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不锈钢性能介绍
发布日期:[2012-7-15] 共阅[7138]次

       

         

                                      不锈钢性能说明

 

     不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢,而耐酸钢则是

指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢自本世纪初问世,到现在已有90多年的历史。不锈钢的发

明是世界冶金史上的重大成就,不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈

钢钢种很多,性能各异,它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分,分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化

不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;按钢中的主要化学成分或钢

中的一些特征元素来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不

锈钢等;按钢的性能特点和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈

钢、高强不锈钢等;按钢的功能特点分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。

目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体

不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大

类。
不锈钢一般用于防腐蚀性的环境,以及医疗器械和生活用品.
按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等;也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈

钢等;通常以金相组织进行分类。按金相组织分类为:铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体

A)型不锈钢、奥氏体-铁素体(A-F)型双相不锈钢、奥氏体-马氏体(A-M)型双相不锈钢和沉淀硬化

PH)型不锈钢。

铁素体型不锈钢
它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在11.5~32.0%范围内。随着铬含量的提高,其耐酸性能也提高,加入钼(Mo)后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr121Cr1700Cr17Mo00Cr30Mo2等。

马氏体型不锈钢
它的显微组织为马氏体。这类钢中铬的质量分数为11.5~18.0%,但碳的质量分数最高可达0.6%。碳含量的

增高,提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性。这类

钢的焊接性较差。列入国家标准牌号的钢板有1Cr132 Cr133 Cr131 Cr17Ni2等。

奥氏体型不锈钢
其显微组织为奥氏体。它是在高铬不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8~25%)而形成的,具在奥氏体

组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础,在此基础上随着不同的用途,发展成图1-2所示

的铬镍奥氏体不锈钢系列。
奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢,是应用最广泛的一类钢,其中以18-8型不锈钢最有代表性,它是有较好的力

学性能,便于进行机械加工、冲压和焊接。在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶

液中含有氯离子(CL-)的介质特别敏感,易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又

分为三个等级:一般含碳量(Wc≤0.15%)低碳级
Wc≤0.08%)和超低碳级(Wc≤0.03%)。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti0Cr18Ni900Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍,早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N0Cr19Ni9N等。

奥氏体-铁素体型不锈钢
其显微组织为奥氏体加铁素体。铁素体的体积分数小于10%的不锈钢,是在奥氏体钢基础上发展的钢种。

沉淀硬化型不锈钢
按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国

家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A0Cr17Ni4Cu4Nb0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热

处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体,再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形

性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中,得到应用。

 

 

 

 

 

 

1

铁素体不锈钢的性能和应用情况

 

    常用的400系不锈钢品种中有含铬18%的为430型,及含铬13%的为410型和420型不锈钢型号,其中,430型不锈钢型号使用量最大。430型不锈钢型号特点为价格便宜、热膨胀系数小、耐氯化物应力腐蚀性优于300系不锈钢品种,但不足之处是成形性能、可焊性及抗张强度小于304型不锈钢型号,因此,使用领域有限。400系不锈钢品种加入微量铌、钛、铜和铝元素后,可提高其深冲性能、可焊性能、耐腐蚀性能和抗高温强度,部分得以取代304型不锈钢型号。
  目前加微量元素后的400系不锈钢品种的型号有SUS430LX430JIL443444445M2NSS447M1等。主要应用领域:汽车排气管(409型和410L)、洗衣机内筒(430)、餐厨具、家电产品、医疗设备、热水器、房顶板、幕墙、水管及电厂设备等。这两年新开发的牌号B430LB441439436L14种。 其中,439不锈钢使用于专业水管
    SUS410(S/J1/L)
不锈钢
  特性:
  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.
  外精炼技术(AODVOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低.
  用途:
  多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。
  规格 C Si Mn P S Cr Ni Mo
  SUS410 ≤0.15 ≤0.60 ≤1.00 ≤0.030 ≤0.028 11.50-14.50 3.00 0.60
  材质性能:
  规格 内应力(N/mm2 抗拉强度(N/mm2 EL% HB
   SUS410L 195 360 22 183
  不锈钢420具有一定耐磨性及抗腐蚀性,硬度较高,其价格是不锈钢球中较低的一类,适用于对不锈钢普通要求的工作环境中。
  用途:
  适用于各类精密机械、轴承、电气、设备、仪器、仪表、交通运输工具、家用电器等。
  多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。
  420化学成份
  规格 C Si Mn P S Cr Mo
  SUS420 ≤0.15-0.35  ≤1.00  ≤1.00  ≤0.030  ≤0.028  11.50-14.50  0.60
  材质性能:
  规格 内应力(N/mm2 抗拉强度(N/mm2 EL% HB
  SUS420 195 360 22 183
  409L钢种是耐热铁素体不锈钢,用以保证汽车排气部件具有良好的耐氧化和腐蚀性。  被用于汽车的管道歧管、排气管、催化转换器、消音器和尾管。
  409L 钢种突出的可成形性、可焊性和耐腐蚀性已使其在其他许多地方得到广泛的应用,例如涵洞、家用加热炉、汽车恒温器、燃料过滤器变压器外壳和农场装备。
  化学成分:C Si Mn P S Cr Mo
  SUS409L≤0.03  ≤1.00  ≤1.00  ≤0.040  ≤0.030  10.50-11.75  0.60
  材质性能:
  规格 内应力(N/mm2 抗拉强度(N/mm2 EL% HB
  SUS409L  175  360  25  175
  430钢种是耐热、耐腐蚀的铁素体不锈钢。用途广泛,包括:耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网
  化学成分:C Si Mn P S Cr Mo
  SUS430≤0.12  ≤0.75  ≤1.00  ≤0.03  16.00-18.00  0.60
  材质性能:
  规格 内应力(N/mm2  抗拉强度(N/mm2  HBSUS430  205  450  183

 

 

 

 

 

2

铁素体不锈钢的性能和应用情况

 

不锈钢所含各元素的作用
目前,已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。   
 
一、各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用   
    1-1
铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明:   
    
铬使铁基固溶体的电极电位提高   
    
铬吸收铁的电子使铁钝化  
   
钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。 
     1-2. 
碳在不锈钢中的两重性   
    
碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。   
   
认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。 
    
例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl34Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为1214%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。   
    
就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr132Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl34Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服188铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr189Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.850.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。   
    
总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢的含碳量在0.10.4%之间,耐酸钢则以含碳0.10.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。   

 

 

 

 

 

3

铁素体不锈钢的性能和应用情况

 

     1-3. 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的   
    
镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。   
    
基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。   
   1-4. 
锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍   
   
铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍 的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。   
    
锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的 含锰量从0104%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WNZGMn13钢等),但它们不能作为不锈钢使用。 锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。   

      1-5.
不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间蚀。                                      1-6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。   
    1-7.
其他元素对不锈钢的性能和组织的影响   
   
以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能完全忽略,因为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。   
   
硅是形成铁素体的元素,在一般不锈钢中为常存杂质元素。   
钴作为合金元素在钢中应用不多,这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈钢如9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴,目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。 

 

 

 

 

 

4

铁素体不锈钢的性能和应用情况

 

     硼:高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0005%硼,可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼(0.00060.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大,但含有较多的硼(0506%)时,反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0506%的硼时,形成奥氏体-硼化物两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也可以为处于液态-固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。   
    
磷:在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著,故含量可允许高一些,如有的资料提出可达006%,以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达006%(如2Crl3NiMn9钢)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni钢)。利用磷对钢的强化作用,也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素,PH1710P(025%磷)PHHNM钢(含030磷)等。   
    
硫和硒:在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0204%的硫,可提高不锈钢的切削性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,是因为它们降低不锈钢的韧性,例如一般188铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含031%硫的188钢(0084C1815Cr925Ni)的冲击值为18公斤/平方厘米;含022%硒的188钢(0094C184Cr9Ni)的冲击值为324公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能,所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。   
    
稀土元素:稀土元素应用于不锈钢,目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加00205%的稀土元素(铈镧合金),可显著改善锻造性能。曾有一种含195%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,加稀土元素后则可轧制成各种型材。

 

 

 

 

 

 

 

影响不锈钢性能与组织的因素
[2008-08-30]

 

关键字:不锈钢  刀具材料  

 

    

  1-4.锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍

  铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。

  锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从010.4%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WNZGMn13钢等),但它们不能作为不锈钢使用。锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。

  1-5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。

  1-6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。

  1-7.其他元素对不锈钢的性能和组织的影响

  以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能完全忽略,因为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。

  硅是形成铁素体的元素,在一般不锈钢恶意广告常存杂质元素。

  钴作为合金元素在钢中应用不多,这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈钢如9Crl7MoVCo(1.2-1.8%)加钴,目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。

