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文檔簡介

1、不銹鋼基礎(二) 不銹鋼化學成分,不銹鋼標準牌號2015-06-23 不銹鋼社區1.3不銹鋼合金元素作用1.3.1影響不銹鋼組織的兩大類合金元素鐵素體、奧氏體還是雙相不銹鋼?奧氏體形成元素鎳、氮、錳、碳、銅鐵素體形成元素鉻、鉬、硅、鈮、鎢Ø 形成奧氏體的能力:Nie= %Ni + 30x%C + 0.5x%Mn + 26x%N-0.02 + 2.77Ø 形成鐵素體的能力:Cre= %Cr + 1.5%Si + 1.4%Mo +%Nb -4.991.3.2各主要合金元素作用(1)鉻對不銹鋼的作用:構成不銹鋼的基本元素鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的最基本元素。在

2、氧化性介質中,鉻能使鋼的表面很快形成一層實際為腐蝕介質不能透過和不溶解的富鉻的氧化膜,這層氧化膜很致密,并與金屬基本結合得很牢固,保護鋼免受外界介質進一步氧化侵蝕;鉻還能有效地提高鋼的電極電位。當含鉻量不低于12.5%(摩爾分數)時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位,因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高,鋼的耐蝕性能越好。當含鉻量達到25%、37.5%(摩爾分數)時,會發生第二次和第三次的突變,使鋼具有更高的腐蝕性能。(2)鎳對不銹鋼的作用:單獨不能構成不銹鋼鎳對不銹鋼耐腐蝕的影響,只有它與鉻配合時才能充分顯示出來。因為,低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量需達24%;要使鋼

3、在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變,含鎳量需在27%以上。所以,鎳不能單獨構成不銹鋼。而在含鉻18%的鋼中加入9%的鎳,就能使鋼在常溫下獲得單一奧氏體組織,并可以提高鋼對非氧化性介質(如:稀硫酸、鹽酸、磷酸等)的耐蝕性,并能改善鋼的焊接和冷彎等的工藝性能。 (3)碳對不銹鋼的作用: 在不銹鋼中具有兩重性碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩定奧氏體且擴大奧氏體區的元素.碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度.碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應力腐蝕的性能. 但是,在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是

4、由于在不銹鋼和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經450850加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降.因此,60年代以來新發展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實驗珠光還指出,碳還會增大鉻奧氏體不銹鋼的點腐蝕分傾向.由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過和中應按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱,冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳,且免鉻的碳化物析出.各主要合金元素作用表合金元

5、素作用鉻+ 形成不銹鋼最重要的元素,不銹鋼表面保護性氧化膜的主要元素,沒有鉻就沒有不銹鋼。+ 耐腐蝕,特別是在氧化性介質中+ 顯著提高高溫抗氧化性和高溫強度- 強碳化物和氮化物形成元素-金屬間相的主要成份鎳+ 促進奧氏體結構的形成,使奧氏體結構穩定化,使不銹鋼具有優異的成形性、焊接性和韌性+ 促進不銹鋼鈍化膜的穩定性,強化不銹鋼的不銹耐蝕性,降低點蝕和縫隙腐蝕的擴散速率+ 耐還原性酸和堿介質+ 對高溫抗氧化性能有益鉬+ 增強不銹鋼鈍化膜的穩定性,提高在還原性介質如還原性酸中的耐腐蝕性+ 提高在氯離子環境中的耐腐蝕性,如耐點蝕、縫隙腐蝕和氯離子應力腐蝕開裂的能力+ 提高高溫強度- 增加金屬間相的

6、形成氮+ 形成奧氏體+ 提高耐點蝕/ 縫隙腐蝕能力+ 提高室溫和高溫強度+ 減小形成金屬間相的傾向- 在鐵素體相中形成氮化鉻銅+ 提高在硫酸介質中的耐腐蝕性+ 改善冷成型性+ 析出硬化元素,表面抗菌性- 降低熱塑性碳+ 提高高溫強度- 形成碳化鉻- 降低塑韌性硫+ 提高切削加工性- 由于熱脆性造成的裂紋鈦、鈮+ 可與碳結合,防止碳化鉻形成 錳+ 增加氮溶解度+ 抑制硫的有害作用,防止熱脆性- 對不銹鋼的不銹耐蝕性有負面影響-不利于高溫氧化性能-降低鋼的塑韌性1.4不銹鋼標準牌號1.4.1中國(GB)目前最新的不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶(GB/T 3280-2007)、不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶(GB/T

