665耐磨性不銹鋼

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不銹鋼通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼，實際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結構分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應用。

不銹鋼鋼種很多，性能各異，它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。

按組織結構分，分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;

按鋼中的主要化學成分或鋼中的一些特征元素來分類，分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;

按鋼的性能特點和用途分類，分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、高強不銹鋼等;

按鋼的功能特點分類，分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。常用的分類方法是按鋼的組織結構特點和鋼的化學成分特點以及兩者相結合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等，或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。

典型用途

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(yè)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(huán)境中使用304不銹鋼效果相當好。

但是，在鄉(xiāng)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(yè)區(qū)和沿海地區(qū)，表面會臟，甚至產生銹蝕。但要獲得戶外環(huán)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(yè)或海洋大氣中，好采用316不銹鋼。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。產品形狀，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。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。為了滿足建筑師們美學的要求，已開發(fā)出了多種不同的商用表面加工。

不銹鋼與碳鋼比較

1、密度

碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；

2、電阻率

電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；

3、線膨脹系數大小的排序也類似，奧氏體型不銹鋼而碳鋼?。?/p>

4、碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無磁性，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復其無磁性。

奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點：

1）高的電阻率，約為碳鋼的5倍。

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

3）低的熱導率，約為碳鋼的1/3。

主要特性

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(yè)。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

絕大多數不銹鋼制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：用NACL水溶液加溫到沸騰，一段時間后倒掉溶液，洗凈烘干，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，會導致測試時表面出現銹斑）

拋光性能

當今社會不銹鋼制品在生產時一般都經過拋光這一工序，只有少數制品如熱水器、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：

原料表面缺陷。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，在深拉伸時表面易出現桔皮現象，從而影響B(tài)Q性。硬度高的BQ性相對就好。

經過深拉伸的制品，變形量極大的區(qū)域表面也會出小的黑點和RIDGING，從而影響B(tài)Q性。

耐熱性能

耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優(yōu)良的物理機械性能。

碳的影響：碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩(wěn)。定奧氏體且擴大奧氏體區(qū)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)中的耐應力耐腐蝕的性能。

但是，在奧氏體不銹鋼中，碳常常被視為有害元素，這主要是由于在不銹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(fā)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。

耐腐蝕性

當鋼中鉻量原子數量不低于12.5%時，可使鋼的電極電位發(fā)生突變，由負電位升到正的電極電位。阻止電化學腐蝕。

奧氏體不銹鋼，是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~25%、C約0.1%時，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。

此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼對濃硝酸具有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應用。

奧氏體不銹鋼1913年在德國問世，在不銹鋼中一直扮演著重要的角色，其生產量

和使用量約占不銹鋼總產量及用量的70%。鋼號也多，中國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個，常見的就是18-8型。

奧氏體不銹鋼生產工藝性能良好，特別是鉻鎳奧氏體不銹鋼，采用生產特殊鋼的常規(guī)手段可以順利地生產出各種常用規(guī)格的板、管、帶、絲、棒材以及鍛件和鑄件。由于合金元素(特別是鉻)含量高而碳含量又低，多采用電弧爐加氬氧脫碳(AOD)或真空脫氧脫碳(VOD)法大批量生產這類不銹鋼材，對于高級牌號的小批量產品可采用真空或非真空非感應爐冶煉，必要時加電渣重熔。

奧氏體不銹鋼也可生產鑄件。為了提高鋼液的流動性，改善鑄造性能，鑄造鋼種合金成分應有所調整：提高硅含量，放寬鉻、鎳含量的區(qū)間，并提高雜質元素硫的含量上限。

奧氏體不銹鋼管含有高的鎳含量及其他奧氏體形成元素，這些元素促使奧氏體相的形成，使其在室溫甚至更低溫度下仍然穩(wěn)定。鐵素體不銹鋼無縫管則含有減弱奧氏體形成的元素例如高的鉻含量，使鐵素體成為主導的相組分。馬氏體不銹鋼管在高溫時是奧氏體組織，然而這種奧氏體是不穩(wěn)定的，在冷卻時發(fā)生轉變。借助于奧氏體形成元素和鐵素體形成元素之間的平衡可以控制不銹鋼管的微觀組織。兩種元素間平衡的調整對不銹鋼管的力學性能，耐腐蝕性和焊接性有重要作用。