  硼:高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0.005%硼,可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大,但含有较多的硼(0.5~0.6%)时,反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0.5~0.6%的硼时,形成奥氏体-硼化物两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也可以为处于液态-固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。

  磷:在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著,故含量可允许高一些,如有的资料提出可达0.06%,以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达0.06%(2Crl3NiMn9)以至0.08%(Cr14Mnl4Ni)。利用磷对钢的强化作用,也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素,PH17-10P(0.25%)PH-HNM(0.30)等。

  硫和硒:在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0.2~0.4%的硫,可提高不锈钢的切削性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,是因为它们降低不锈钢的韧性,例如一般18-8铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含0.31%硫的18-8(0.084%C18.15%Cr9.25%Ni)的冲击值为1.8公斤/平方厘米;含022%硒的18-8(0.094%C18.4%Cr9%Ni)的冲击值为3.24公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能,所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。

  稀土元素:稀土元素应用于不锈钢,目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加0.02~0.5%的稀土元素(铈镧合金),可显著改善锻造性能。曾有一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,加稀土元素后则可轧制成各种型材。

  (2).按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点

  按化学成分(主要是含铬量)及用途,不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温(900-1100)加热空气冷却后钢的基体组织的类型对不锈钢进行分类,这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。

  工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类:铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳,但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接,只是受某些条件的限制,如焊前应预热焊后应作高温回火等,而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr1345钢焊接还是比较多的。 【MechNet

 

 

 

 

 

深冷处理技术特点介绍
[2008-08-30]

 

关键字:深冷处理  

 

    

  深冷处理技术是近年来兴起的一种改善金属工件性能的新工艺。所谓深冷处理,就是用液氮(—196℃)作为冷却介质将淬火后的金属材料的冷却过程继续下去,达到远低于室温的某一温度,促使常规热处理后所存在的残余奥氏体得到进一步转化,从而改善金属材料性能。深冷处理后能明显的提高金属工件的耐磨性、韧性和尺寸稳定性,使工件的使用寿命成倍地提高。

  冷处理技术的改进效果是渗入处理件的内部(整体效应),不限于表面,所以对刃具进行重磨再用时,不会使工件的改性效果失效;对工件的形状和尺寸不但不会引起变化,而且有增强尺寸稳定性和减小淬火应力的作用;工艺系统简便,耗电量少,不受工件的形状和尺寸限制,操作简便;无任何环境污染,是完全的环保型技术。

  深冷处理技术一出现,就引起了科学研究界和工业界的高度重视,在国外已应用于刃具、量具、模具以及精密零件,如油泵的油嘴、发动机的涡轮轴、轧辊、阀门、齿轮、弹簧等工件的改性。深冷改性技术的应用正逐步得到企业界的重视和发展,目前已经获得的实验结果和取得的成果表明,深冷改性技术可以在以下几个方面得到应用:

  1、高速钢刀具、刃具、量具寿命的提高;

  2、硬质合金的刀具、刃具寿命的提高;

  3、硬质合金的钻头、钻具的寿命提高;

  4、金刚石制成品的性能改善,如人造金刚石热稳定性提高、人造金刚石矿用钻头、金刚石Φ105mm锯片等的性能提高;

  5、金刚石热压机的顶锤性能提高;

  6、精密机械的装配零件的尺寸稳定;

  7、碳纤维丝的性能提高;

  8、油嘴、弹簧、齿轮、轴承使用寿命提高;

  9、机械制造产业中的热作模具、冷作模具使用寿命提高。

 

 

 

 

 

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。 
  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)。 
  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 
  904L00Cr20Ni25Mo4.5Cu)属低碳高镍、钼奥氏体不锈耐酸钢。具有很好的
活化钝化转变能力,耐腐蚀性能极好,在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸
中具有很好的耐蚀性,在中性含氯离子介质中具有很好的抗点蚀性,同时具有良好
的抗缝隙腐蚀及抗应力腐蚀性能。适用于70以下各种浓度硫酸,在常压下耐任
何浓度、任何温度的醋酸及甲酸与醋酸的混酸中的耐腐蚀性也很好。
 

 

不锈钢性能与组织

(2008-4-5 9:47:11)

   目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元

约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊

系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的

能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。  实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种

元素共存

于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情

况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢

的组织决定于各种元素影响的总和。 1.各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用   1-1.铬在不锈钢中的决定作用  决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所

以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方

面得到说明:  铬使铁基固溶体的电极电位提高  铬吸收铁的电子使铁钝

化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金

属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。  1-2. 碳在不锈钢中的两重性   碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈

钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的

程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成系列

复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互

相矛盾的。  认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择

不同含碳量的不锈钢。   例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl34Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为1214%,就是把碳要与铬形成碳化

铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体

中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。   就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr132Crl3钢的耐腐蚀性较好但强

度低于3Crl34Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得

高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服188铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和

力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要

求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐

磨性的要求,又兼顾定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr189Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.850.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。   总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢的含碳量在0.10.4%之间,耐酸钢则以含

0.10.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也

是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。  1-3. 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的   镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量

要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以

镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有

许多可贵的性能。  基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,

在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些

改善。   1-4. 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍   铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,

以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分

布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与

许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍的资源

比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在

这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。   锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于

它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使

高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从0104%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护

作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WNZGMn13钢等),但它们不能作为不锈钢使用。锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的

二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与

元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8

铬镍不锈钢。   1-5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。   1-6.钼和铜

可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。   1-7.其他元素对不锈钢的性能和组织的影响  以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性

能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢

一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,

如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素

相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能完全忽略,因

为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。  硅 是形成铁素体的元素,在

一般不锈钢中为常存杂质元素。   钴 作为合金元素在钢中应用不多,这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合

金等)有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈钢

9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴,目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。硼 

高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0005%硼,可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐

蚀性能提高。加微量的硼(0.00060.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善

。少量的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大,但

含有较多的硼(0506%)时,反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0506%的硼时,形成奥氏体-硼化物两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温

度低于半溶化区时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也可以为处于液态-固态

的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。  磷 在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢

中那样显著,故含量可允许高一些,如有的资料提出可达006%,以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达006%(如2Crl3NiMn9钢)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni钢)。利用磷对钢的强化作用,也有加磷作为时效硬化不锈钢的合

金元素,PH1710P(025%磷)PHHNM钢(含030磷)等。   硫和硒 在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0204%的硫,可提高不

锈钢的切削性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,是因为它

们降低不锈钢的韧性,例如一般188铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含0

31%硫的188钢(0084C1815Cr925Ni)的冲击值为18公斤/

方厘米;含022%硒的188钢(0094C184Cr9Ni)的冲击值为324公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能,所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。  稀土元素 稀土元素应用于不锈钢,目前主要在于改善

工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加00205%的稀土元素(铈镧合金),可显著改善锻造性能。曾有一种含195%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,加稀土

元素后则可轧制成各种型材。 2.按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般

特点   按化学成分(主要是含铬量)及用途,不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温(900-1100度)加热空气冷却后钢的基体组织的类型对不锈钢进行

分类,这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。  工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类:铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥

氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表),但需要说明的是马氏体不

锈钢并不是都不可焊接,只是受某些条件的限制,如焊前应预热焊后应作高温回火等,而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr1345钢焊接还是比较多的。不锈钢的分类、主要成分及性能比较 分类 大概成分 (%) 淬火性 耐蚀性 加工性 可焊接性 磁性 C Cr Ni 铁素体系 035以下 16-27 - 无 佳 尚佳 尚可 有 马氏体系 120以下 11-15 - 自硬性 可 可 不可 有 奥氏体系 025以下 16以上 7以上 无 优 优 优 无   以上分类仅是按钢的基体组织分的,由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡,以及由于大

量的铬使平衡图S点左移,工业中应用的不锈钢的组织除了上面讲的三种基本类型以外,还有马氏体铁素体,奥氏体-铁素体,奥氏体-马氏体等过渡型的复相不锈钢,以及具有马氏体-碳化物组织的不锈钢。 2-1.铁素体钢   含铬大于14%的

低碳铬不锈钢,含铬大干27%的任何含碳量的铬不锈钢,以及在上述成分基础上再

添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢,化学成分中形成铁素体的

元素占绝对优势,基体组织为铁素。这类钢在淬火(固溶)状态下的组织为铁素体,退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。  属于这一类的

Crl7Cr17Mo2TiCr25Cr25Mo3TiCr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐

腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的

耐酸结构及作抗氧化钢使用。 2-2.铁素休-马氏体钢   这类钢在高温时为y+a(或δ)两相状态,快冷时发生y-M转变,铁素体仍被保留,常温组织为马氏体和铁

素体,由于成分及加热温度的不同,组织中的铁素体量可在百分之几至几十的范围内变化。0Crl3钢,lCrl3钢,铬偏上限而碳偏下限的2Cr13钢,Cr17Ni2钢,Cr17wn4钢,以及在ICrl3钢基础上发展起来的许多改型12%铬热强钢(这类钢也叫做耐热不锈钢)中的许多钢号,如Cr11MoVCr12WMoVCrl2W4MoV18Crl2WMoVNb等均属干

这一类。   铁素体马氏体钢可以部分地接受淬火强化,故可获得较高的机械性能。但它们的机械性能与工艺性能在很大程度上受组织中铁素体的含量及分布形态

的影响。这类钢按成分中的含铬量分属1214%与1518%两个系列。前者具有抵

抗大气及弱腐蚀性介质的能力,并且具有良好的减震性及较小的线膨胀系数;后者

的耐腐蚀性能与相同含铬量的铁素体耐酸钢相当,但在一定程度上也保留着高铬铁

素体钢的某些缺点。 2-3.马氏体钢   这类钢在正常淬火温度下处在y相区,但它们的y相仅在高温时稳定,M点一般在3OO℃左右,故冷却时转变为马氏体。  这类钢包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%铬热强钢,如13Cr14NiWVBACr11Ni2MoWVB钢等。马氏体不锈钢的机械性能、耐腐蚀性能、工艺性能与物理性能,均和含铬1214%的铁素体-马氏体不锈钢相近。由于组织中没有游离的铁素体,机械性能比上述钢要高,但热处理时的过热敏感性较低。 2-4.马氏体碳化物钢   FeC合金的并析点的含碳为0.83%,在不锈钢中由于铬使S点左移,含12%铬和大

0.4%碳的钢(图11-3),以及含18%铬和大于0.3%碳的钢(图卜)3)均属于过共析钢。这类钢在正常淬火温度加热,次生碳化物不能完全溶于奥氏体,因此淬火

后的组织为马氏体和碳化物组成。   属于这一类的不锈钢牌号不多,却是一些含碳比较高的不锈钢,如4Crl39Cr189Crl8MoV 9Crl7MoVCo钢等,含碳量偏上限的3Crl3钢在较低的温度下淬火,也可能出现这样的组织。由于含碳量高,上述9Cr18等三个钢号中虽含有较多的铬,但其耐腐蚀性能仅与含1214%锗的不锈钢相当。

这类钢的主要用途是要求高硬及耐磨的零件,如切削工具、轴承、弹簧及医疗器械等。 2-5.奥氏体钢   这类钢含有较多扩大y区和稳定奥氏体的元素,在高温时为均为y相,冷却时由于Ms点在室温以下,所以在常温下具有奥氏体组织。 18-8 181225-2020-25Mo等铬镍不锈钢,以锰代替部分镍并加氮的低镍不锈钢如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti钢等均属于这一类。   奥氏体不锈钢具有前已述及的许多优点,虽然机械性能也比较低,和铁素体不锈钢

样不能热处理强化,但可以通过冷加工变形的方法,利用加工硬化作用提高它们的

强度。 这类钢的缺点是对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,需通过适当地合金添加剂及工艺措施消除。2-6.奥氏体-铁素体钢   这类钢因扩大y区和稳定奥氏体元素的作用程度,不足以使钢在常温或很高的温度下具有纯奥氏体组织,因此为奥氏体-铁素体复相状态,其铁素体量也因成分及加热温度不同而可在较大的范围内变化。  属于这一类的不锈钢很多,如低碳的188铬镍钢,加钛、铌、钼的188铬镍钢,

特别是在铸钢的组织中均可见到铁素体,此外含铬大于1415%而碳低于02%的

铬锰不锈钢(如Cr17Mnll),以及目前研究的和已获得应用的大多数铬锰氮不锈钢等。与纯奥氏体不锈钢比较,这类钢的优点很多,如屈服强度较高,抗晶间腐蚀的

能力较高,应力腐蚀的敏感性低,焊接时产生热裂纹的倾向小,铸造流动性好等等。缺点是压力加工性能较差,点腐蚀倾向较大,易产生c相脆性,在强磁场作用下表现出弱磁性等。所有这些优点和缺点均来源于组织中的铁素体。 2-7.奥氏钵-马氏体钢   这类钢的Ms点低于室温,固溶处理以后为奥氏体组织,易于成形和焊接。通常可用两种工艺方法使之发生马氏体转变。一是固溶处理以后经700800度加热,

奥氏体因析出碳化铬而转变为介稳定状态,Ms点升高至室温以上,冷却时转变为马

氏体;二是固溶处理以后直接冷却至MsMf点之间,使奥氏体转变为马氏体。后一

方法可获得较高的耐腐蚀性能,但固溶处理以后至深冷的间隔时间不宜过久,否则

会因奥氏体的陈化稳定作用而使深冷的强化效应降低。经上述处理以后钢再经400500度时效,使析出金属间化合物进步强化。这类钢的典型钢号有17Cr7NiA115Cr9NiA1,17Cr—5NiMo15Cr-8NiMoA1等等。这类钢也称为奥氏体-马氏体时效不锈钢,并因为实际上这些钢的组织中除奥氏体和马氏体以外,还存在不

同数量的铁素体,故也称为半奥氏体沉淀硬化不锈钢。  这类钢是50年代后期发

展和应用的新型不锈钢,它们总的特点是强度高(C可达100150)及热强性好,但由于含铬量较低并在热处理时有碳化铬析出,因此耐腐蚀性能比标准的奥氏体不锈

钢要低一些。也可以说这类钢的高强度是在牺牲一部分耐腐蚀性能与其他性能(如

非磁性)的情况下获得的,目前这类钢主要用于航空工业及火箭导弹生产方面,一

般机械制造中应用尚不普遍,并且在分类上也有把它们纳为超高强度钢的一个系列。
不锈钢性能与组织

 

 

超级奥氏体不锈钢性能

  1.1 化学成分与金相组织
  一些主要高合金奥氏体不锈钢的主要化学成分在表1中给出。其中AL6X254 SMO为典型的6钼超级奥氏体不锈钢,而654 SMO为典型的7钼超级奥氏体不锈钢。
  超级奥氏体不锈钢的基本金相组织为典型的,百分之百的奥氏体。但由于铬和

钼的含量均较高,很有可能会出现些金属中间相,如chiσ相。这些金属中间相常常会出现在板材的中心部位。但是如果热处理正确,就会避免这些金属中间相的生成,从而得到近百分之百的奥氏体。254 SMO 的金相组织没有任何其它金属中间相。该组织是经在115012000C温度下热处理之后得到的。
  在使用过程中,如果出现了少量的金属中间相,它们也不会对机械性能和表面

的耐腐蚀性能有很大的影响。但是要尽量避免温度范围60010000C,尤其是在焊接和热加工时。
  1.2 机械性能
  奥氏体结构一般具有中等的强度和较高的可锻性。在加入一定量的氮之后,除

提高了防腐能力外,在保持奥氏体不锈钢可锻性和韧性的同时,高氮超级奥氏体不

锈钢还具有很高的机械强度。其屈服强度比普通奥氏体不锈钢要高出50100%。在室温和较高温度下氮对机械性能的影响分别在表2和表3有所显示。

2 20℃温度下高合金奥氏体不锈钢的机械性能 

合金

钢种牌号

氮含量

屈服强度

抗拉强度

延伸率

ASTM

EN

GB

%

Rp0.2MPa

RmMPa

As%

316L

316L

1.4404

 

0.06

220

520

45

904L

NO8904

1.4539

00Cr20Ni25Mo4.5Cu

0.06

220

520

35

317LMN

317LMN

1.4439

 

0.15

270

580

40

254SMO

S31254

1.4547

00Cr20Ni18Mo6CuN

0.20

300

650

40

654SMO

S32654

1.4652

 

0.50

430

750

40

              3 高温下高合金奥氏体不锈钢的屈服强度(Rp0.2MPa) 

合金

ASTM

EN*

GB

氮含量%

100℃

200℃

400℃

316L

316L

1.4404

 

0.06

166

137

108

904L

N08904

1.4539

00Cr20Ni25Mo4.5Cu

0.06

225

175

125

317LMN

317LMN

1.4439

 

0.15

225

185

150

254SMO

S31254

1.4547

00Cr20Ni18Mo6CuN

0.20

230

190

160

654SMO

S32654

1.4652

 