7、4237-2007)于2007年3月9日發布。根據GB/T 221鋼鐵產品牌號表示方法的規定,采用漢語拼音字母、化學元素符號及阿拉伯數字組合的方式表示。合金元素含量:平均合金元素含量小于1.50%時, 牌號中僅標明元素,一般不標明含量;平均合金元素含量為1.5%2.49%、2.50%3.49%22.50%23.49%時,相應地標明2、323。專門用途的不銹鋼,在牌號頭部加上代表鋼用途的代號。在新的國標中,最明顯的變化時碳含量表示方法的變化,用兩位或三位阿拉伯數字表示碳含量(萬分之幾或十萬分之幾)最佳控制值:(1)只規定碳含量上限者,當碳含量上限0.10%時,碳含量以其上限的3/4表示;如06C

8、r18Ni9(C0.08 %)(2)當碳含量上限>0.10%時,碳含量以其上限的4/5表示。如12Cr18Ni9(C0.15 %)(3)規定上、下限者,用平均碳含量×100表示。如022Cr19Ni10(C0.030 %)(4)對超低碳不銹鋼(即C0.030%),用三位阿拉伯數字“以十萬分之幾”表示碳含量。如008Cr27Mo(C0.010 %)1.4.2美國(ASTM)美國鋼鐵牌號表示方法較多,不銹鋼普遍采用AISI牌號表示方法。目前,ASTM不銹鋼標準主要采用UNS(Unified Numbering System for Metals and Alloys 金屬與合金統一

9、編號系統)和AISI兩種牌號表示方法,在標準中對照列出,今后將逐步過渡為UNS牌號系列。AISI:采用三位阿拉伯數字表示。第一位數字表示類別,第二、三位數字表示順序號。第一位數字類別:2:Cr-Ni-Mn系3:Cr-Ni系4:Cr系5: 低Cr系(6:沉淀硬化系) 舉例: 201、304、403、504。UNS:由一個前綴字母和5個阿拉伯數字組合表示。不銹鋼前綴字母為S,第一位數字表示類別,后四位數字表示順序號。并且除表示類別的數字1外,前三位數字代號基本上采用了AISI的牌號表示方法。第一位數字類別:1:沉淀硬化系2:Cr-Ni-Mn系3:Cr-Ni系4:Cr系5:低Cr系后兩位數字一般為“

10、00”,“03”表示超低碳,其他數字則用來表示主要化學成分相同而個別成分稍有差異,或含有其他特殊合金元素。舉例:S20100、S30400、S30403、S30451。1.4.3日本(JIS)日本JIS不銹鋼材標準的牌號表示方法為SUS+數字編號。其中,S:鋼,U:用途,S:不銹;數字編號基本采用美國AISI的牌號表示方法。根據AISI的牌號表示方法,即:2:Cr-Ni-Mn系3:Cr-Ni系4:Cr系(6:沉淀硬化系)日本獨特的牌號,采用相類似的AISI牌號在其后加J1、J2來表示。舉例:SUS 201、SUS304、SUS304J1按照鋼材的形狀、用途和制造方法等,當需要用代號表示時,在牌

11、號后面加上相應的代號,如下:B:棒材;CB:冷加工棒材;HP:熱軋鋼板;CP:冷軋鋼板;HS:熱軋鋼帶;CS:冷軋鋼帶;CSP:彈簧用鋼帶;WR:線材;Y:焊接用線材;W:鋼絲;WP:彈簧用鋼絲;WS:冷鐓用鋼絲;HA:熱軋角鋼;CA:冷軋角鋼;TB:鍋爐及熱交換器用鋼管;TPY:配管用電焊大口徑鋼管;TP:配管用鋼管;TPD:一般配管用鋼管。舉例:SUS304-B、SUS304-WR、SUS304-HP。1.4.4德國(DIN)德國DIN標準不銹鋼牌號表示方法有兩種:字母符號表示方法:鋼組代號:40-Ni<2.5%,無Mo、Nb和Ti;41-Ni<2.5%,含Mo,無Nb和Ti;

