.00-18.00--
51Cr18Ni9≤0.15≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0308.00-10.0017.00-19.00--
6Y1Cr18Ni9≤0.15≤1.00≤2.00≤0.20≤0.0308.00-10.0017.00-19.001)---
7Y1Cr18Ni9Se≤0.15≤1.00≤2.00≤0.20≤0.0308.00-10.0017.00-19.00---Se≥0.15 80Cr18Ni9≤0.07≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0308.00-10.0017.00-19.00--
900Cr19Ni10≤0.030≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0308.00-10.0018.00-20.00--
100Cr19Ni9N≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0307.00-10.5018.00-20.00--0.10-0.25-
110Cr18Ni10NbN≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0307.50-10.5018.00-20.00--0.15-0.30Nb≤0.15 1200Cr18Ni10N≤0.030≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0308.50-11.5017.00-19.00--0.12-0.22-
131Cr18Ni12≤0.12≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03010.50-13.0017.00-19.00--
140Cr23Ni13≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03012.00-15.0022.00-24.00--
150Cr2 5Ni20≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03019.00-22.0024.00-26.00--
160Cr17Ni12Mo2≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03010.00-14.0016.00-18.502.00-3.00---
171Cr18Ni12Mo2Ti6)≤0.12≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03011.00-14.0016.00-19.001.80-2.50--Ti5(C%-0.02)~0.08 180Cr18Ni12Mo2Ti≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03011.00-14.0016.00-19.001.80-2.50--Ti5*C%-0.70 1900Cr17Ni14Mo2≤0.030≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03012.00-15.0016.00-18.002.00-3.00---
200Cr17Ni12Mo2N≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03010.00-14.0016.00-18.002.00-3.00-0.10-0.22-
2100Cr17Ni13Mo2N≤0.030≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03010.50-14.5016.00-18.502.00-3.00-0.12-0.22-
220Cr18Ni12Mo2Cu2≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03010.00-14.5017.00-19.001.20-2.751.00-2.50--
2300Cr18Ni14Mo2Cu2≤0.030≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03012.00-16.0017.00-19.001.20-2.751.00-2.50--
240Cr19Ni13Mo3≤0.12≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03011.00-15.0018.00-20.003.00-4.00---
2500Cr19Ni13Mo3≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03011.00-15.0018.00-20.003.00-4.00---
261Cr18Ni12Mo3Ti6)≤0.12≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03011.00-14.0016.00-19.002.50-3.50--Ti5(C%-0.02)~0.08 270Cr18Ni12Mo3Ti≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03011.00-14.0016.00-19.002.50-3.50--Ti5*C%-0.70 280Cr18Ni16Mo5≤0.040≤1.00≤2.00≤0.035≤0.03015.00-17.0016.00-19.004.00-6.00---
291Cr18Ni9Ti6)≤0.12≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0308.00-11.0017.00-19.00---Ti5(C%-0.02)~0.08 300Cr18Ni10Ti≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0309.00-12.0017.00-19.00---Ti≥5*C%
310Cr18Ni11Nb≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0309.00-13.0017.00-19.00---Nb≥10*C%
320Cr18Ni9Cu3≤0.08≤1.00≤2.00≤0.035≤0.0308.50-10.5017.00-19.00-3.00-4.00--
330Cr18Ni13Si4≤0.083.00-5.00≤2.00≤0.035≤0.03011.50-15.0015.00-20.00---2)
奥氏体
|
铁素体型340Cr26Ni5Mo2≤0.08≤1.00≤1.50≤0.035≤0.0303.00-6.0023.00-28.001.00-3.00--2)
351Cr18Ni11Si4AlTi0.10-0.183.40-4.00≤0.80≤0.035≤0.03010.--120.17.50-19.50---Al 0.10-0.30;Ti 0.40-0.70 3600Cr18Ni5MoSi2≤0.0301.30-2.001.00-2.00≤0.035≤0.0304.50-5.5018.00-19.502.50-3.00---
