不銹鋼(StainlessSteel)是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐化學介質(zhì)腐蝕(酸、堿、鹽等化學浸蝕)的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異而使
他們的耐蝕性不同,普通不銹鋼一般不耐化學介質(zhì)腐蝕,而耐酸鋼則一般均具有不銹性
不銹鋼常按組織狀態(tài)分為:馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體(雙相)不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外,可按成分分為:鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。
1、鐵素體不銹鋼:含鉻12%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高,耐氯化物應力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。鐵素體不銹鋼因為含
鉻量高,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好,但機械性能與工藝性能較差,多用于受力不大的耐酸結(jié)構及作抗氧化鋼使用。這類鋼能抵抗大氣、硝酸及鹽水溶液的腐蝕,并具有高溫抗氧化性能好、熱膨脹系數(shù)小等特
點,用于硝酸及食品工廠設備,也可制作在高溫下工作的零件,如燃氣輪機零件等。
2、奧氏體不銹鋼:含鉻大于18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質(zhì)腐蝕。奧氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9鋼的Wc<0.08%,鋼號中標記為“0”。
這類鋼中含有大量的Ni和Cr,使鋼在室溫下呈奧氏體狀態(tài)。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性能,在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性均較好,用來制作耐酸設備,如耐蝕容器及設備襯里、輸送管道、耐硝
酸的設備零件等。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理,即將鋼加熱至1050~1150℃,然后水冷,以獲得單相奧氏體組織。
3、奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼:兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點,并具有超塑性。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(shù)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。
4、馬氏體不銹鋼:強度高,但塑性和可焊性較差。馬氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr13、3Cr13等,因含碳較高,故具有較高的強度、硬度和耐磨性,但耐蝕性稍差,用于力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零
件上,如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥等。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。
5、沉淀硬化不銹鋼:基體為奧氏體或馬氏體組織,沉淀硬化不銹鋼的常用牌號有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通過沉淀硬化(又稱時效硬化)處理使其硬(強)化的不銹鋼。
沉淀硬化型不銹鋼。具有很好的成形性能和良好的焊接性,可作為超高強度的材料在核工業(yè)、航空和航天工業(yè)中應用。
按成分可分為Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)、耐熱鉻合金鋼(500系列)及析出硬化系(600系列)。
200系列:鉻-錳-鎳 奧氏體不銹鋼
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、磷使其較304更易切削加工。
304:目前常用型號,即18/8不銹鋼。GB牌號為06Cr19Ni10。
309:較之304有更好的耐溫性。
316:繼304之后,第二個得到廣泛應用的鋼種,主要用于食品工業(yè)、制藥行業(yè)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(jié)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。
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。
347:添加安定化元素鈮,適于焊接航空器具零件及化學設備。
400
系列:鐵素體和馬氏體不銹鋼。
408:耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。
409: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)。
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早的不銹鋼。也用于外科手術刀具,可以做的光亮。
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?shù)臒崽幚磲峥梢垣@得較高屈服強度,硬度可以達到58HRC,屬于硬的不銹鋼之列。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。
630:常用的沉淀硬化不銹鋼型號,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
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