0.50

350

315

295

 如表2和表3所示,在所有温度下机械强度均随氮含量的增加而提高。尽管强度增

加了许多,但超级奥氏体不锈钢的延伸率仍然很高。甚至高于许多低合金钢的延伸率。这主要是由于其较高的含氮量和与之相关的另一个特点——高加工硬化率,见

2和图3。因此经冷加工成型的部件就可获得很高的强度。可利用这一特性的用途

包括较深井中的管道及螺栓等。和普通奥氏体不锈钢一样,超级奥氏体不锈钢的低

温性能也是很好的。超级奥氏体不锈钢的抗撞击及抗断裂能力是很高的,并且只有

在低达-196℃时才会略有下降。
  1.3 物理性能
  物理性能主要取决于奥氏体结构,同时也部分地取决于材料的化学成分。就是

说超级奥氏体不锈钢较普通奥氏体不锈钢,如304316型,在物理性能方面是没有

很大区别的。表4列出不同合金的一些典型物理性能值。

4 一些不锈钢与一种镍基合金的物理性能 

合金

钢种牌号

密度

弹性模量
KN/mm2

热膨胀系数×10-6/℃

导热系数W/m℃

ASTM

EN*

GB

kg/dm3

20℃

400℃

20℃

400℃

20℃

400℃

2205

S31803

1.4462

 

7.8

200

172

13.0

14.5

15

20

304

304

1.4301

 

7.9

200

172

16.0

17.5

15

20

254SMO

S31254

1.4547

00Cr20Ni18Mo6CuN

8.0

195

166

16.5

18.0

14

18

合金625

N10276

2.4856

 

8.4

200

180

12.0

13.5

10

16

   含6钼超级奥氏体不锈钢的热膨胀度比双相不锈钢2205要大,因此焊接时在结

合部位上可能会出现一些变形。虽然镍基合金的热膨胀度一般较低,但其较差的导

热性正好将其这一优点抵消。这些物理性能在设计用不锈钢制作部件或不锈钢与其它合金连接时,具有很重要的意义。

  2 超级奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能

  在很大程度上,奥氏体不锈钢的发展是为了满足各种环境中对防腐性能的要求。许多合金曾是被设计用于一种特定环境的,随后其应用范围发展得越来越广泛。因此,对超级奥氏体不锈钢的选用,其耐腐蚀性能是一个很重要的依据。这里主要介绍均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂。
  3.1 均匀腐蚀
  提高不锈钢稳定性的最重要合金元素为铬和钼。超级奥氏体不锈钢中这些成分

的含量均较高,因此在各种溶液中都显出很好的耐腐蚀性。在有些环境中,硅、铜

和钨等元素的添加可进一步提高材料的耐腐蚀性。  图1所示是一些奥氏体不锈钢在纯硫酸中的等腐蚀速度曲线图。可以看出,合金含量较高的不锈钢,如904L254 SMO654 SMO等,在较大浓度和温度范围内比普通型奥氏体不锈钢,如304316等,具有更好的耐腐蚀性。该图同时也显示了高硅不锈钢SX具有非常强的,抵抗浓硫酸

的能力。

1 一些奥氏体不锈钢在纯硫酸中的等腐蚀速度曲线图,腐蚀速度为0.1毫米/

说明在特定环境中抗均匀腐蚀能力的另一个方法是测量造成每年0.1毫米(或每年0.5毫升)腐蚀速度的温度。表5例出了一系列浓度不同的化学溶液。这些溶液都是在化学生产中较常见的,同时也给出了不同钢种在这些溶液中腐蚀速度为0.1毫米/年时的临界温度。可以看出,临界温度随着合金含量的增加而提高。在所有溶液中超级奥氏体不锈钢,如254 SMO654 SMO的临界温度都是最高的,充分显示了其优异的耐均匀腐蚀性能
  表5还包括了两种常见的湿法工业磷酸,WPA 1WPA 2其主要成分在表6中给出。 

5 在不同化学制品中导致0.1毫米/年的腐蚀速度的临界温度 

溶液

654SMO

254SMO

317LMN

2205

1%HCi

95

70

50

85

10%H2SO4+0.33%NaCl+SO2,饱和

75

60

50

<10

96%H2SO4

30

20

35

25

85%H3PO4

90

110

120

50

83%H3PO4+2%HF

85

90

120

50

WPA1

95

80

50

45

WPA2

80

60

35

60

5%CH3COOH+50%(CH3CO)2O

>126*

126*

>126*

100

50%NaOH

135

115

144*

90

 

 

6 WPA 1WPA 2的主要化学成分,重量百分比

 

WPAM No

H3PO4

Cl-

F-

H2SO4

Fe2O3

Al2OS

SiO2

CaO

MgO

1

75

0.20

0.5

4

0.3

0.2

0.1

0.2

0.7

2

75

0.02

2.0

4

0.3

0.2

0.1

0.2

0.7

   不同合金之间的排序随工况情况的不同而变化。2205型双相不锈钢就是一个很好的例子。这种钢在有些环境中的性能甚至比一些高合金奥氏体不锈钢还要好。但在有些环境中其表现就不太好。另一个例子是904L型不锈钢。在纯磷酸中,这种不锈钢是所有钢中表现最好,但在湿法工业磷酸中,它则比不上其它两种超级奥氏体不锈钢。在一种混合液 WPA 2中,其耐腐蚀性能则是最差的, 见表5
  因此,在为制造业中的设备,如反应器、管道和储罐,推荐最适合的不锈钢时一定要非常谨慎。最好能掌握有关工况条件的具体数据。
  2.2 点腐蚀和缝隙腐蚀
  点腐蚀和缝隙腐蚀是两种紧密相关的腐蚀类型,均属于局部腐蚀。其主要生产条件为含有氯离子的环境。但温度及酸碱度(pH)等也起着很重要的作用。当不锈钢处于含氯环境中时,在一定温度下就会发生点腐蚀。众所周知,铬和钼含量的提高有助于增强不锈钢抗局部腐蚀的能力。铬、钼和氮对抵抗局部腐蚀能力的综合影响,经常用经验公式WSWirksumme)来表示。
  WS(PRE)=%铬+3.3×%钼+16×%氮
  式中的WS值一般被称之为耐点腐蚀能力指数(PRE)”。所以也常常用PRE来表示。公式所给出的氮的系数16是最经常使用的。但据文献报道也有采用其它系数的,比如Mannesmann研究院的Herbsleb博士就建议使用30。诸如钨等其它成分对防腐性能也有积极影响。按重量百分比的算法计算,其效果约为钼的一半。为了进行比较,同时用1630作为PRE 公式中氮的系数为表1中的一些钢种计算PRE值。结果在表7中给出。

7 PRE值及一些高合金不锈钢的临界点蚀温度和临界缝隙腐蚀温度 

合金

ASTM

EN*

PRE(16)

PRE(30)

CPT℃**

CPT℃**

2205

S31803

1.4462

34

36

53

35

317LMN

317LMN

1.4439

33

35

53

-

904L

NO8904

1.4539

36

37

61

15

Sanicro28

-

1.4563

39

40

-

-

AL-6X

-

-

41

41

-

-

254SMO

S31254

1.4547

43

46

90

60

654SM0

S32654

1.4652

56

63

>100

100

 *欧洲统一标准,** 1摩尔的NaCl 溶液中,***3.5%的NaCl溶液中,腐蚀电位为700mV SCE

  可以看出, PRE(16)PRE(30)对许多钢种来说差别并不是很大。最重要的是两个系数对排列不同不锈钢并无任何影响。
  表7同时也给出了一些不锈钢的临界点蚀温度(CPT)和临界缝隙腐蚀温度(CCT)。这两个临界温度常常被用来衡量不锈钢耐局部腐蚀的能力。大量的研究工作和实用经验表明,PRE值与不锈钢耐局部腐蚀的能力,如CPTCCT值,是成比例关系的。317LMN904L两种奥氏体不锈钢和2205型双相不锈钢的 PRE 值大致相同,其抗点蚀和缝隙腐蚀的能力也应该是相同的。所记录的使用数据显示,904L不锈钢的抗点蚀能力略优于其它钢种,而2205的抗缝隙腐蚀能力则较强,这种现象与实际使用情况相符。
  含6%钼和7%钼的超级奥氏体不锈钢,如254 SMO654 SMO,均具有较高的PRE值和CPT/CCT值,见表7。表示其优越的耐局部腐蚀的能力。因此,超级奥氏体不锈钢家族也一直被广泛地应用于抗点蚀要求较高的用途中,比如用作海水处理设备,纸浆漂白及烟气脱硫装置中的部件等。在一次用于评估烟气脱硫设备所用材料的试验中测定了会导致缝隙腐蚀的临界氯离子浓度。材料被浸泡在饱含二氧化硫并含有酸性(pH值为1)氯化物,且温度为80℃的溶液中。对一些侯选材料的测试结果如表8所示。

