不锈钢是机械(xie)加(jia)工中(zhong)最常(chang)见(jian)的(de)钢(gang)制材(cai)料(liao)之一,了(le)解不锈(xiu)钢(gang)知识(shi),有(you)助(zhu)于更好的(de)掌(zhang)握(wo)材(cai)料(liao)的(de)选(xuan)用(yong)。
不锈钢(gang)(stainless steel)是(shi)不锈(xiu)耐(nai)酸钢(gang)的简(jian)称(cheng),耐(nai)空气、蒸汽(qi)、水(shui)等(deng)弱(ruo)腐(fu)蚀介质(zhi)或(huo)具(ju)有不(bu)锈性(xing)的(de)钢种称为不锈(xiu)钢(gang);而(er)将(jiang)耐化(hua)学腐(fu)蚀(shi)介质(酸、碱(jian)、盐(yan)等化(hua)学浸(jin)蚀(shi))腐(fu)蚀的(de)钢(gang)种(zhong)称(cheng)为(wei)耐(nai)酸(suan)钢(gang)。
不锈(xiu)钢指耐(nai)空(kong)气(qi)、蒸(zheng)汽(qi)、水等弱腐(fu)蚀介质(zhi)和酸(suan)、碱(jian)、盐(yan)等化(hua)学浸(jin)蚀性(xing)介质(zhi)腐(fu)蚀(shi)的钢,又(you)称(cheng)不(bu)锈耐(nai)酸钢(gang)。实际应用中,常(chang)将耐(nai)弱腐蚀介质腐(fu)蚀的钢(gang)称(cheng)为(wei)不锈(xiu)钢,而(er)将(jiang)耐(nai)化学(xue)介质腐蚀的钢称(cheng)为(wei)耐(nai)酸(suan)钢。由于(yu)两(liang)者在(zai)化(hua)学成(cheng)分(fen)上的差异,前者(zhe)不(bu)一(yi)定(ding)耐化(hua)学介质腐(fu)蚀,而后(hou)者则一般均具(ju)有(you)不锈(xiu)性(xing)。不(bu)锈钢(gang)的(de)耐蚀(shi)性(xing)取决(jue)于(yu)钢(gang)中所含的(de)合金(jin)元(yuan)素(su)。
常(chang)见(jian)分(fen)类
通常(chang),按(an)照(zhao)金(jin)相(xiang)组织(zhi),把(ba)普(pu)通的不锈钢(gang)分为(wei)三类(lei): 奥氏(shi)体(ti)型(xing)不(bu)锈钢、铁(tie)素体(ti)型不(bu)锈(xiu)钢、马(ma)氏(shi)体(ti)型(xing)不(bu)锈(xiu)钢。
在这三类(lei)基本(ben)金(jin)相组(zu)织基(ji)础(chu)上(shang),为(wei)了特定(ding)需求(qiu)与目(mu)的(de),又(you)衍生出(chu)了(le)双相钢、沉淀(dian)硬化(hua)型(xing)不(bu)锈(xiu)钢和含(han)铁(tie)量低于(yu)50%的高(gao)合金钢(gang)。
1、奥(ao)氏(shi)体型不锈(xiu)钢(gang)。
基体(ti)以面(mian)心(xin)立(li)方晶体(ti)结(jie)构的(de)奥氏(shi)体组织(cy相)为主,无磁(ci)性(xing),主要(yao)通(tong)过(guo)冷(leng)加工(gong)使其强化(并可(ke)能(neng)导致一(yi)定(ding)的(de)磁性(xing))的不锈钢。美国钢铁(tie)协(xie)会以200和300系(xi)列的(de)数(shu)字(zi)标(biao)示,如304。
2、铁(tie)素(su)体型不(bu)锈(xiu)钢(gang)。
基(ji)体(ti)以体心立(li)方(fang)晶体结(jie)构(gou)的铁(tie)素(su)体组(zu)织(zhi)((a相(xiang))为主(zhu),有磁(ci)性,一般(ban)不(bu)能(neng)通过热(re)处理硬(ying)化(hua),但(dan)冷(leng)加工(gong)可(ke)使其轻微强化的不(bu)锈钢(gang)。美(mei)国钢铁(tie)协会(hui)以430和446为(wei)标(biao)示(shi)。
