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什麼樣的不鏽鋼不易生鏽

日期:2021-10-20 23:07
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摘要:不鏽鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼,又稱不鏽耐酸鋼。實際應用中,常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不鏽鋼,而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由於兩者在化學成分上的差異,前者不一定耐化學介質腐蝕,而後者則一般均具有不鏽性。不鏽鋼的耐蝕性取決於鋼中所含的合金元素。

不鏽鋼定義

不鏽鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼,又稱不鏽耐酸鋼。實際應用中,常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不鏽鋼,而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由於兩者在化學成分上的差異,前者不一定耐化學介質腐蝕,而後者則一般均具有不鏽性。不鏽鋼的耐蝕性取決於鋼中所含的合金元素。

 

通常,按照金相組織,把普通的不鏽鋼分為三類:

奧氏體型不鏽鋼、鐵素體型不鏽鋼、馬氏體型不鏽鋼。在這三類基本金相組織基礎上,為了特定需求與目的,又衍生出了雙相鋼、沉澱硬化型不鏽鋼和含鐵量低於50%的高合金鋼。

 

按金相組織分為:

1. 奧氏體型不鏽鋼

基體以麵心立方晶體結構的奧氏體組織(CY相)為主,無磁性,主要通過冷加工使其強化(並可能導致一定的磁性)的不鏽鋼。美國鋼鐵協會以 200 300 係列的數字標示,如304

 

2. 鐵素體型不鏽鋼

基體以體心立方晶體結構的鐵素體組織(a相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強化的不鏽鋼。美國鋼鐵協會以 430 446 為標示。

 

3. 馬氏體型不鏽鋼

基體為馬氏體組織(體心立方或立方),有磁性,通過熱處理可調整其力學性能的不鏽鋼。美國鋼鐵協會以410, 420以及440數字標示。馬氏體在高溫下具有奧氏體組織,當以適當的速度冷卻至室溫時,奧氏體組織能夠轉變為馬氏體(即淬硬)。

 

4. 奧氏體-鐵素體(雙相)型不鏽鋼

基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織,其中較少相基體的含量一般大於15%,有磁性,可通過冷加工使其強化的不鏽鋼,329是典型的雙相不鏽鋼。與奧氏體不鏽鋼相比,雙相鋼強度高,耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕及點腐蝕能力均有明顯提高。

 

5. 沉澱硬化型不鏽鋼

基體為奧氏體或馬氏體組織,並能通過沉澱硬化處理使其硬化的不鏽鋼。美國鋼鐵協會以600係列的數字標示,如630,即17-4PH

 

 

 

般來說,除合金外,奧氏體不鏽鋼的耐腐蝕性是比較優異的,在腐蝕性較低的環境中,可以采用鐵素體不鏽鋼,在輕度腐蝕性環境中,若要求材料具有高強度或高硬度,可以采用馬氏體不鏽鋼和沉澱硬化不鏽鋼。

 

主要性能

 

焊接性

產品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求,甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好,像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。

 

耐腐蝕性

絕大多數不鏽鋼製品要求耐腐蝕性能好,像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等,有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗:NACL水溶液加溫到沸騰,一段時間後倒掉溶液,洗淨烘幹,稱重量損失,來確定受腐蝕程度(注意:產品拋光時,因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會導致測試時表麵出現鏽斑)

 

當今社會不鏽鋼製品在生產時一般都經過拋光這一工序,隻有少數製品如熱水器、飲水機內膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點:

原料表麵缺陷。如劃傷、麻點、過酸洗等。

原料材質問題。硬度太低,拋光時就不易拋亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸時表麵易出現桔皮現象,從而影響BQ性。硬度高的BQ性相對就好。

經過深拉伸的製品,變形量極大的區域表麵也會出小的黑點和RIDGING,從而影響BQ性。

 

耐熱性

耐熱性能是指高溫下不鏽鋼仍能保持其優良的物理機械性能。

碳的影響:碳在奧氏體不鏽鋼中是強烈形成並穩。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鏽鋼的強度。碳還可提高奧氏體不鏽鋼在高濃氯化物(42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應力耐腐蝕的性能。

但是,在奧氏體不鏽鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由於在不鏽鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經450~850℃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鏽鋼大都是碳含量小於0.03%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,當碳含量低於0.02%才具有*明顯的效果,一些實驗還指出,碳還會增大鉻奧氏體不鏽鋼的點腐蝕分傾向。由於碳的有害作用,不僅在奧氏體不鏽鋼冶煉過程中應按要求控製盡量低的碳含量,而且在隨後的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不鏽鋼表麵增碳,避免鉻的碳化物析出。

 

耐腐蝕性

當鋼中鉻量原子數量不低於12.5%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。阻止電化學腐蝕。

 

 

物理性能

與碳鋼比較

1、密度

碳鋼的密度略高於鐵素體和馬氏體型不鏽鋼,而略低於奧氏體型不鏽鋼;

2、電阻率

電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不鏽鋼排序遞增;

3、線膨脹係數大小的排序也類似,奧氏體型不鏽鋼*高而碳鋼*小;

4、碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不鏽鋼有磁性,奧氏體型不鏽鋼無磁性,但其冷加工硬化生成馬氏體相變時將會產生磁性,可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢複其無磁性。

奧氏體型不鏽鋼與碳鋼相比,具有下列特點:

1)高的電阻率,約為碳鋼的5倍。

2)大的線膨脹係數,比碳鋼大40%,並隨著溫度的升高,線膨脹係數的數值也相應地提高。

3)低的熱導率,約為碳鋼的1/3

 

1. 因為鋼廠機械在軋製過程中,軋輥受熱出現細微變形,導致軋出來的板子厚度出現偏差,一般中間厚兩邊薄。在測量板子厚度時國家規定應測量板頭中間部位。

2. 公差產生的原因是根據市場和客戶需求,一般分為大公差和小公差:例如什麼樣的不鏽鋼不易生鏽?

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