不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)大匯總
1 不銹鋼定義
在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)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(jīng)過鍍色等表面處理,而發(fā)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(xué)角度分析,因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個(gè)膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。
為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。
2不銹鋼種類
不銹鋼可以按用途、化學(xué)成分及金相組織來大體分類。
以?shī)W氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成,各元素的加入量變化的不同,而開發(fā)各種用途的鋼種。
以化學(xué)成分分類:
1. CR系列:鐵素體系列、馬氏體系列
2. CR-NI系列:奧氏體系列,異常系列,析出硬化系列。
以金相組織的分類:
1. 奧氏體不銹鋼
2. 鐵素體不銹鋼
3. 馬氏體不銹鋼
4. 雙相不銹鋼
5.沉淀硬化不銹鋼
3不銹鋼的標(biāo)識(shí)方法
1.鋼的編號(hào)和表示方法
1.用國(guó)際化學(xué)元素符號(hào)和本國(guó)的符號(hào)來表示化學(xué)成份,用阿拉伯字母來表示成份含量:如:中國(guó)、俄國(guó)12CrNi3A
2.用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字;如:美國(guó)、日本、300系、400系、200系;
3.用拉丁字母和順序組成序號(hào),只表示用途。
2.我國(guó)的編號(hào)規(guī)則
1.采用元素符號(hào)
2.用途、漢語拼音,
平爐鋼:P、 沸騰鋼:F、 鎮(zhèn)靜鋼:B、甲類鋼:A、T8:特8、
GCr15:滾珠
合結(jié)鋼、彈簧鋼,如:20CrMnTi60SiMn、(用萬分之幾表示C含量)
不銹鋼、合金工具鋼(用千分之幾表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分之一(即0.1%C),不銹 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo
3.國(guó)際不銹鋼標(biāo)示方法
美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)是用三位數(shù)字來標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的可鍛不銹鋼的。其中:
1.奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)示,
2.鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。例如,某些較普通的奧氏體不銹鋼是以201、 304、 316以及310為標(biāo)記,
3.鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biāo)記,馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標(biāo)
記,雙相(奧氏體-鐵素體),(歡迎關(guān)注 材料科學(xué)與工程 微信公眾號(hào))
4.不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名稱或商標(biāo)命名。
4.標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級(jí)
4-1分級(jí):
①國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB
②行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB
③地方標(biāo)準(zhǔn)
④企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CB
4-2 分類:
①產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
②包裝標(biāo)準(zhǔn)
③方法標(biāo)準(zhǔn)
④基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)
4-3 標(biāo)準(zhǔn)水平(分三級(jí)):
Y級(jí):國(guó)際先進(jìn)水平
I級(jí):國(guó)際一般水平
H級(jí):國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平
4-4國(guó)標(biāo)
GB1220-84 不銹棒材(I級(jí))
GB4241-84 不銹焊接盤園(H級(jí))
GB4356-84 不銹焊接盤園(I級(jí))
GB1270-80 不銹管材(I級(jí))
GB12771-91 不銹焊管(Y級(jí))
GB3280-84 不銹冷板(I級(jí))
GB4237-84 不銹熱板(I級(jí))
GB4239-91 不銹冷帶(I級(jí))
4不銹鋼專業(yè)名詞
通俗地說,不銹鋼就是不容易生銹的鋼,實(shí)際上一部分不銹鋼,既有不銹性,又有耐酸性(耐蝕性)。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜(鈍化膜)的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對(duì)的。試驗(yàn)表明,鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中,其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高,當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí),鋼的耐蝕性發(fā)生突變,即從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。
按室溫下的組織結(jié)構(gòu)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(xué)成分分類,基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng);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(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等;按功能特點(diǎn)分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn),所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)用。(歡迎關(guān)注 材料科學(xué)與工程 微信公眾號(hào))
奧氏體不銹鋼:在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí),具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強(qiáng)度較低,不可能通過相變使之強(qiáng)化,僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。
鐵素體不銹鋼:在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳,有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大,膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn),多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn),因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)(AOD或VOD)的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。
奧氏體--鐵素體雙相不銹鋼:是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn),與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高,具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比,強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能,也是一種節(jié)鎳不銹鋼。
馬氏體不銹鋼:通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號(hào)為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合,主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等。
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