3、马(ma)氏体型不锈(xiu)钢。
基(ji)体(ti)为马(ma)氏体组织(体心(xin)立方(fang)或(huo)立(li)方),有(you)磁性,通(tong)过(guo)热(re)处(chu)理可(ke)调(diao)整(zheng)其力学(xue)性(xing)能(neng)的(de)不锈(xiu)钢。美(mei)国钢铁协会(hui)以410, 420以(yi)及440数(shu)字标(biao)示(shi)。马氏(shi)体(ti)在(zai)高温下具有奥氏体组(zu)织(zhi),当以适当(dang)的(de)速度(du)冷却至室(shi)温(wen)时,奥氏体(ti)组织(zhi)能够(gou)转变为马(ma)氏体(即淬(cui)硬)。
4、奥(ao)氏(shi)体(ti)一(yi)铁素(su)体(双相)型(xing)不锈钢。
基体兼有奥氏体和(he)铁(tie)素体(ti)两相(xiang)组(zu)织,其中(zhong)较少(shao)相(xiang)基(ji)体(ti)的(de)含量一般(ban)大于15%,有磁(ci)性(xing),可通过冷加(jia)工使(shi)其强(qiang)化的不(bu)锈钢,329是(shi)典型的(de)双(shuang)相(xiang)不(bu)锈(xiu)钢。与奥氏(shi)体不锈钢(gang)相(xiang)比,双相(xiang)钢强(qiang)度高(gao),耐晶间(jian)腐蚀和耐氯(lv)化(hua)物(wu)应(ying)力腐蚀(shi)及点(dian)腐蚀(shi)能力均有明(ming)显提高。
5、沉淀(dian)硬(ying)化(hua)型(xing)不锈(xiu)钢(gang)。
基(ji)体(ti)为(wei)奥氏体(ti)或马(ma)氏(shi)体组织(zhi),并(bing)能(neng)通(tong)过沉(chen)淀(dian)硬化(hua)处(chu)理(li)使(shi)其(qi)硬(ying)化的不(bu)锈钢。美(mei)国钢(gang)铁(tie)协会(hui)以(yi)600系列的(de)数字(zi)标示(shi),如630,即(ji)17-4ph。
一般(ban)来(lai)说,除合金外,奥(ao)氏(shi)体不锈(xiu)钢的(de)耐腐蚀(shi)性是(shi)比较优(you)异的(de),在腐蚀性(xing)较(jiao)低的(de)环(huan)境(jing)中(zhong),可以(yi)采用铁素(su)体不锈钢,在轻(qing)度腐蚀性(xing)环(huan)境(jing)中(zhong),若(ruo)要(yao)求(qiu)材料具有(you)高(gao)强度(du)或(huo)高(gao)硬(ying)度(du),可(ke)以采(cai)用马(ma)氏体不(bu)锈钢(gang)和(he)沉(chen)淀硬化不(bu)锈(xiu)钢(gang)。
特(te)性和(he)用(yong)途
表(biao)面(mian)工(gong)艺(yi)
厚(hou)度区分
1、因为(wei)钢(gang)厂机械(xie)在(zai)轧(ya)制过程(cheng)中,轧(ya)辊(gun)受热出(chu)现(xian)细微(wei)变形(xing),导(dao)致轧(ya)出(chu)来(lai)的板子厚(hou)度(du)出(chu)现(xian)偏差,一般中间(jian)厚两(liang)边(bian)薄。在(zai)测(ce)量(liang)板(ban)子厚度时(shi)国(guo)家(jia)规(gui)定应(ying)测(ce)量(liang)板头(tou)中(zhong)间部位(wei)。
2、公差(cha)产生的(de)原因(yin)是根据(ju)市(shi)场(chang)和(he)客户(hu)需(xu)求(qiu),一(yi)般分(fen)为大公(gong)差和小(xiao)公(gong)差: 例如
什(shen)么样(yang)的(de)不(bu)锈(xiu)钢(gang)不(bu)易生(sheng)锈(xiu)?