8 在温度为80℃的模拟脱硫塔环境中可导致缝隙腐蚀的临界氯含量 

合金

ASTM

EN*

Cl-ppm

316L

316L

1.4404

50

904L

N08904

1.4539

500

254SMO

S31254

1.4547

5000

654SMO

S32654

1.4652

12500

合金625

NO6625

2.4856

4000-5000**

 *欧洲统一标准,**对于金相组织较差的试样,氯离子浓度低达4000ppm时也曾出现过问题。

由此可见,在这个非常苛刻的环境中,超级奥氏体不锈钢的防腐蚀能力与镍基合金是在一个水平上的。
  2.3 应力腐蚀破裂
  普通奥氏体不锈钢比铁素体不锈钢和双相不锈钢更容易发生由氯化物引起的应力腐蚀破裂。然而,超级奥氏体不锈钢却具有非常高的抗应力腐蚀破裂的能力,在许多情况下其效果还优于双相不锈钢抗应力腐蚀破裂的能力。表9所示为蒸发情况下(根据点滴试验确定)导致应力腐蚀破裂的临界应力。测试时间为500小时。
  可以清楚地看出,与普通不锈钢相比,超级奥氏体不锈钢有着非常优异的抗应力腐蚀破裂的能力。

9 导致裂纹的临界应力 

合金

ASTM

EN*

200℃时的临界屈服强度

316

316

1.4401

<10

2205

S31803

1.4462

40

904L

N08904

1.4539

70

254SMO

S31254

1.4547

90

654SMO

S32654

1.4652

>100

 *欧洲统一标准

  硫化氢(常出现于油井和气井中)的存在会增加出现应力腐蚀破裂的风险。因为铁素体相的氢脆性,双相不锈钢,特别是经过深加工的部件,则较容易出现裂纹。在硫化氢和氯离子同时存在的情况下,不锈钢出现应力腐蚀破裂的危险性就更大。而超级奥氏体不锈钢在此类酸性环境中是具有很强的抗应力腐蚀破裂能力的。NACE MR017595是专门为油气生产中,针对硫化应力腐蚀破裂问题如何选材所制定的标准。此标准中包括了254 SMO,而且也同时包括了退火和冷加工状态。所容许的最大硬度值(35 HRC)也比普通型奥氏体不锈钢 (22 HRC)要高的多。从这一点看,在含有大量硫化氢,最恶劣的油气环境中,超级奥氏体不锈钢是最佳的材料选择。
  2.4 海水中的腐蚀
  导致不锈钢发生点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂最常见的环境是在水中,尤其是在海水中。因为海水的氯离子含量是非常高的。由于超级奥氏体不锈钢的临界点腐蚀温度和临界缝隙腐蚀温度均非常高,见表7,说明其在海水中耐局部腐蚀的能力也是非常的强。所以含6%钼和7%钼超级奥氏体不锈钢同镍基合金一样曾广泛地被应用于海水中。由于实际情况有很大的不同,所报道的使用结果也大不相同。有的使用了几年仍状况良好,有的仅在一年之内就出现了严重的腐蚀问题。如同所有与含氯化物的水接触的不锈钢一样,决定性的因素仍是因焊接而产生的氧化物和微小的缝隙,同时残余氯含量也是一个非常重要的因素。
  添加到海水中用于杀死海洋微生物的氯是一种很强的氧化剂,它可轻易地使不锈钢的腐蚀电位超过其临界点蚀和缝隙腐蚀电位。
  在低于50℃的情况下,在干净的6钼超级奥氏体不锈钢表面不应出现任何点蚀问题。但在一些实际应用中,也有6钼超级奥氏体不锈钢在较高工作温度下具有较好使用性能的实例。最具限制性的因素是缝隙腐蚀。如果缝隙情况严重的话,即使在2030℃)的温度下也会发生腐蚀。然而,至少在温度高达30℃及残余氯含量约为百万分之0.5的情况下,这种类型的不锈钢一般都是合格的。在缝隙情况很严重时(比如在某些类型的板式换热器上会发现这种情况),即使将温度一直保持在25℃以下,一般也不将6钼超级奥氏体不锈钢用于此类用途。在缝隙很严重但未添加氯的用途中,至少在35℃的温度下,6钼超级奥氏体不锈钢的使用则一直是很成功的。

 

316316L不锈钢性能

    316317不锈317不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。317不锈钢中的

含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310304不锈钢,高温

条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。316

锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能,所以通常用于海洋环境。

    316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀

性的用途中。

耐腐蚀性

    耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性

能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。

    耐热性

    1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,316不锈钢具有好的

耐氧化性能。在800-1575度的范围内,最好不要连续作用316不锈钢,但在该温度

范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳

化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。

    热处理

    1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316

锈钢不能过热处理进行硬化。

    焊接

    316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接

时可根据用途,分别采用316Cb316L309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获

得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用

316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。

    典型用途

    纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑

物外部用材料。

 

      不锈钢性能及其分类总汇

不锈钢是石油、化工、化肥、合成纤维和石油提炼等工业部门中广泛使用的金属材和许多容器、管道、阀门、泵等一般都因与各种腐蚀性介质接触遭受腐蚀而报废。据统计,全世界每年因腐蚀而报废的钢材约占钢材年产量的14。而不锈钢的产量占钢铁总产量的1%。因此,材料受到腐蚀而失效是当今材料研究与发展中的三大主要问题之一(另两个问题是疲劳与磨损)。
不锈钢是指具有抗腐蚀性能的一类钢种。通常所说的不锈钢是不锈钢与耐酸钢的总称。不锈钢不一定耐酸,但耐酸钢同时又是不锈钢。所谓不锈钢是指能抵抗大气及弱腐蚀介质腐蚀的钢种。腐蚀速度<001 mm/年者分完全耐蚀腐蚀速度<0.1 mm/年者为耐蚀。所谓的耐酸钠是指在各种强腐蚀介质中能耐他的钢.腐蚀速度<0.1mm/年者为完全耐蚀,腐蚀速度<1mm/年者为耐蚀。因此.不锈钢并不是不腐蚀、只不过腐蚀速度较慢而已、绝对不被腐蚀的钢是不存在的。
值得注意的是在同一介质中.不同种类的不锈钢腐蚀速度大不相同而同一种不锈钢在不同的介质中腐蚀行为也大不一样。例如.Ni-Cr不锈钢在氧化性介质中的耐蚀性很好.但在非氧化介质中(如盐酸)的耐蚀性就不好了。因此掌握各类不锈钢的特点、对于正确选择和使用不锈钢是很重要的。
不锈钢不仅要耐蚀,还要承受或传递载荷,因此还需要具有较好的力学性能。不锈钢一般以板、管等型材加工成构件或零件,因此.要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。
不锈钢按典型正火组织分为:铁素体(F)型不锈钢,马氏体〔M)型不锈钢、奥氏体(A)型不锈钢及奥氏体-铁素体(A-F)双相型不锈钢及沉淀硬化或过渡型)不锈钢。
17.2
金属腐蚀
一、金属的腐蚀过程
在外界介质的作用下使金属逐渐受到破坏的现象称为腐蚀。腐蚀基本上有两种形式.化学腐蚀和电化学腐蚀。在生产实际中遇到的腐蚀主要是电化学腐蚀,化学腐蚀中不产生电流,巨在腐蚀过程中形成某种腐蚀产物。这种腐蚀产物一般都覆盖在金属表面上晒成一层膜,使金属与介质隔离开来。如果这层化学生成物是稳定、致密、完整并同金属表层牢固结合的,则将大大减轻甚至可以防止腐蚀的进一步发展,对金属起保护作用。形成保护膜的过程称为钝化。例如,生成SiO2Al2O3Cr2O3等氧化膜,这些氧化膜结构致密、完整、无疏松、无裂纹且不易剥落,可起到保护基体金属、避免继续氧化的作用。例如铁在高温氧化时生成的Fe2O3。反之,有些氧化膜是不连续的,或者是多孔状的.对基体金属没有保护作用。例如.有些金属的氧化物,如Mo2O3WO3在高温下具有挥发性 ,完全没有覆盖基体的保护作用。