12、43-Ni2.5%,無Mo、Nb和Ti;44-Ni 2.5%,含Mo,無Nb和Ti;45-含特殊添加元素。舉例:X5CrNi18-10,1.4301;X6Cr13,1.4000。1.4.5法國(NF)高合金鋼代號Z合金元素代號:元素CrCoMnNiSiAlCuMoPWVTiNb代號CKMNSAUDPWVTNb舉例:Z6CN18-091.4.6英國(BS)英國BS標準不銹鋼牌號表示方法:類別(3表示奧氏體不銹鋼,4表示馬氏體和鐵素體不銹鋼)舉例:304S311.4.7國際標準(ISO)國際標準化組織ISO標準還未對不銹鋼牌號表示方法作出統一的規定,現行標準中的牌號沒有特定的含意。1.4.8歐洲標

13、準(EN)歐洲標準EN10027-1和EN 10027-2(有關國家用雙編號,如DIN EN 10027-1和DIN EN 10027-2)規定了鋼的命名系統,其中不銹鋼的牌號表示方法與德國DIN標準相同。 常用鋼種標準對照表國標07版國標美標日標歐標鋼種標準鋼種鋼種標準鋼種標準鋼種標準0Cr18Ni9GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr18Ni10304ASTM A240/ASME SA240SUS304JIS G43051.4301EN10028-700Cr19Ni10GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr19Ni10304LASTM A240/ASME SA2

14、40SUS304LJIS G43051.4307EN10028-71Cr18Ni9Ti GB4237-92熱/GB3280-92冷321ASTM A240/ASME SA2401.4541EN10028-70Cr18Ni10TiGB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr18Ni11TiSUS321JIS G430500Cr17Ni14Mo2GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr17Ni12Mo2316LASTM A240/ASME SA240SUS316LJIS G43051.4404EN10028-700Cr22Ni5Mo3N企標Q太r22Ni

15、5Mo3NS31803ASTM A240/ASME SA240329J3LJIS G43041.4462EN10028-70Cr25Ni20GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr25Ni20310SASTM A240/ASME SA240SUS310SJIS G43051.4951EN10028-70Cr23Ni13GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr23Ni13309SASTM A240/ASME SA240SUS309SJIS G43051.4950EN10028-700Cr19Ni13Mo3GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr19Ni13Mo33

16、17LASTM A240/ASME SA240SUS317LJIS G43051.4438EN10028-71Cr17GB4237-92熱/GB3280-92冷10Cr17430ASTM A240/ASME SA240SUS430JIS G43051.4016EN10028-700Cr12Ti企標Q/TX3115-2005409LASTM A240/ASME SA240SUH409LJIS G43051.4512EN10028-700Cr17MoGB3280-92冷SUS436LJIS G430500Cr18Mo2GB3280-92冷0Cr19Mo2NbTi444ASTM A240/ASME

17、SA240SUS444JIS G43051.4521EN10028-70Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr13410SASTM A240/ASME SA240SUS410SJIS G43051Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷12Cr13410ASTM A240/ASME SA240SUS410JIS G43052Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷20Cr13420ASTM A240/ASME SA240SUS420J1JIS G43051.4021EN10028-73Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷30Cr13SUS4