奧氏體304不銹鋼鋼板，據稱這種材料可以帶來極強的防銹、耐腐蝕性能，又有極佳的可塑性和韌性，方便沖壓成型。密度為7.93g/立方厘米，304不銹鋼是一種很常見的不銹鋼，業(yè)內也叫做18/8不銹鋼。它的金屬制品耐高溫，加工性能好，因此廣泛使用于工業(yè)和家具裝飾行業(yè)和食品醫(yī)療行業(yè)。

鐵素體不銹鋼(400系)含鉻量在15%~30%，具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，這類鋼具有導熱系數大，膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優(yōu)良等特點，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。鐵素體不銹鋼價格不僅相對低且穩(wěn)定，并且具有許多獨特的特點和優(yōu)勢，業(yè)已證明，在許多原先認為只能采用奧氏體不銹鋼(300系)的應用領域，鐵素體不銹鋼是一種極為優(yōu)異的替代材料，鐵素體不銹鋼不含鎳，主要元素為鉻(>10%)和鐵，鉻是是不銹鋼特別耐腐蝕的元素，其價格相對穩(wěn)定。

應用領域:電子電器、五金沖壓件、彈簧彈片、墊膜片、精密零部件、配件、波紋管、密封件、蝕刻件廚房設備 洗滌槽（SINK）一般拉伸材（表面要求高） 煤氣灶-表面要求高 電冰箱（冰柜內膽） 電器用具 洗衣機、烘干機 微波爐 裝飾管 構造管（工業(yè)用） 排管用 建筑材料 MIRROR（鏡面材） 再研磨 電梯建筑內外裝飾材 窗戶、門材 化學設備 熱交換器 鍋爐、罐 化學工業(yè)爐 特殊用途 運輸設備 集裝箱 鐵道 車輛/汽車工業(yè)/ 水工業(yè)/ 建筑業(yè)/ 家電業(yè)/ 環(huán)保工業(yè)/工業(yè)設施等。

鐵素體不銹鋼不含鎳，與奧氏體不銹鋼相比，其成本更低，更穩(wěn)定。因此它們能夠：

在不銹鋼家族中作為304不銹鋼的補充（304仍然是使用范圍廣、普遍的鋼種）；

替代200系不銹鋼（400系具有更好的使用性能）；

馬氏體不銹鋼通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型，如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強韌性組合，主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據化學成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。

馬氏體不銹鋼能在退火、硬化和硬化與回火的狀態(tài)下焊接，無論鋼材的原先狀態(tài)如何，經過焊接后都會在鄰近焊道處產生一硬化的馬氏體區(qū)，熱影響區(qū)的硬度主要是取決于母材金屬的碳含量，當硬度增加時，則韌性減少，且此區(qū)域變成較易產生龜裂、預熱和控制層間溫度，是避免龜裂的有效方法，為得佳的性質，需焊后熱處理。

馬氏體不銹鋼是一類可以通過熱處理（淬火、回火）對其性能進行調整的不銹鋼，通俗地講，是一類可硬化的不銹鋼。這種特性決定了這類鋼必須具備兩個基本條件：一是在平衡相圖中必須有奧氏體相區(qū)存在，在該區(qū)域溫度范圍內進行長時間加熱，使碳化物固溶到鋼中之后，進行淬火形成馬氏體，也就是化學成分必須控制在γ或γ+α相區(qū)，二是要使合金形成耐腐蝕和氧化的鈍化膜，鉻含量必須在10.5%以上。按合金元素的差別，可分為馬氏體鉻不銹鋼和馬氏體鉻鎳不銹鋼。

馬氏體鉻不銹鋼的主要合金元素是鐵、鉻和碳。圖1-4是Fe-Cr系相圖富鐵部分，如Cr大于13%時，不存在γ相，此類合金為單相鐵素體合金，在任何熱處理制度下也不能產生馬氏體，為此必須在內Fe-Cr二元合金中加入奧氏體形成元素，以擴大γ相區(qū)，對于馬氏體鉻不銹鋼來說，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允許更高的鉻含量。在馬氏體鉻不銹鋼中，除鉻外，C是另一個重要的必備元素，事實上，馬氏體鉻不銹耐熱鋼是一類鐵、鉻、碳三元合金。當然，還有其他元素，利用這些元素，可根據Schaeffler圖確定大致的組織。

奧氏體--鐵素體雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。

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