可见,氧化膜的产生及氧化膜的结构和性质是化学腐蚀的重要特征。因此,提高金属耐化学腐蚀的能力 ,主要是通过合金化或其它方法,在金属表面形成一层稳定的、完整阶致密的并与基体结合牢固的氧化膜(也称为钝化膜入电化学腐蚀是金属腐蚀的更重要、更普遍的形式它是由不同的金属或金属的不同朝之间的电极电位不同而构成原电池所产生的。这种原电池腐蚀是在显微组织之间产生的故又称之为微电池腐蚀。电化学腐蚀的特点是有电介质存在,不同金属之间、金属微区之间或相之间有电位差异连通或接触,同时有腐蚀电流产生。
二、腐蚀类型
金属材料在工业生产中的腐蚀失效形式是多种多样的。不同材料在不同负荷及不同介质环境的作用下,其腐蚀形式主要有以下几类 :
一般腐蚀:金属裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀,虽降低构件受力有效面积及其使用寿命,但比局部腐蚀的危害性小。
晶间腐蚀:指沿品界进行的腐蚀,使晶粒的连接遭到破坏。这种腐蚀的危害性最大,它可以便会金变脆或丧失强度,敲击时失去金属声响,易造成突然事故。品同腐蚀为奥氏体不锈钢的主要腐蚀形式,这是由于品界区域与晶内成分或应力有差别,引起品界区域电极电位显著降低而造成的电极电位助差别所致。
应力腐蚀:金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的共同作用下产生破裂现象。断裂方式主要是沿晶的、也有 穿晶的,这是一种危险的低应力脆性断裂、在氯化和碱性氛氧化物或其它水溶性介质中常发生应力腐蚀,在许多设备的事故中占相当大的比例。
点腐蚀:点腐蚀是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式、点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属。点腐蚀危害性很大庸 ,尤其是对各种容器是极为不利的。出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深。
点腐蚀产生的原因是在介质的作用下,金属表面钝化膜受到局部损坏而造成的。或者在含有氯离子的介质中,材料表面缺陷疏松及非金属夹杂物等都可引起点腐蚀。
腐蚀疲劳:金属在腐蚀介质及交变应力作用下发生的破坏、其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹。显著降低钢的疲劳强度,导致过早断裂。腐蚀疲劳不同于机械疲劳,它没有一定的疲劳极限,随着循环次数的增加,疲劳强度一直是下降的。
除了上述各种腐蚀形式以外,还有由于宏观电池作用而产生的腐蚀。例如,金属构件中铆钉与铆接材料不同、异种金属的焊接、船体与螺旋桨材料不同等因电极电位差别而造成的腐蚀。
从上述腐蚀机理可见,防止腐蚀的着眼点应放在:尽可能减少原电池数量,使钢的表面形成一层稳定的、完整的、与钢的基体结合牢固的钝化膜;在形成原电池的情况下,尽可能减少两极间的电极电位差。
17.3
不锈钢的合金化原理
提高钢耐蚀性的方法很多,如表面镇一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。但是利用合金化方法 ,提高材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一,其方法如下;
1)加入合金元素,提高钢基体的电极电位,从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。一般住钢中加入CrNiSi多元素均能提高其电极电位。由于Ni较缺,Si的大量加入会使钢变脆,因此 ,只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。
Cr
能提高钢的电极电位,但不是呈线性关系、如图5.1所示。实验证呼钢的电极电位随合金元素的增加,存在着一个量变到质变的关系,遵循1/8规律。当Cr含量达到一定值时即18原子(l8283/8……)时 ,电极电位将有一个突变。因此,几乎所有的不锈钢中,Cr含量均在12.%5(原子)以上,即
11.7%
(质量)以上。
2)加入合金元素使钢的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的纯化膜。从而提高钢的耐化学腐蚀能力。如在钢中加入 Cr,Si.Al等合金元素 ,使钢的表层形成致密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜,就可提高钢的耐蚀性。
3)加入合金元素使钢在常温时能以单相状态存在,减少微电池数目从而提高钢的耐蚀性。如加入足够数量的CrCrNi,使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。
4)加入MoCu等元素,提高钢抗非氧化性酸腐蚀的能力。
5)加入TiNb等元素,消除Cr的晶间偏析,从而减轻了晶问腐蚀倾向。
6)加入MnN等元素,代替部分Ni获得单相奥氏体组织,同时能大大提高铭不锈钢在有机酸中的耐蚀性。
17.4
不锈钢的种类和特点
不锈钢有两种分类法:一种是按合金元素的特点,划分为铬不锈钢和铬镍不锈钢;另一种是按在正火状态下钢的组织状态 ,划分为M不锈钢、F不锈钢、A不锈钢和AF双相不锈钢。

一、马氏体不锈钢
典型的马氏体不锈钢钢号有1Cr134Cr139Cr18

1Cr13钢加工工艺性能良好。可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。2Crl3冷变形前不要求预热,但焊接前需预热,ICrl32Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等,而3Cr134Cr13主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件;9Cll8可做耐蚀轴承及刀具。
二、铁素体不锈钢
铁素作不锈钢的含Cr量一般为13%~30%合碳量低于0.25%。有时还加入其它合金元素。金相组织主要是台铁 素体,加热及冷却过程中没有α<=>γ转变,不能用热处理进行强化。抗氧化性强,加入合金元素比可在有机酸及 含Cl-的介质中有较强的抗蚀。同时,它还具有良好的热加工性及一定的冷加工性。铁体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而强度要求较低的构件,广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。
典型的铁案体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28,其成分性能及热处理工艺如表所示
三,奥氏体不锈钢
奥氏作不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和铁素体不锈钢脆性过大而发展起来的。基本成分为Crl8%、Ni8%简称188钢。其特点是合碳量低于0.1%,利用CrNi配合获得单相奥氏体组织。
奥氏作不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧和钟表发条等。
奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能,但在局部抗腐蚀方面,仍存在下列问题:
1.
奥氏体不锈钢的晶间腐蚀
奥氏作不锈钢在450850℃保温或缓慢冷却时,会出现晶问腐蚀。合碳量越高,晶间蚀倾向性越大。此外,在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。这是由于在晶界上析出富CrCr23C6。使其周围基体产生贫铬区,从而形成腐蚀原电池而造成的。这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。
工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀:
1)降低钢中的碳量,使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度,即从根本上解决了铬的碳化物(Cr23C6)在晶界上析出的问题。通常钢中合碳量降至0.03%以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。
2)加入TiNb等能形成稳定碳化物(TiCNbC)的元素,避免在晶界上析出Cr23C6,即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。
3)通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例,使其具有奥氏体 铁索体双相组织,其中铁素体占5%一12%。这种双相组织不易产生晶间腐蚀。
4)采用适当热处理工艺,可以防止晶间腐蚀,获得最佳的耐蚀性。
2.
奥氏体不锈钢的应力腐蚀
应力(主要是拉应力)与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂,简称SCCStress Crack Corrosion)。奥氏体不锈钢容易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。当合Ni量达到8%一10%时,奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大,继续增加含Ni量至45%~50%应力腐蚀倾向逐渐减小,直至消失。
防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加入Si2%~4%并从冶炼上将N含量控制在0.04%以下。此外还应尽量减少PSbBiAs等杂质的含量 。另外可选用A-F双用钢,它在Cl-OH-介质中对应力腐蚀不敏感。当初始的微细裂纹遇到铁素体相后不再继续扩展,体素体含量应在6%左右。
3.
奥氏作不锈钢的形变强化
单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能,可以冷拔成很细的钢丝,冷轧成很薄的钢带或钢管。经过大量变形后,钢的强度大力提高 ,尤其是在零下温区轧制时效果更为显著。抗拉强度可达 2 000 MPa以上。这是因为除了冷作硬化效果外,还叠加了形变诱发M转变。
奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。形变后若需焊接,则只能采用点焊工艺、形变使应力腐蚀倾向性增加 。并因部分γ->M转变而产生铁磁性,在使用时(如仪表零件中)应予以考虑。
再结晶温度随形变量而改变,当形变量为60%时,其再结晶温度降为650℃冷变形奥氏体不锈钢再结晶退火温度为8501050℃850℃则需保温3h1050℃时 透烧即可,然后水冷。
4.
奥氏作不锈钢的热处理
奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有:固溶处理、稳定化处理和去应力处理等。
1)固溶处理。将钢加热到10501150℃后水淬,主要目的是使碳化物溶于奥氏体中,并将此状态保留到室温,这样钢的耐蚀性会有很大改善。如上所述,为了防止晶问腐蚀,通常采用固溶化处理,使Cr23C6溶于奥氏体中,然后快速冷却。对于薄壁件可采用空冷 ,一般情况采用水冷。
2)稳定化处理。一般是在固溶处理后进行,常用于含TiNb18-8钢,固处理后,将钢加热到850880℃保温后空冷 ,此时Cr的碳化物完全溶解,脱而钛的碳化物不完全溶解,且在冷却过程中充分析出,使碳不可能再形成格的碳化物,因而有效地消除了晶间腐蚀。
3)去应力处理。去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加热到300350℃回火。对于不 含稳定化元素TiNb的钢,加热温度不超过450t,以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和合TiNb不锈钢的冷加工件和焊接件,需在500950℃,加热,然后缓冷,消除应力(消除焊接应力取上限温度),可以减轻晶间腐蚀倾向并提高钢的应力腐蚀抗力。
四、奥氏体-铁素体双相不锈钢
在奥氏作不锈钢的基础上,适当增加Cr含量并减少Ni含量,并与回溶化处理相配合,可获得具有奥氏体和铁素体的双相组织(含4060δ-铁素体)的不锈钢,典型钢号有0Cr21Ni5Ti1Cr21Ni5TiOCr21Ni6Mo2Ti等。双相不锈钢与里氏体不锈钢相比有较好的焊接性,焊 后不需热处理,而且其晶间腐蚀、应力腐蚀倾向性也较小。但由于含Cr量高,易形成σ相,使用时应加以注意。

