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不銹鋼知識


不銹鋼定義
  在空氣中或化學腐蝕介質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,不必經過鍍色等表面處理,而發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。
  從金相學角度分析,因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內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。
  不銹鋼種類:
  不銹鋼可以按用途、化學成分及金相組織來大體分類。
  以奧氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成,各元素的加入量變化的不同,而開發各種用途的鋼種。
  以化學成分分類:
  ①CR系列:鐵素體系列、馬氏體系列
  ②CR-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
  實際上,不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產制造的,而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼制成的,也用中厚板生產特殊產品,例如,生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品,包括型材、棒材、線材和鑄件。
  表面狀態
  正如后面將談到的,為了滿足建筑師們美學的要求,已開發出了多種不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者無光澤的;可以是光面的、拋光的或壓花的;可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案,以滿足設計人員對外觀的各種要求。
  不銹鋼牌號分組
  200系列—鉻-鎳-錳奧氏體不銹鋼
  300系列—鉻-鎳奧氏體不銹鋼
  型號301—延展性好,用于成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優于304不銹鋼。
  型號302—耐腐蝕性同304,由于含碳相對要高因而強度更好。
  型號303—通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
  型號304—通用型號;即18/8不銹鋼。GB牌號為0Cr18Ni9。
  型號309—較之304有更好的耐溫性。
  型號316—繼304之後,第二個得到最廣泛應用的鋼種,主要用于食品工業和外科手術器材,添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。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用級別。
  型號321—除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫銹蝕的風險之外其他性能類似304。
  400系列—鐵素體和馬氏體不銹鋼
  型號408—耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。
  型號409—最廉價的型號(英美),通常用作汽車排氣管,屬鐵素體不銹鋼(鉻鋼)。
  型號410—馬氏體(高強度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差。
  型號416—添加了硫改善了材料的加工性能。
  型號420—“刃具級”馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術刀具,可以做的非常光亮。
  型號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。
  型號440—高強度刃具鋼,含碳稍高,經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度,硬度可以達到58HRC,屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應用例子就是“剃須刀片”。常用
  型號有三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。
  500系列—耐熱鉻合金鋼。
  600系列—馬氏體沉淀硬化不銹鋼。
  型號630—最常用的沉淀硬化不銹鋼型號,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
  不銹鋼的分類
  不銹鋼按其成分,可分為以鉻為主的鉻不銹鋼和以鉻、鎳為主的鉻鎳不銹鋼兩大類。 工業上常用的不銹鋼一般按金相組織分類,可分為以下五大類:
  馬氏體不銹鋼:含鉻量12%~18%,含碳量0.1%~0.5%(有時達1%),常見的有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、1Cr17Ni2、9Cr18、9Cr18MoV、30Cr13Mo等。
  鐵素體不銹鋼:含鉻量12%~30%,常見的有0Cr13、0Cr17Ti、0Cr13Si4NbRE、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr17M02Ti、1Cr25Ti、1Cr28等。
  奧氏體不銹鋼:含絡量12%~25%,含鎳量7%~20%(或20%以上),最典型的代表是1Cr18Ni9Ti,常見的還有00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr18Ni12Mo2Ti、0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti、0Cr23Ni28M03Cu3Ti、1Cr14Mn14Ni、2Cr13Mn9Ni4、1Cr18Mn8Ni5N等。
  奧氏體+鐵素體不銹鋼:與奧氏體不銹鋼相似,僅在組織中含有一定量的鐵素體,常見的有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、1Cr18Mn10Ni5M03N、0Cr17Mn13Mo2N、1Cr17Mn9Ni3M03Cu2N、Cr2bNi17M03CuSiN、1Cr18Ni11Si4AlTi等。
  沉淀硬化不銹鋼:含有較高的鉻、鎳和很低的碳,常見的有0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7M02Al等。
  前兩類為鉻不銹鋼,后三類為鉻鎳不銹鋼。
  大多數的使用要求是長期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時,主要考慮的是所要求的審美標準、所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。
  然而,其它應用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如,工業建筑的屋頂和側墻。在這些應用中,物主的建造成本可能比審美更為重要,表面不很干凈也可以。
  在干燥的室內環境中使用304不銹鋼效果相當好。但是,在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀,就需經常進行清洗。在污染嚴重的工業區和沿海地區,表面會非常臟,甚至產生銹蝕。但要獲得戶外環境中的審美效果,就需采用含鎳不銹鋼。所以,304不銹鋼廣泛用于幕墻、側墻、屋頂及其它建筑用途,但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中,最好采用316不銹鋼。
   現在,人們已充分認識到了在結構應用中使用不銹鋼的優越性。有幾種設計準則中包括了304和316不銹鋼。因為雙相不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體,所以,歐洲準則中也包括了這種鋼。



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