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不銹鋼在日常生活中常見的一種鋼材,如不銹鋼保溫杯、不銹鋼廚具、不銹鋼碗盆、不銹鋼筷子等等,但這只是不銹鋼其中的一種型號。
歷史上不銹鋼的發(fā)明和使用是在一戰(zhàn)時期,初衷是為了研發(fā)一種不易磨損的金屬用于士兵步槍槍膛的新型材料。布雷爾利和其助手搜集了國內(nèi)外生產(chǎn)的各種型號的鋼材,進行不同性能的實驗以便于從中獲取符合耐磨的鋼材用于軍隊。一次試驗了一種含有大量鉻金屬的合金鋼發(fā)現(xiàn)不耐磨變丟棄一旁,幾個月后無意間發(fā)現(xiàn)這塊锃光瓦亮的鋼材金屬,經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)它是一塊不怕酸、堿、鹽的鋼材,從此便有了現(xiàn)在常用到的不銹鋼金屬。
不銹鋼是具有耐蒸汽、空氣、水等弱腐蝕介質(zhì)或者具有不生銹性的一種鋼。
不銹鋼組織狀態(tài)可分為:
●馬氏體不銹鋼
●鐵素體不銹鋼
●奧氏體不銹鋼
●奧氏體-鐵素體不銹鋼
●沉淀硬化不銹鋼
一)馬氏體不銹鋼;含碳(C)量較高,所以硬度高、耐磨、強度高但因碳含量較高耐腐蝕性較差。一般用于彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥上使用。這類鋼在使用時需要進行淬火、回火處理后使用的。鍛造、沖壓后需退火使用。
二)鐵素體不銹鋼;含鉻(Cr)元素較高在15%~30%之間,因為其韌性、耐腐蝕性和可焊接性能隨鉻元素的提高而提升,所以這類不銹鋼的耐腐蝕性和抗氧化性較好,但機械性能和工藝性能較差。一般用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及抗氧化結(jié)構(gòu)鋼使用。
三)奧氏體不銹鋼;含鉻(Cr)大于18%以及有8%左右的鎳(Ni)和少量的鉬(M)、鈦(Ti)、氮(N)等元素。綜合性能比較好,可耐多種介質(zhì)的腐蝕。這類不銹鋼具有良好的韌性、塑性、焊接性、耐蝕性能和無磁或弱磁性,在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性均較好,常用來制作耐酸設(shè)備,如耐蝕容器及設(shè)備襯里、輸送管道、耐硝酸的設(shè)備零件等。
四)奧氏體-鐵素體不銹鋼;兼?zhèn)鋳W氏體和鐵素體兩種鋼的優(yōu)點于一身,奧氏體和鐵素體組織約各占一半,有點加強版的意思。在含碳(C)較低的情況下,鉻(Cr)含量在18%~28%,鎳(Ni)含量在3%~10%。有些鋼還含有鉬(Mo)、銅(Cu)、硅(Si)、鈮(Nb)、鈦(Ti),氮(N)等合金元素。與鐵素體相比,其塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐介質(zhì)腐蝕性能和可焊接性能均有顯著提高,同時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。與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。
五)沉淀硬化不銹鋼;基體為奧氏體不銹鋼或馬氏體不銹鋼,能通過淬火時效硬化處理其硬化的不銹鋼,具有良好的成形性能和焊接性能,可作為高強度材料使用。
按成分可分為Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)。
200系列:鉻-錳-鎳
201,202等:以錳代鎳,耐腐蝕性比較差,國內(nèi)廣泛用作300系列的廉價替代品
300系列:鉻-鎳 奧氏體不銹鋼
301:延展性好,用于成型產(chǎn)品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好??鼓バ院推趶姸葍?yōu)于304不銹鋼。
302:耐腐蝕性同304,由于含碳相對要高因而強度更好。
303:通過添加少量的硫(S)、磷(P)使其較304更易切削加工。
304:通用型號;即18/8不銹鋼。產(chǎn)品如:耐蝕容器、餐具、家俱、欄桿、醫(yī)療器材。標(biāo)準(zhǔn)成分是 18 % 鉻加 8 % 鎳。為無磁性、無法借由熱處理方法來改變其金相組織結(jié)構(gòu)的不銹鋼。GB牌號為0Cr18Ni9。
304 L:與 304 相同特性,但低碳故更耐蝕、易熱處理,但機械性較差 適用焊接及不易熱處理之產(chǎn)品。
304 N:與 304 相同特性,是一種含氮的不銹鋼,加氮是為了提高鋼的強度。
309:較之304有更好的耐溫性,耐溫高達(dá)980℃。
309 S:具多量鉻、鎳,故耐熱、抗氧化性佳,產(chǎn)品如:熱交換器、鍋爐零組件、噴射引擎。
310:高溫耐氧化性能優(yōu)秀,最高使用溫度1200℃。
316:繼304之后,第二個得到最廣泛應(yīng)用的鋼種,主要用于食品工業(yè)、鐘表飾品、制藥行業(yè)和外科手術(shù)器材,添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結(jié)構(gòu)。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作"船用鋼"來使用。SS316則通常用于核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常也符合這個應(yīng)用級別。
316 L:低碳故更耐蝕、易熱處理,產(chǎn)品如:化學(xué)加工設(shè)備、核能發(fā)電機、冷凍劑儲糟。
321:除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫銹蝕的風(fēng)險之外,其他性能類似304。
347:添加安定化元素鈮,適于焊接 航空器具零件及化學(xué)設(shè)備。
400系列:鐵素體和馬氏體不銹鋼,無錳,一定程度上可替代304不銹鋼
408:耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。
409:最廉價的型號(英美),通常用作,屬鐵素體不銹鋼(鉻鋼)。
410:馬氏體(高強度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差。
416:添加了硫改善了材料的加工性能。
420:"刃具級"馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具,可以做的非常光亮。
430:鐵素體不銹鋼,裝飾用,例如用于汽車飾品。良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性要差。
440:高強度刃具鋼,含碳稍高,經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗罂梢垣@得較高屈服強度,硬度可以達(dá)到58HRC,屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應(yīng)用例子就是"剃須刀片"。常用型號有 三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。
不銹鋼的使用廣泛,日常生活中也隨處可見。不銹鋼的廣泛應(yīng)用是因為不銹鋼具;
耐腐蝕性;不銹鋼的耐腐蝕性好不易生銹,表面光潔美觀。
耐熱性能;不銹鋼能在高溫情況下保持良好的機械性能。
焊接性能;產(chǎn)品對焊接性能要求不一,但不銹鋼完全能滿足焊接需要的性能。
國際不銹鋼標(biāo)示方法
1;奧氏體不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)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。
2;鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。
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。
4;奧氏體-鐵素體不銹鋼、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
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