 

不锈钢中钼元素对不锈钢性能的影响

点击次数:98 发布时间:2009-3-18 9:30:05

一般来说,简单的铬镍及铬锰氮奥氏体不锈钢仅用于要求不锈性和耐氧化性介质比如硝酸等的使用条件下,钼作为奥氏体不锈钢中的重要合金元素加入到钢中使其使用范围进一步扩大,钼的作用主要是提高钢在还原性介质H2SO4,H3PO4,以及一些有机酸和尿素环境的耐蚀性,并提高钢的耐点腐蚀及缝隙腐蚀等性能。

    1
、钼对组织的影响

   
钼和铬都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素,钼形成铁素体的能力与铬相当。钼还促进奥氏体不锈钢中金属间相,比如σ,Laves相等的沉淀,对钢的耐蚀性和力学性能都会产生不利影响,告别是导致塑性,韧性下降,为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织,随着钢中钼含量的增加,奥氏体形成元素,氮及锰等的含量也要相应提高,以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡。

    2
、钼对性能的影响

   
钼对奥氏体不锈钢的氧化作用不显著,因此当铬镍奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织且无金属间析出时,钼的加入对其室温力学性能影响不大,但是,随着钼含量的增加,钢的高温强度提高,比如持久,蠕变等性能均获较大改善,因此含钼不锈钢也常在高温下应用,然而,钼的加入使钢的高温变形抗力增大,加之钢中常常存在少量δ铁素体因而含钼不锈钢的热衷加工性比不含钼钢为差,而且钼含量越高,热加工性能越坏,另外,含钼奥氏体不锈钢中容易一百万κσ相沉淀,这将显著恶化钢的塑性和韧性,因此在含钼奥氏体不锈钢的生产,设备制造和应用过程中,要注意防止钢中金属间相的形成。

   
钼在奥氏体不锈钢中的主要作用是提高钢的耐还原性介质的腐蚀性能和耐点腐蚀,耐缝隙腐蚀等的性能。分别为钼对铬镍奥氏体不锈钢在硝酸,硫酸,醋酸,磷酸和尿素等介质中耐蚀性的影响,可以看出,除在氧化性介质HNO3中处,钼的作用都是有益的,因此含钼的奥氏体不锈钢一般不用天耐硝酸的腐蚀,除非硝酸中含F-,Cl-等离子。

   
虽然钼作用为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,面点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的耐蚀作用仅相当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实。

    在耐高浓氯化物溶液的应力腐蚀方面,虽然钼作为合金元素对奥氏体不锈钢耐还原性介质,耐点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的作用仅当钢中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化钢中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成钼酸盐后的缓冲作用也已为实验所证实。

    在耐高浓氯化物沉沦的应力腐蚀方面,虽然一此实验指同。3#以下的钼对奥氏体不锈钢的耐应力腐蚀性能有害,但是由于常见铬镍奥氏体不锈钢多在含有微量氯化物及饱和氧的水介质中使用,其应力腐蚀又以点腐蚀为起源,因此含钼的铬镍钼奥氏体不锈钢由于耐点腐蚀性能较高,所以在实际应用中常常比不含钼钢具有更好的耐氯化物应力腐蚀性能。

 

 

 

不锈钢的性能()

不锈钢的发展是因为有其自身的特性,而特性满足了需要。不锈钢的最重要的特性是耐蚀性能,但是又绝不是仅仅具有耐蚀性能,而且还具有特有的力学性能(屈服强度、抗拉强度、蠕变强度、高温强度、低温强度等)、物理性能(密度、比热容、线膨胀系数、、导热系数、电阻率、磁导率、弹性系数等)、工艺性能(成形性能、焊接性能、切削性能等)以及金相(相组成、组织结构等)等。这些性能构成了不锈钢的特性,下面仅就其中一些最基本的特性进行简要的介绍。
   一、力学性能
  (一)强度(抗拉强度、屈服强度)
   不锈钢的强度是由各种因素不确定,但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学因素,主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异,就有不同的强度特性。
   1)马氏体型不锈钢
   马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性,因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。
   马氏体型不锈钢从大的方面来区分,属于铁--碳系不锈钢。进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。
   马氏体铬系不锈钢在淬火-回火条件下,增加铬的含量可使铁素体含量增加,因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下,当铬含量增加时硬度有所提高,而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下,碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加,而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后,钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%
   在马氏体铬镍系不锈钢中,含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量,使钢得到最大硬度值。
   马氏体型不锈钢的化学成分特征是,在0.1%-1.0%C12%-27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒、和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构,因而在高温下强度急剧下降。而在600以下,高温强度在各类不锈钢中最高,蠕变强度也最高。
  (2)铁素体型不锈钢
   据研究结果,当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成,因而随铬含量的增加其强度下降;高于25%时由于合金的固溶强化作用,强度略有提高。钼含量的增加可使其更易获得铁素体组织,可促进α '相、б相和x相的析出,并经固溶强化后其强度提高。但同时也提高了缺口敏感性,从而使韧性降低。钼提高铁素体型不锈钢强度的作用大于铬的作用。
   铁素体型不锈钢的化学成分的特征是含11%-30%Cr,其中添加铌和钛。其高温强度在各类不锈钢中是最低的,但对热疲劳的抗力最强。
  3)奥氏体型不锈钢
   奥氏体型不锈钢中增加碳的含量后,由于其固溶强化作用使强度得到提高。
   奥氏体型不锈钢的化学成分特性是以铬、镍为基础添加钼、钨、铌和钛等元素。由于其组织为面心立方结构,因而在高温下有高的强度和蠕变强度。还由于线膨胀系数大,因此比铁素体型不锈钢热疲劳强度差。
  4)双相不锈钢
   对铬含量约为25%的双相不锈钢的力学性能研究表明,在α+r双相区内镍含量增加时r相也增加。当钢中的铬含量为5%时,钢的屈服强度达到最高值;当镍含量为10%时,钢的强度达到最大值。
  (二)蠕变强度
   由于外力的作用随时间的增加而发生变形的现象称之为蠕变。在一定温度下特别是在高温下、载荷越大则发生蠕变的速度越快;在一定载荷下,温度越高和时间越长则发生蠕变的可能性越大。与此相反,温度越低蠕变速度越慢,在低至一定温度时蠕变就不成问题了。这个最低温度依钢种而异,一般来说纯铁在330左右,而不锈钢则因己采取各种措施进行了强化,所以该温度是550以上。
   和其他钢一样,熔炼方式、脱氧方法、凝固方法、热处理和加工等对不锈钢的蠕变特性有很大的影响。据介绍,在美国进行的对18-8不锈钢进行蠕变强度试验表明,取自同一钢锭同一部位的试料的蠕变断裂时间的标准今偏差是平均值的约11%,而取自不同钢锭的上、中、下不同部位的试料的标准偏差与平均值相差则达到两倍之多。又据在德国进行的试验结果表明,在105次幂h时间下0Cr18Ni11Nb钢的强度为小于49MPa118MPa,散差很大。
  (三)疲劳强度
   高温疲劳是指材料在高温下由于周期反复变化着的应力的作用而发生损伤至断裂的过程。对其进行的研究结果表明,在某一高温下,108次幂次高温疲劳强度是该温度下高温抗拉强度的1/2
   热疲劳是指在进行加热(膨胀)和冷却(收缩)的过程中,当温度发生变化和受到来自外部的约束力时,在材料的内部相应于其本身的膨胀和收缩变形产生应力,并使材料发生损伤。当快速地反复加热和冷却时其应力就具冲击性,所产生的应力与通常情况相比更大,此时有的材料呈脆性破坏。这种现象被称之为絷冲击。热疲劳和热冲击是有着相似之处的现象,但前者主要伴随大的塑性应变,而后者的破坏主要是脆性破坏。
   不锈钢的成分和热处理条件对高温疲劳强度有影响。特别是当碳的含量增加时高温疲劳强度明显提高,固溶热处理温度也有显著的影响。一般来说铁素体型不锈钢具有良好的热疲劳性能。在奥氏体不锈钢中,高硅的且在高温下具有良好的延伸性的牌号有着良好的热疲劳性能。
   热膨胀系数越小、在同一热周期作用下应变量越小、变形抗力越小和断裂强度越高,寿命就越长。可以说马氏体型不锈钢1Cr17的疲劳寿命最长,而0Cr19Ni90Cr23Ni132Cr25Ni20等奥氏体型不锈钢的疲劳寿命最短。另外铸件较锻件更易发生由于热疲劳引起的破坏。在室温下,107次幂次疲劳强度是抗拉强度的1/2。与高温下的疲劳强度相比可知,从室温到高温的温度范围内疲劳强度没有太大的差异。
  (四)冲击韧性
   材料在冲击载荷作用下,载荷变形曲线所包括的面积称为冲击韧性。对于铸造马氏体时效不锈钢,当镍含量为5%时其冲击韧性较低。随着镍含量的增加,钢的强度和韧性可得到改善,但镍含量大于8%时,强度和韧性值又一次下降。在马氏体铬镍系不锈钢中添加钼后,可提高钢的强度且可保持韧性不变。
   在铁素体型不锈钢中增加钼的含量虽可提高强度,但缺口敏感性也被提高而使韧性下降。
   在奥氏体型不锈钢中具有稳定奥氏体组织和铬镍系奥氏体不锈钢的韧性(室温下韧性和低温下韧性)非常优良,因而适用于在室温下和低温下的各种环境中使用。对于有稳定奥氏体组织和铬锰系奥氏体不锈钢。添加镍可进一步改善其韧性。
   双相不锈钢的冲击韧性随镍含量的增加而提高。一般来说,在a+r两相区内其冲击韧性稳定在160-200J的范围内。