18、20J2JIS G43051.4028EN10028-700Cr12GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr12SUS410LJIS G4305不銹鋼基礎(三)不銹鋼腐蝕原理和性能2015-06-23 不銹鋼社區1.5不銹鋼的特性 1.5.1一般特性不銹鋼的特性可以分為物理性能,包括耐蝕性、焊接性、蠕變強度(Creep)、成型加工性,其中尤其重要的耐蝕性機理與一般碳素鋼不同,它主要靠不銹鋼表面形成的鈍化膜來保持其表面不被銹蝕。Cr含量達到10%以上時耐蝕性變良好。一般來講,奧氏體系鋼種的耐蝕性最好,其次是鐵素體和馬氏體。1.5.2品質特性(1)表面品質不銹鋼薄板價格昂貴,

19、客戶對它的表面要求非常高。但不銹鋼薄板在制造過程中不可避免會出現各種各樣的缺陷,如劃傷、麻點、折痕、輥印、裂紋、污染等,從而影響其表面質量。 劃傷、折痕等缺陷 不管是用于餐具、鍋等的高級材,還是用于鋼管的低級材,表面一般都不允許存在這種缺陷。麻點、輥印等缺陷 由于這類缺陷在拋光時很難去掉,所以一般表面不允許出現麻點、輥印等缺陷,但這些輕微的缺陷經過研磨后可以用于建筑裝飾、廚具等。表面污染、色差等 由于這類缺陷是表面性的,拋光后可以方便地去除,因此那些加工后需要拋光的產品不會影響其質量,像鍋、鋼管等用途。裂紋、疤痕等缺陷 由于是深度及內部的缺陷,拉伸后易開裂,因此用于變形較大的深加工用途時,這種

20、缺陷不允許存在。(2)拋光性能(BQ性)目前不銹鋼制品在生產時一般都經過拋光這一工序(只有少數用途如熱水器、飲水機內膽等不需要拋光)因此,這就要求原料具有良好的拋光性能。影響不銹鋼拋光性能的主要因素有: 原料表面粗度 不銹鋼原料表面粗度由熱卷原料表面粗度、冷軋工藝、軋輥材質等因素決定。原料粗度越大,則拋光性能越差,粗度越小,則拋光性能越好。原料表面缺陷 如劃傷、麻點、過酸洗等,對拋光性能有不利影響。原料晶粒 若晶粒尺寸太大,不均勻,在深拉伸時表面易出現桔皮現象,從而影響BQ性,若晶粒尺寸小,均勻,則表面不易出現桔皮,BQ性相對好。(3)形狀所謂形狀是指鋼板的平坦度。用途不同,對平坦度的要求也不

21、一樣,像深拉伸制品,一般對形狀要求不高,平坦度6mm即可,而像研磨品等,則對形狀要求相對較高,要求平坦度4mm。JIS標準規定不銹鋼不平度的最大值為20mm。(4)厚度公差一般來說不銹鋼制品的不同,要求原料的厚度公差也各不相同,像餐具、保溫杯等,由于它在加工時變形量極大,要求厚度值大一些,所以厚度公差一般要求較小,為5%左右,市場流通用途一般考慮到各方面需要,約在8%左右。同時不銹鋼制品銷售對象的不同,也會導致客戶對原料厚度公差要求不同。一般出口產品客戶的厚度公差要求較小,而且公差范圍較窄,以保證制品質量,有的企業甚至要求為2%-3%,而內銷企業相對要求厚度公差較大一些,部分客戶甚至要求15%

22、。1.5.3力學性能:不銹鋼的力學性能,主要指硬度、屈服強度、抗拉強度、延伸率等指標。常見不銹鋼力學性能見下表(JIS標準):區分屈服強度抗拉強度延伸率硬度YS(N/mm2)TS(N/mm2)EI(%)HV30420552040200304L1754804020031652040200316L1754804020043020545022200按照硬度的不同要求區分為:DDQ材、硬材、一般材。區分DDQ材一般材硬材EL(%)53%50%45%硬度170175180主要用途二類餐具,保溫杯,鍋類等流通用途,容器等研磨材,鋼管,機械構件等(1)DDQ(deep drawing quality)材是指