影响(xiang)不锈钢(gang)锈蚀的主要(yao)因素有三(san)点:
1、合(he)金(jin)元素(su)的(de)的含(han)量(liang)。
一(yi)般(ban)地说(shuo)铬(ge)的含(han)量(liang)在(zai)10.5%钢就不(bu)易(yi)生锈了。铬(ge)镍的含量越(yue)高防腐性就(jiu)越好(hao),如304材质镍(nie)要的(de)含(han)量(liang)在(zai)8-10%,铬的含量达到18-20%,这(zhe)样的不锈 钢在(zai)一般(ban)情(qing)况(kuang)下是(shi)不(bu)会(hui)生锈的。
2、生(sheng)产(chan)企业的(de)冶(ye)炼(lian)工艺也会(hui)影(ying)响(xiang)不(bu)锈钢(gang)的耐腐(fu)蚀性(xing)。
冶(ye)炼(lian)技术好(hao)、设(she)备(bei)先进(jin)、工(gong)艺先(xian)进(jin)的大(da)的(de)不(bu)锈钢厂(chang)无论(lun)是在合金元素(su)的控(kong)制,杂质(zhi)的去除(chu)、钢坯(pi)冷却(que)温度的控制都能(neng)得到(dao)保(bao)证(zheng),因此(ci)产品(pin)质量稳(wen)定(ding)可(ke)靠,内在(zai)质量(liang)好(hao),不易(yi)生锈(xiu)。反(fan)之一些(xie)小的钢厂设(she)备落后,工(gong)艺(yi)落(luo)后,冶(ye)炼过(guo)程(cheng)中,杂质(zhi)不(bu)能(neng)去除(chu),生(sheng)产的(de)产(chan)品(pin)难免(mian)会生(sheng)锈。
3、 外部(bu)环(huan)境,气(qi)候(hou)干(gan)燥(zao)通(tong)风(feng)好的(de)环境不(bu)易生(sheng)锈。
而空气(qi)湿度大(da),连续阴雨天(tian)气(qi)、或空(kong)气中含酸(suan)碱(jian)度大的环(huan)境地(di)区(qu)就易(yi)生锈。304材质不锈钢(gang),如(ru)果周(zhou)边环境太差也(ye)是(shi)会(hui)生锈(xiu)的(de)。
不锈钢(gang)出(chu)现锈斑该(gai)怎样处(chu)理?
1、化学(xue)方(fang)法(fa)
用酸洗(xi)膏(gao)或(huo)喷(pen)雾辅助(zhu)其(qi)锈蚀部(bu)位(wei)重新钝(dun)化形成氧化(hua)铬(ge)薄膜使(shi)其重新(xin)恢(hui)复(fu)耐腐蚀能(neng)力,酸洗(xi)之后(hou),为(wei)了去除(chu)所有的(de)污(wu)染物和(he)酸(suan)残留(liu)物,用清(qing)水(shui)进(jin)行(xing)适当的(de)冲洗(xi)非常(chang)重要。一(yi)切(qie)处(chu)理(li)后用抛光设(she)备重新抛(pao)光,用(yong)抛光腊封(feng)闭(bi)即(ji)可(ke)。对局部(bu)有(you)轻(qing)微锈斑的也(ye)可用1:1的汽油、机(ji)油(you)混(hun)合(he)液(ye)用干净抹(mo)布擦(ca)去(qu)锈斑(ban)即(ji)可(ke)。
2、 机(ji)械方法
喷(pen)砂(sha)清理,用玻璃(li)或陶瓷(ci)微粒喷(pen)丸(wan)清理,湮没,刷洗(xi)和抛(pao)光。用(yong)机械方法有(you)可(ke)能(neng)擦(ca)去以(yi)前(qian)被(bei)清除的(de)材(cai)料(liao)、抛光(guang)材(cai)料或(huo)湮没材料造成的(de)污(wu)染(ran)。所有(you)各种污染尤(you)其(qi)是外(wai)来铁颗(ke)粒都可能成为腐(fu)蚀的(de)来(lai)源,特(te)别(bie)是(shi)在潮(chao)湿环(huan)境中(zhong)。因此(ci),机(ji)械清理(li)表面最(zui)好应(ying)当(dang)在(zai)干(gan)燥条(tiao)件(jian)下(xia)进行(xing)正规清理。使(shi)用(yong)机(ji)械(xie)法(fa)只能清理(li)其(qi)表面,不能改变(bian)材(cai)料本身(shen)的(de)抗(kang)腐(fu)蚀能(neng)力(li)。因此建议(yi)在机(ji)械清(qing)理(li)后用(yong)抛光设备重(zhong)新抛(pao)光(guang),用抛光(guang)腊(la)封闭(bi)。