铁
素
体
型370Cr13Al≤0.08≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)11.50-14.50---Al 0.10-0.30 3800Cr12≤0.030≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)11.00-13.00--
391Cr17≤0.12≤0.75≤1.25≤0.035≤0.0303)16.00-18.00--
40Y1Cr17≤0.12≤1.00≤1.00≤0.035≥0.153)16.00-18.001)---
411Cr17Mo≤0.12≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)16.00-18.000.75-1.25---
4200Cr30Mo25)≤0.010≤0.40≤0.40≤0.035≤0.030-28.50-32.001.50-2.50-≤0.015-
4300Cr27Mo25≤0.010≤0.40≤0.40≤0.035≤0.030-25.00-27.500.75-1.50-≤0.015-
马
氏
体
型441Cr12≤0.15≤0.50≤1.00≤0.035≤0.0303)11.50-13.00--
451Cr13≤0.15≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)11.50-13.50--
460Cr13≤0.08≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)11.50-13.50--
47Y1Cr13≤0.15≤1.00≤1.25≤0.035≥0.153)12.00-14.001)---
481Cr13Mo≤0.08-0.18≤0.60≤1.00≤0.035≤0.0303)11.50-14.000.30-0.60---
492Cr 130.16-0.25≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)12.00-14.00--
503Cr 130.26-0.35≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)12.00-14.00--
51Y3Cr 130.26-0.40≤1.00≤1.25≤0.035≥0.153)12.00-14.001)---
523Cr13Mo0.28-0.35≤0.80≤1.00≤0.035≤0.0303)12.00-14.00 0.50-1.00---
534Cr 130.36-0.45≤0.60≤0.80≤0.035≤0.0303)12.00-14.00--
541Cr17Ni20.11-0.17≤0.80≤0.80≤0.035≤0.0301.50-2.5016.00-18.00--
557Cr 170.60-0.75≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)16.00-18.004)---
568Cr 170.75-0.95≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)16.00-18.004)---
579Cr 180.90-1.00≤0.80≤0.80≤0.035≤0.0303)17.00-19.004)---
5811Cr 170.95-1.20≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0303)16.00-18.004)---
59Y11Cr 170.95-1.20≤1.00≤1.25≤0.035≥0.153)16.00-18.004)---
609Cr18Mo0.95-1.10≤0.80≤0.80≤0.035≤0.0303)16.00-18.000.40-0.70---
619Cr18MoV0.85-0.95≤0.80≤0.80≤0.035≤0.0303)17.00-19.001.00-1.30--V0.07-0.12
沉淀硬化型620Cr17Ni4Cu4Nb≤0.07≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0306.50-7.5015.50-17.50-3.00-5.00-Nb 0.15-0.45 630Cr17Ni7Al≤0.09≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0306.50-7.5016.00-18.00-≤0.50-Al 0.75-1.50 640Cr15Ni7Mo2Al≤0.09≤1.00≤1.00≤0.035≤0.0306.50-7.5014.00-16.002.00-3.00--Al 0.75-1.50
类别钢种化学成分(%)机械性能物理性能类似规格钢钢种类别
KS(JIS)CCrNiMo其它热处理条件内部策应力(N/mm2)抗拉强度(N/mm2)延伸率(%)硬度比热J/g0C弹性系数×103 N/mm2加热膨胀系数×10-6 cm/cm/0C(2.0~1000C)热传导率W/m.0C(10 00C)UNSAISIDINISO KS(JIS)
HBHRBHV
奥氏
体301≤0.1516.0~18.06.00~8.00--S≥205≥520≥40≤207≤95≤2180.5019416.916.3 S30100301×12CrNi17 714301奥氏体
301L≤0.03016.0~18.06.00~8.00-N≤0.20S≥215≥550≥45≤187≤90≤2000.5019416.916.3--×2CrNi18 7-301L 304≤0.0818.0~20.08.00~10.50--S≥205≥520≥40≤187≤90≤2000.5019417.316.3 S30400304×5CrNi18 1011304 304J10.02~0.0516.5~17.17.5~7.9-Cu1.9~2.2S≥155≥450≥40≤187≤90≤2000.5019417.316.3--304J1 304L≤0.03018.0~20.09.00~13.00--S≥175≥480≥40≤187≤90≤2000.5019417.316.3 S30403304L×2CrNi19 1110304 L
304N1≤0.0818.0~20.07.00~10.50-N0.10~0.25S≥275≥550≥35≤217≤95≤2000.5019417.316.3 S30451304N--304N1 304N2≤0.0818.0~20.07.50~10.50-Nb≤0.15S≥345≥690≥35≤248≤100≤2600.5019417.316.3 S30452---304N2 316≤0.0816.0~18.010.00~14.002.00~3.00-S≥205≥520≥40≤187≤90≤2000.5019416.016.3 S31600316×5CrNiMo17 12 2