23、用于深拉(沖)用途的材料,也就是大家所說的軟材,它的主要特點是延伸率較高(53%),硬度較低(170),晶粒度G/S7.0-8.0),深沖性能極佳。目前許多生產保溫瓶、二類餐具、洗滌槽等制品的企業,其產品的加工比一般都較高,有時加工比達1.98左右,SUS304DDQ材就是用于這些要求高加工比用途的產品。當然加工比1.9以上的產品一般都需要經過幾道次的拉伸才能完成,如果硬度值太高,延伸率太低的話,在加工深拉制品時產品極易開裂,影響成品合格率。(2)硬材是指用于鋼管、研磨、機械構件等用途,硬度相對較高的材料。這種材料的特點是延伸率相對較低(45%),硬度較高(HV180),晶粒度G/S8.5-9

24、.0。它主要用于不需伸拉或較小拉伸就能得到的制品。它與DDQ材相比有一個優點,就是BQ性相對較好。(3)一般材主要是指硬度介于DDQ材和硬材的材料,一般使用于流通用途、電器、容器等用途。其延伸率50%,硬度HV175,晶粒度G/S8.5左右。2不銹鋼的腐蝕及防護2.1不銹鋼腐蝕機理表面鈍化膜的破壞不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅固細密的穩定的富鉻氧化膜(防護膜),防止氧原子的繼續滲入、繼續氧化,而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因,這種薄膜遭到了不斷地破壞,空氣或液體中氧原子就會不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來,形成疏松的氧化鐵,金屬表面也就受到不斷地銹蝕。2.2 不銹鋼常見腐蝕類型 2.

25、2.1點蝕 點腐蝕導致不銹鋼表面形成針狀坑點且從表面向內擴展形成孔穴,這種腐蝕的危害性在于使材料在均勻腐蝕很不明顯的情況下腐蝕穿孔。影響不銹鋼點腐蝕的介質因素主要有酸度、氧含量、氯化物含量、溫度等。主要有下面三個特征:(1) 不銹鋼表面的小蝕坑;可由Cl-、Br-、I-引起; (2) 易發生在表面缺陷處和夾雜物處等表面氧化膜的薄弱處;(3) 由于蝕坑底部的環境不同于蝕坑外部環境,點蝕一旦開始常常會繼續發展。耐點蝕當量數以耐點蝕當量數PRE表示不銹鋼耐點蝕和縫隙腐蝕能力:PRE = %Cr + 3.3 X %Mo + 30 X %N Mn【注意】對于300系列不銹鋼,該公式成立; 對于雙相不銹鋼

26、,N前面的系數是16; 對于鐵素體不銹鋼, N是有害的;公式反映的是耐點蝕起始發生而不是耐點蝕擴散的相對能力,它忽略了夾雜物(硫化猛)、表面狀態熱處理等等相關因素。一般而言PRE 值較高,性能較好。各主要鋼種PRE值如下表所示: 常用名稱CrMoNPRE4301717.0鐵素體44418224.630418.518.5奧氏體316172.123.9317193.2529.7904L204.534.9254SMO2060.2043.022052230.1434.1雙相鋼25072540.343.02.2.2縫隙腐蝕 縫隙腐蝕是在電解液中由于不銹鋼與金屬或非金屬間存在極小的縫隙,使有關物質的遷移受

27、到阻抑形成濃差電池而在縫隙內或其近旁產生的局部腐蝕。主要有下面幾個特征:(1)發生于存在電解質(如潮濕)和氧不容易到達的部位(2) 可發生于(縫隙寬度0.025-0.1mm) 金屬與金屬;金屬與墊片;金屬與塑料;沉積物下面(3)驅動力是氧濃度的差異縫隙腐蝕的解決方法主要有: (1)設計時排除縫隙(密封或敞開)(2)保持縫隙干燥(3) 采用耐蝕性更好的不銹鋼(較高PRE值)2.2.3應力腐蝕斷裂(SCC) 應力腐蝕斷裂是指材料在外加或殘余應力和腐蝕介質聯合作用下產生的破壞。這種破壞具有滯后性,無或很少宏觀塑性變形,端口通常呈解理或冰糖塊狀,最常見的類型是奧氏體不銹鋼的氯離子應力腐蝕斷裂。應力腐蝕