在(zai)仪表(biao)行(xing)业(ye), 常(chang)用的不(bu)锈钢牌号(hao)及性能
1、 304不锈钢(gang)。是(shi)应(ying)用(yong)量(liang)较(jiao)大(da)、使用范(fan)围(wei)最广(guang)的(de)奥氏(shi)体不(bu)锈钢之一,适用于制造深(shen)冲成型部(bu)件(jian)和输酸(suan)管(guan)道(dao)、容(rong)器、结构件、各类(lei)仪(yi)表本体等(deng),也(ye)可(ke)以制造无(wu)磁、低温设(she)备和(he)部(bu)件。
2、 304l不(bu)锈(xiu)钢(gang)。为解决因cr23c6析出(chu)致使304不锈(xiu)钢在(zai)一些(xie)条(tiao)件(jian)下(xia)存在(zai)严(yan)重的晶(jing)间腐蚀倾向而(er)发展(zhan)的(de)超(chao)低(di)碳奥氏(shi)体(ti)不(bu)锈(xiu)钢(gang),其(qi)敏化态(tai)耐晶间(jian)腐蚀(shi)能力显(xian)著(zhu)优于(yu)304不锈钢(gang)。除(chu)强度稍低(di)外(wai),其它(ta)性(xing)能同321不(bu)锈钢,主要用于需焊接后(hou)又不能(neng)进行固溶处(chu)理(li)的(de)耐蚀设备(bei)和(he)部(bu)件(jian),可(ke)用于制造各类(lei)仪表本(ben)体等(deng)。
3、304h不(bu)锈(xiu)钢。304不(bu)锈钢的(de)内(nei)部分(fen)支(zhi),碳(tan)质量(liang)分(fen)数在(zai)0.04%—0.10%,高温性能优(you)于304不(bu)锈(xiu)钢。
4、316不(bu)锈(xiu)钢。在10cr18ni12钢基础(chu)上加(jia)人钼(mu),使(shi)钢(gang)具有(you)良(liang)好(hao)的(de)耐(nai)还原(yuan)性(xing)介(jie)质(zhi)和耐点腐(fu)蚀(shi)能力(li)。在海水和其(qi)他(ta)各(ge)种介(jie)质(zhi)中,耐(nai)腐(fu)蚀性优于304不(bu)锈钢,主要(yao)用(yong)于耐(nai)点(dian)蚀(shi)材料。
5、316l不(bu)锈钢。超(chao)低碳钢,具有(you)良(liang)好(hao)的(de)耐敏化态晶(jing)间(jian)腐蚀的性(xing)能(neng),适(shi)用于制(zhi)造(zao)厚截(jie)面尺寸(cun)的(de)焊(han)接部件(jian)和(he)设备,如(ru)石(shi)油化(hua)工设备(bei)中(zhong)的耐蚀材(cai)料。
6、 316h不(bu)锈(xiu)钢。316不锈钢(gang)的内(nei)部分支(zhi),碳质(zhi)量(liang)分(fen)数在0.04%—0.10%,高温性能(neng)优于(yu)316不(bu)锈钢。
7、317不(bu)锈(xiu)钢。耐(nai)点蚀和抗蠕变能力优于(yu)316l不(bu)锈(xiu)钢(gang),用于制造石化及耐有机(ji)酸腐(fu)蚀(shi)的设备。
8、321不(bu)锈钢。钛稳(wen)定化(hua)的(de)奥氏(shi)体不(bu)锈钢,添加钛提(ti)高(gao)耐晶间(jian)腐(fu)蚀性(xing)能,并具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)高(gao)温力学(xue)性能(neng),可用超低碳(tan)奥(ao)氏体(ti)不锈(xiu)钢(gang)代替(ti)。除(chu)高温(wen)或抗氢腐蚀等专(zhuan)用场合外(wai),一般(ban)情况不推荐(jian)使用。
9、347不(bu)锈(xiu)钢(gang)。铌稳(wen)定(ding)化(hua)的奥氏体(ti)不(bu)锈(xiu)钢,添加铌(ni)提(ti)高(gao)耐晶间(jian)腐蚀性(xing)能,在酸、碱、盐(yan)等腐蚀介质(zhi)中的(de)耐(nai)蚀(shi)性(xing)同321不锈(xiu)钢(gang),焊接(jie)性(xing)能良好(hao),即可(ke)作耐蚀材料(liao)又可(ke)作(zuo)耐(nai)热(re)钢使(shi)用(yong),主(zhu)要用于(yu)火(huo)电、石(shi)化领(ling)域,如制(zhi)作(zuo)容器(qi)、管(guan)道(dao)、热(re)交换(huan)器、轴类、工业炉中的炉管(guan)以(yi)及(ji)炉(lu)管温度计(ji)等(deng)。