 

 

201不锈钢性能 酸洗钝化

用途:对不锈钢全面清洗钝化,清除各类油污、手印、浮锈等污垢。处理后不破坏不锈钢原有色泽,特别是不破坏境面光泽,不影响喷砂或抛丸处理后工件的原色;清洗钝化二合一,提高抗腐蚀性能,适用于各种型号不锈钢零件、板材及其设备,更适用于镜面光亮的2Cr133Cr134Cr13等无镍不锈钢(420430等)和低镍不锈钢(200201202等)
等点:操作简单,使用方便、经济实用,同时添加了高效缓蚀剂、抑雾剂,防止金属出现过腐蚀和氢现象、抑制酸雾的产生。更适用于小型复杂工件,不适合涂膏的情况。
用法:根据不锈钢的材质不同,可以用原液或按11~2的比例加水稀释后使用;铁素体、马氏体和镍含量低的奥氏体不锈钢(如420430201202等)一般稀释后使用;镍含量较高的奥氏体不锈钢(如304321316316L等)一般原液使用;常温或加热到50~60度后使用,浸泡3-20分钟或更长时间(具体时间和温度用户根据自已的试用情况确定),至表面形成均匀致密的钝化膜为止,处理完成后取出,用清水冲洗干净,最好用中和防锈液中和。初次使用或尚没有使用经验的,先小量试用满意后再大量使用。

 

 

400系不锈钢性能及应用介绍(2009-08-28 23:29:55)

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400系不锈钢是一种铁、碳合铬的合金。这种不锈钢具有马氏体结构和铁元素,因此具有正常的磁特性。400系不锈钢具有很强的抗高温氧化能力,而且与碳钢相比,其物理特性和机械特性都有进一步的改善。大多数400系列不锈钢都可以进行热处理。

    常用的400系不锈钢品种中有含铬18%430型及含铬13%410型和420型不锈钢型号,其中430型不锈钢型号使用量最大。430型不锈钢型号特点是,价格便宜、热膨胀系数小、耐氯化物应力腐蚀性优于300系不锈钢品种;但是,其不足之处是,成形性能、可焊性及抗张强度小于304型不锈钢型号,因此,其使用领域有限。在含铬量相同情况下,如在大气、淡水及硝酸这样氧化性介质中,400系不锈钢品种耐腐蚀性能与300系不锈钢品种相同,并且通常400系不锈钢品种耐腐性能优于200系不锈钢品种。400系不锈钢品种目前加入微量铌、钛、铜和铝元素可以提高其深冲性能、可焊性、耐腐蚀性能和抗高温强度,可部分取代304型不锈钢型号。目前加上述微量元素后的400系不锈钢品种的型号有SUS430LX430JIL444445M2NSS447M1等。美国和日本把这些型号广泛用于汽车排气管(409型和410L)、洗衣机内筒(430)、餐厨具、家电产品、医疗设备、热水器、房顶板、幕墙及电厂设备。

 

 

不锈钢性能及其用途

性能及用途

牌号

特性

用途

0Cr18Ni9
(SUS304)

作为不锈钢使用最广泛。

食品用设备,一般化工设备。

1Cr18Ni9
(SUS302)

经冷加工有高的强度,但伸长率
1Cr17Ni7稍差

建筑用饰件

0Cr19Ni9
(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

家庭用品、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。

00Cr19Ni10
(SUS304L)

0 C r 1 9 N i 9碳含量更低,耐
晶间腐蚀性优越,避免焊接后热处理

需要较高耐腐蚀性化学、煤炭
石油产业的设备、建筑材料、

0Cr17Ni12Mo2
(SUS316)

在海水和其它各种介质、耐腐蚀比
0Cr19Ni9

海水用设备、化学、染料、造
纸、肥料生产设备、照相、食
品工业、沿海设施。

00Cr17Ni14Mo2
(SUS316L)

0Cr17Ni12Mo2的超低碳钢,耐晶间
腐蚀性更好。

海水用设备、化学、染料、造
纸、肥料生产设备、照相、食
品工业、沿海设施,特别适用

0Cr18Ni10Ti
(SUS321)

不但避免了焊接敏化,而且在敏化温度
范围(425-815)内服役时具有良好的
耐晶间腐蚀能力。具有优异的高温性能
如耐氧化和耐蠕变能力。

耐酸容器、管道、换热器和耐
酸设备及衬里。

1Cr17Ni7
(SUS301)

是一种亚稳态奥氏体不锈钢,具有良好
耐磨性和耐腐蚀性,冷作硬化率高。

用于建筑装潢,要求耐蚀性能
的工程结构及机械设备制造。
其冷作硬化钢板可用于金属电

0Cr23Ni13
(SUS309S)

具有良好耐高温氧化性能和高温持久性
能,耐热温度可达900,在无负荷的条
件下,最高耐热温度达到1000

热处理炉、加热炉、电站锅炉
热交换器、排烟道等高温环境
条件上的设备制造。

0Cr25Ni20
(SUS310S)

耐高温性能比0Cr23Ni13更好,耐热温度
可达1000,在在无负荷的条件下,最
高耐热温度达到1000

热处理炉、加热炉、电站锅炉
热交换器、排烟道等高温环境
条件上的设备制造。

00Cr18Mo2
(SUS444)

其耐氯离子点腐蚀能力比304高与316L
当,同时其耐氯离子应力腐蚀开裂和缝隙
腐蚀能力要好于304316L,还具有较好
的耐晶间腐蚀性能和优良的抗高温氧化
性能。

水箱、太阳能热水器、热交换
器、体育场馆外装饰、食品机
械、印染机械和耐应力腐蚀设
备等。

1Cr17
(SUS430)

耐蚀性良好的通用钢种,热膨胀率低,
成形性及耐氧化性好。

耐热器具、燃烧器、家电用品、
餐具、厨房洗涤槽。

1Cr13
(SUS410)

具有良好的耐腐蚀性和机械加工性能。

一般用途、刀具类

0Cr13(SUS410S)

高韧性、耐冲击。

汽轮机叶片、结构架、衬里、
螺栓、螺帽

2Cr13(SUS420)

淬火硬度高。

刀具、管嘴、法门、板尺、
餐具。

版权所有 北京卓信发不锈钢有限公司

 

 

316l不锈钢性能

  核心提示: 316L不锈钢性能和用途。316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中耐腐蚀性   耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。耐热性   1600度以下的间断使用和在1...

316L不锈钢性能和用途。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)

316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中

耐腐蚀性

   耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)

耐热性

   1600度以下的间断运用和在1700度以下的连续运用中,316不锈钢具有好的耐氧化性能。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)800-1575度的范围内,最好不要连续作用316不锈钢,但在该温度范围以外连续运用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)  

热处理

   1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)316不锈钢不能过热处理进行硬化。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)  

焊接

   316不锈钢具有良好的焊接性能。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)可采用所有标准的焊接方法进行焊接。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)焊接时可根据用途,分别采用316Cb316L309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)为获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)如果运用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。(内容来自不锈钢啦,http://bxg.la/)

  典型用途纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。

 

 



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