28、破裂過程包括裂紋始發孕育期和裂紋擴展期。裂紋始發主要是局部鈍化膜破壞和應力加速裸露區活性溶解形成微裂紋的過程。裂紋擴展則是裂紋的尖端高拉伸應力和點化學腐蝕協同作用的結果。主要特征是:(1)幾乎每一種材料都可能發生應力腐蝕斷裂(2)在一些不銹鋼上可能發生不同種類的SCC,如:氯離子SCC-,氫氧化物SCC-,氫SCC,連多硫酸SCC等等。 2.2.4微生物腐蝕微生物腐蝕(MIC)是一種由于活細菌(微生物)與材料接觸所導致的直接或間接腐蝕形式,微生物不是直接“吃掉”材料,但是它們可能需要材料作為養料,它們會分泌液體或產生使材料發生腐蝕的條件,幾乎所有的金屬都可能發生微生物腐蝕。來自大壩、河流和地下

29、的原水(未經氯氣消毒處理的水)常常含有細菌,細菌會在不銹鋼上生長形成菌群,菌群之下形成“縫隙”,這里氧含量低,可能呈酸性和高氯化物含量,導致菌群之下發生腐蝕。防止微生物腐蝕的方法有:(1) 對水進行消毒滅菌處理,如用氯氣(2)輸送原水的設備停機時或用原水進行水壓試驗期間,要使設備排盡水并干燥,避免原水的滯留。(3)采用高水流速防止菌群形成,即保持水的循環(4)使用更耐蝕(較高PRE值)的不銹鋼鋼種(5)焊縫去除熱回火色2.2.5晶間腐蝕 在AOD技術出現之前,低碳含量的不銹鋼還很昂貴的時代,當不銹鋼中的碳含量很高時,常常發生晶間腐蝕。晶間腐蝕的主要特征是:(1)不銹鋼中碳與鉻結合,在晶界形成碳

30、化鉻 (2)沿晶界的區域鉻含量降低 (3) 使用中這些低鉻晶界部位會發生腐蝕避免晶間腐蝕的主要方法是: (1)采用帶L的低碳不銹鋼牌號(如304L)-Ti 穩定化牌號(如321) 或Nb穩定化牌號(如347)(2)焊接之后進行固溶退火處理(備注:對于低碳含量牌號,一般問題不大;對于氧化性非常強的酸性溶液, 仍需注意)2.2.6電偶腐蝕 電偶腐蝕發生于下列條件:(1)兩種不同的金屬(電位序上相距足夠遠)(2)相互連接(或類似的接觸)不銹鋼按其耐點蝕能力由小到大排列起來大致可以得到下列圖表:奧氏不銹鋼:0Cr18Ni90Cr18Ni10Ti00Cr19Ni100Cr18Ni12Mo2 Ti0Cr1

31、7Ni12Mo200Cr17Ni14Mo20Cr17Ni12Mo2 N00Cr17Ni14Mo2 N0Cr18Ni14Mo2Cu 2N0Cr18Ni12Mo3 Ti0Cr19Ni13Mo300Cr19Ni13Mo300Cr19Ni13Mo3N00Cr25Ni22Mo2 N00Cr18Ni16Mo5N00Cr20Ni25Mo4.5 Cu00Cr27Ni31Mo4 Cu00Cr20Ni18Mo6CuN00Cr25Ni25Mo5N00Cr24Ni22Mo6Mn3CuN鐵素體不銹鋼:0Cr130Cr170Cr17Ti00Cr18Mo100Cr18Mo200Cr26Mo100Cr30Mo200Cr25N