10、904l不(bu)锈(xiu)钢。超(chao)级(ji)完(wan)全(quan)奥氏体不(bu)锈钢(gang),是芬(fen)兰(lan)奥(ao)托(tuo)昆(kun)普(pu)(outokumpu)公司(si)发明的(de)一(yi)种超(chao)级奥氏体(ti)不(bu)锈(xiu)钢(gang),其镍(nie)质(zhi)量(liang)分数(shu)为24%一(yi)26%,碳质(zhi)量(liang)分数(shu)小于(yu)0.02%,耐腐(fu)蚀(shi)性(xing)极(ji)好(hao),在非(fei)氧(yang)化(hua)性(xing)酸(suan)如硫(liu)酸、醋(cu)酸、甲酸(suan)、磷酸(suan)中具(ju)有(you)很好的耐蚀(shi)性(xing),同(tong)时具(ju)有良(liang)好(hao)的抗(kang)缝(feng)隙(xi)腐(fu)蚀(shi)及抗应(ying)力(li)腐(fu)蚀性(xing)能。适(shi)用于(yu)70℃以(yi)下各种(zhong)浓(nong)度(du)硫酸(suan),在(zai)常(chang)压下耐(nai)任何(he)浓(nong)度(du)、任(ren)何(he)温度(du)的(de)醋(cu)酸及甲酸与醋(cu)酸(suan)的(de)混(hun)酸中(zhong)耐腐蚀(shi)性也(ye)很好(hao)。原(yuan)有(you)标(biao)准asmesb-625将其(qi)归(gui)人(ren)镍基合(he)金(jin),新标准将其归(gui)为不(bu)锈(xiu)钢。中(zhong)国(guo)只有(you)近似牌(pai)号(hao)015cr19ni26mo5cu2钢(gang),少(shao)数欧(ou)洲仪(yi)表(biao)厂(chang)商(shang)的关键(jian)材(cai)质采(cai)用904l不(bu)锈钢(gang),例如e+ h的质量流量计的测量(liang)管就(jiu)是(shi)采(cai)用(yong)904l不锈钢,劳力士手(shou)表(biao)的(de)表壳也(ye)采(cai)用(yong)904l不锈钢(gang)。
11、440c不锈钢(gang)。马氏体不(bu)锈(xiu)钢、在(zai)可(ke)淬硬(ying)性(xing)不(bu)锈(xiu)钢、不锈钢中硬(ying)度最(zui)高,硬(ying)度为hrc57。主(zhu)要用于制作(zuo)喷嘴,轴承(cheng),阀(fa)门的(de)阀芯(xin)、阀座(zuo)、套筒(tong)、阀(fa)杆(gan)等。
12、17-4ph不锈钢(gang)。马氏(shi)体(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)锈(xiu)钢,硬(ying)度为hrc44,具(ju)有(you)高强(qiang)度、硬(ying)度和(he)抗(kang)腐蚀(shi)性(xing),不能(neng)用于高于(yu)300℃的(de)温(wen)度。对大(da)气及稀(xi)释酸(suan)或盐(yan)都具有良好的(de)抗(kang)腐蚀(shi)能(neng)力,它的(de)抗腐(fu)蚀(shi)能力与(yu)304不(bu)锈钢和430不(bu)锈钢(gang)一样(yang),用(yong)于制(zhi)造(zao)海(hai)上平台(tai),涡轮(lun)机(ji)叶片(pian),阀门的(de)阀(fa)芯(xin)、阀座、套筒、阀(fa)杆等(deng)。
在(zai)仪表专业中(zhong),结合通用性(xing)及(ji)成本问题,常(chang)规(gui)的(de)奥氏(shi)体不(bu)锈钢(gang)选(xuan)择顺(shun)序(xu)是304-304l-316-316l-317-321-347-904l不锈(xiu)钢(gang),其中(zhong)317较(jiao)少(shao)用,321不(bu)推荐(jian),347用于(yu)高(gao)温(wen)抗腐(fu)蚀(shi),904l只是(shi)个(ge)别(bie)厂(chang)商(shang)部(bu)分(fen)元件的(de)默(mo)认(ren)材质(zhi),设(she)计(ji)中一(yi)般不(bu)会(hui)主动选择(ze)904l。
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