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常用不锈钢材料的特性及实际用途

快猫app下载:2015-9-20 20:27:22 分类:快猫app破解版
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常用不锈钢材料的特性及实际用途

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304不锈钢为什么也会带磁不锈钢?    

人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。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,常温下按组织结构可分为几类:  

1.奥氏体型:303、304、321、316、310等;  

2.马氏体或铁素体型:如430、420、410等;   奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。  

通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,但这不能认为是冒牌或不合格,这是什么原因呢?  

上面提到奥氏体是无磁或弱磁性,而马氏体或铁素体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样,304不锈钢中就会带有微弱的磁性。  

另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,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,变形更激烈磁性更明显。  

要想完全消除上述原因造成的34钢的磁性,可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织,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,与其他材质的不锈钢,如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的,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,应判别为0316材质;如果与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,应判别为不是304材质。

不锈钢专业名词介绍不锈钢专业名词介绍不锈钢专业名词介绍不锈钢专业名词介绍 通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。 

奥氏体不锈钢   

在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr18%Ni 8%~10%C0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加CrNi含量并加入MoCuSiNbTi等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。

奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入SCaSeTe等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有MoCu等元素还能耐硫酸、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TiNi,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。  

铁素体不锈钢   

在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的MoTiNb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、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。炉外精炼技术(AODVOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。   奥氏体--铁素体双相不锈钢   

是奥氏体和铁素体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%。有些钢还含有MoCuSiNbTiN等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。  

马氏体不锈钢   

通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。 

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满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看,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,很多失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失效的一种通用术语。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料中。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,或者两者兼而有之)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,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。  

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。

因而,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。

 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,因而,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。 

 缝隙腐蚀:是局部腐蚀的一种形式,它可能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、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。  

全面腐蚀:是用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。当发生全面腐蚀时,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能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心,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。  

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)的设备和机件。  

301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。  

302 不锈钢实质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。  

303303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主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产生晶间腐蚀(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。  

305384 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。  

309310314330 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。

30S5310S乃是309310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.  

316317 型不锈钢含有铝,因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以及合硫量较高的易切削不锈钢316F  

321347348 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。       

常用不锈钢的特性和用途

SUS304具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性。广泛用于家庭用品12类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。    

SUS304L奥氏体基本钢种用途最为广泛耐蚀性和耐热性优良低温强度和机械性能优良单相奥氏体组织无热处理硬化现象无磁性使用温度-196--800。

    SUS304Cu以17Cr-7Ni-2Cu为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可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,无磁性。适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施      SUS316L钢中添加Mo2-3%故耐蚀性和高温强度优良

SUS316L含碳量比SUS316因此抗晶间腐蚀性比SUS316优良高温蠕变强度高。可在苛刻的条件使用,加工硬化性好,无磁性。 适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、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、汽车、飞行器排气管管路锅炉炉盖、管道,化学装置、热交换器。      SUS409H 加工性能、焊接性能良好,高温抗氧化性能良好,能够承受的温度范围从室温直到575。广泛用于汽车尾气排气系统。    

SUS409L控制钢中的CN含量故焊接性、成形性和耐蚀性优良含11%Cr高温和常温下为具有BCC结构的铁素体不锈钢因填了Ti750以下有空氧化性和耐蚀性。

SUS410马氏体代表钢种强度高硬度高有磁性抗腐蚀性差不适合于严重腐蚀环境下使用含C量低加工性好通过热处理可使表面硬化。    

SUS420J2马氏体代表钢种强度高硬度高有磁性耐腐蚀性差加工成形性差耐磨性好能够进行热处理改善机械性能。广泛用于加工刀具、管嘴、阀门、板尺、餐具。    

SUS430热膨胀率低,成型型及耐氧化性好 适用于耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽。价格低加工性好是理想的SUS304的替代品抗英里腐蚀性好典型的非热处理硬化性铁素体系不锈钢。 

常用不锈钢的主要用途

日本牌

用途

1Cr18Ni9Ti

SUS321

321

氏体型

使用最广泛,适用于食品、工、医药、原子能工

0Cr25Ni20

SUS310S

310S

氏体型

用材料

1Cr18Ni9

SUS302

302

氏体型

冷加工有高的强度,建筑用装部件

0Cr18Ni9

SUS304

304

氏体型

锈钢热钢使用最广泛,食品用设备,一般化工设备、原子能工

00Cr19Ni10

SUS304L

304L

氏体型

用于抗晶性要求高的化、煤炭、石油产业的野外露天机器、建材、耐零件及热处理有困的零件

0Cr17Ni14Mo2

 

316

氏体型

适用在海水和其中,主要作耐点材料、照相、食品工、沿海地区设施、索、CD杆、螺栓、螺母

00Cr17Ni14Mo2

SUS316L

316L

氏体型

0Cr17Ni14Mo2超低碳钢,用于抗晶性有特要求的

1Cr18Ni12Mo2Ti

 

 

氏体型

用于抗硫酸、磷酸、甲酸、乙酸的设备,有良好的耐晶

0Cr18Ni12Mo2Ti

 

 

氏体型

同上

0Cr18Ni10Ti

 

 

氏体型

添加Ti提高耐晶腐,不推荐作装部件

0Cr16Ni14

 

 

氏体型

无磁不锈钢,作子元件

0-1Cr20Ni14Si2

 

 

氏体型

具有高的高度强度及抗化性,含硫敏感,在600—800氏度有析出相的脆化向,适用于制作承受力的各种炉

1Cr17Ni7

SUS301

301

氏体型

适用于高强度件,火车车厢用材料

00Cr18Ni5Mo3Si2

 

 

氏体型+素体型

力腐破裂性能良好,具有高的强度,适用于含离子的境,用于油、化肥、造、石油、化工等工,制造器冷凝器等

0Cr17Ti

 

 

素体型

用于洗衣机桶冲件,装

00Cr12Ti

 

 

素体型

用于汽消音器,装

0Cr13Al

SUS405

405

素体型

下冷却不著硬化,汽机材料,淬火用部件,

1Cr17

SUS430

430

素体型

性良好的通用钢种,建筑用,重油燃器部件,用于家庭用具、家用器部件

0Cr13

SUS410S

410S

素体型

性及受冲击负荷的零件,如汽机片、结构架、螺栓、螺帽等

1Cr13

SUS410

410

氏体型

具有良好的耐性,机械加工性,用作一般用途、刀刃机械零件、石油精装置、螺栓、螺帽、杆餐具等

2Cr13

SUS420J1

420

氏体型

淬火状态下硬度高,耐性良好,作汽机叶片、餐具(刀)

 

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