32、i4Mo4Ti00Cr29Ni2Mo4+r雙相不銹鋼:00Cr18Ni5Mo3Si200Cr18Ni6Mo3Si2Nb(N)00Cr22Ni5Mo3N00Cr25Ni7Mo3N00Cr25Ni7Mo3WCuN3不銹鋼的選材不銹鋼的耐蝕性是有條件的,一種不銹鋼在某一介質是耐蝕的,而在另一個介質中可能在數小時就遭到破壞。同時不銹鋼的耐蝕性也是相對的,到目前為止還沒有一種不銹鋼是絕對不腐蝕的,也沒有一種不銹鋼在所有環境中都是耐蝕的。下面簡單介紹不銹鋼選材所考慮的因素:(1)耐蝕性能,考慮不同鋼種在不同腐蝕介質中的耐腐蝕要求等。(2)力學性能和物理性能,包括強度、硬度、塑性、韌性、疲勞特性等。(3)工

33、藝性能,各種冷彎、冷、熱頂斷、焊接性能、沖壓性能。(4)總的成本,考慮總的成本,不僅要考慮材料和產品的成本,而且要考慮壽命周期的成本,包括不需要維修的產品預期具有長的壽命所得到的利益而節約的成本。一般情況下,304、316的含碳量在0.08%以下;304L、316L的含量在0.03%以下。目前國內部分不銹鋼加工中心,可以實現對304L、316L的更精細檢測,篩選出碳含量可達0.02%的材料,大幅度提升抗晶間腐蝕能力。另外也可以使用添加對碳的親和力比鉻更強的鈦(鈮)的不銹鋼如321,以增強鉻元素的穩定性,從而提高抗晶間腐蝕能力。3.1耐蝕性角度進行選材3.1.1大氣環境介質中的選用一般選用Cr1

34、3、Cr17、或18-8型,較少選用18-14-2。3.1.2水介質中的選用一般以18-8型、控N型18-8、316型等可耐氯離子腐蝕,做刀具也可選用Cr13型。在海水中應選用高Cr、Ni的含Mo的鋼種,或者雙相鋼。3.1.3硝酸介質中的選用在稀硝酸(65%)中,一般18-8就具有良好的耐硝酸腐蝕性能;隨濃度的增加,達到68.4%以上時,可選用Cr25Ni20鋼,再高濃度(85%)時,需要使用含Si的高Cr奧氏體不銹鋼。含Mo不銹鋼一般不用于耐硝酸腐蝕。3.1.4硫酸介質中的應用不含Mo的不銹鋼,是不能用于耐硫酸腐蝕,而含Mo2-3%的316系列,是耐硫酸腐蝕的最低牌號,含Mo雙相鋼也相當或優

35、于316系列;隨硫酸濃度的提高,需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。3.1.5鹽酸介質中的選用鹽酸介質還原性強,不銹鋼很難鈍化,稀鹽酸中需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。18-8不能選用。3.1.6燒堿介質中的選用選用含Cr26%的純鐵素體不銹鋼或含Ni 20%的Cr-Ni奧氏體不銹鋼。3.1.7有機酸介質中的選用一般可選Cr17型,或含Mo的奧氏體不銹鋼等。 3.1.8防止局部腐蝕的選材(1) 防止晶間腐蝕:可選擇321、304L、316Ti、347等(2) 防止點腐蝕:可選擇316(L)、高純鐵素體00Cr18Mo2、雙相不銹鋼18-5、2205等。(3) 防

36、止縫隙腐蝕:一般耐點腐蝕鋼種都可以選用。(4) 防止應力腐蝕:316系列,雙相鋼等。這里面最主要的就是上面提高的各種腐蝕要求。著重說明的是,目前市場出現的200系列不銹鋼由于沒有磁性,被不少廠家誤認為可以替代304使用,實際上市場上所謂的200系列不銹鋼的防腐性能遠不能和304相比,甚至還不如鐵素體不銹鋼430。相反,含碳量小于150PPM的高純鐵素鐵可以部分替代常用的奧氏體不銹鋼,以降低生產成本。實際上,不銹鋼的防腐性能與是否有磁性沒有任何關系。3.2不同環境對各類不銹鋼選材要求: 按照使用環境和目的應選擇適當的不銹鋼種,才能延長使用壽命以及維護華麗的表面。表12-1不同環境對各類不銹鋼選材情況代表鋼種農村地區城市地區工業地區沿海地區ILMHILMHILMHILMH高耐蝕不銹鋼316型304型430型:優

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