×5CrNiMo17 14 320、20a316 316L≤0.0316.0~18.012.00~15.00--S≥175≥480≥40≤187≤90≤2000.5019316.016.3 S31603316L×2CrNiMo17 13 2
×2CrNiMo17 14 319、19a316L 321≤0.0817.0~19.09.00~13.00-Ti5×C%S≥205≥520≥40≤187≤90≤2000.5019416.716.1 S32100321×6Cr NiTi18 1015H11321
铁素体409L≤0.0317.0~19.0--Ti6×C%~0.75A≥175≥360≥25≤162≤80≤1750.4620011.724.9--409L铁素体
410L≤0.0311.0~13.5---A≥195≥360≥22≤183≤88≤2000.462009.925.1--410L 430≤0.1216.0~18.0---A≥205≥450≥22≤183≤88≤2000.4620010.426.4 S43000430×6Cr178、H4430 430J1L≤0.02516.0~20.0--Nb8(C%+N%)~0.8Cu0.30~0.80A≥205≥390≥22≤192≤90≤2000.4620010.425.0--430J1L 436L≤0.02516.0~19.0-0.75~1.25Ti、Nb、Zr8×(C%+N%)~0.8A≥245≥410≥20≤217≤96≤2300.4620010.425.0 S43600436--436L
马氏体410≤0.1511.5~13.5---A≥205≥440≥20≤201≤93≤2100.462029.924.9 S41000410×10Cr 133410马氏体
420J10.16~0.2512.0~14.0---A≥225≥520≥18≤223≤97≤2340.4620210.323.8 S42000420×20Cr 134420J1 420J20.26~0.412.0~14.0---A≥225≥540≥18≤235≤99≤2470.4620210.323.8 S42000420 3.不锈钢的物理化学机械特征一览表4.不锈钢的机械性能(制作中)
不锈钢的耐腐蚀性及其种类
1.腐蚀的种类和定义
在众多的工业用途中,不锈钢都能提供今人对劲的耐蚀性能。根据使用的经验来看,除机械掉效外,不锈钢的腐蚀首要表现在: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、腐蚀疲劳和漏洞腐蚀)。这些局部腐蚀所导致的掉效事例几乎占掉效事例的半壁以上。事实上,很多掉效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。
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掉效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材猜中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或者二者兼而有之)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,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹,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(在韧性材猜中,一般为通过显微缺陷的聚合)而断开。因此,由于应力腐蚀开裂而掉效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征地区范围和与已微缺陷的聚合相联系的"韧窝"地区范围。
点腐蚀:是一种导致腐蚀的局部腐蚀形式。
晶间腐蚀:晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,故而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。
漏洞腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的漏洞之中或屏蔽的表面内。这样的漏洞可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、松动的表面沉积物和海生物相接烛之处形成。
周全腐蚀:是用来描述在全般合金表面上以比较均勺的体式格局所发生的腐蚀现象的术语。当发生周全腐蚀时,村料由于腐蚀而逐渐变薄,甚或材料腐蚀掉效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现周全腐蚀。周全腐蚀所引起的掉效问题并不怎么使人担心,因为,这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。
2.各种不锈钢的耐腐蚀性能
304是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的装备和机件。
301不锈钢在形变时呈现出较着的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。
302不锈钢本色上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。
302B是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。
303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于首要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。
304L是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中孕育发生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
304N是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。
305和384不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。
308不锈钢用于制作焊条。
309、310、314及330不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。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,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性.
316和317型不锈钢含有铝,故而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于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和合硫量较高的易切削不锈钢316F。
32一、347及348是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的限制。
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