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[分享] 一文講全不銹鋼的金相、特性、工藝等問題

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    發表于 2021-10-2 19:50:17 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

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    一文講全不銹鋼的金相、特性、工藝等問題


                                   
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         不銹鋼(Stainless Steel),指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼,又稱不銹耐酸鋼。耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐酸、堿、鹽等化學腐蝕介質的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異,前者不一定耐化學介質腐蝕,而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。

          通常,按照金相組織,把普通的不銹鋼分為三類:奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼。在這三類基本金相組織基礎上,為了特定需求與目的,又衍生出了雙相鋼、沉淀硬化型不銹鋼和含鐵量低于50%的高合金鋼。

          按金相組織分為:

          1、奧氏體型不銹鋼

          基體以面心立方晶體結構的奧氏體組織(CY相)為主,無磁性,主要通過冷加工使其強化(并可能導致一定的磁性)的不銹鋼。美國鋼鐵協會以200和300系列的數字標示,如304。

          2、鐵素體型不銹鋼

          基體以體心立方晶體結構的鐵素體組織(a相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強化的不銹鋼。美國鋼鐵協會以430和446為標示。

          3、馬氏體型不銹鋼

          基體為馬氏體組織(體心立方或立方),有磁性,通過熱處理可調整其力學性能的不銹鋼。美國鋼鐵協會以410, 420以及440數字標示。馬氏體在高溫下具有奧氏體組織,當以適當的速度冷卻至室溫時,奧氏體組織能夠轉變為馬氏體(即淬硬)。

          4、奧氏體-鐵素體(雙相)型不銹鋼

          基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織,其中較少相基體的含量一般大于15%,有磁性,可通過冷加工使其強化的不銹鋼,329是典型的雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比,雙相鋼強度高,耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕及點腐蝕能力均有明顯提高。

          5、沉淀硬化型不銹鋼

          基體為奧氏體或馬氏體組織,并能通過沉淀硬化處理使其硬化的不銹鋼。美國鋼鐵協會以600系列的數字標示,如630,即17-4PH。

          一般來說,除合金外,奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性是比較優異的,在腐蝕性較低的環境中,可以采用鐵素體不銹鋼,在輕度腐蝕性環境中,若要求材料具有高強度或高硬度,可以采用馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。


                                   
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         特性和用途


                                   
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        表面工藝


                                   
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        厚度區分

          1、因為鋼廠機械在軋制過程中,軋輥受熱出現細微變形,導致軋出來的板子厚度出現偏差,一般中間厚兩邊薄。在測量板子厚度時國家規定應測量板頭中間部位。

          2、公差的產生源于市場需求,一般分為大公差和小公差,如:


                                   
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        什么樣的不銹鋼不易生銹?

          影響不銹鋼銹蝕的主要因素有三點:

          1、合金元素的的含量。一般來說,鉻含量在10.5%的鋼就不易生銹。鉻鎳的含量越高防腐性就越好,如304材質鎳的含量要在8%~10%,鉻的含量要在18%~20%,這樣的不銹鋼在一般情況下是不會生銹的。

          2、生產企業的冶煉工藝也會影響不銹鋼的耐腐蝕性。冶煉技術好、設備先進、工藝先進的大的不銹鋼廠無論是在合金元素的控制,雜質的去除、鋼坯冷卻溫度的控制都能得到保證,因此產品質量穩定可靠,內在質量好,不易生銹。反之,一些小的鋼廠設備落后,工藝落后,冶煉過程中,雜質不能去除,生產的產品難免會生銹。

          3、處于氣候干燥通風好的條件下不易生銹。空氣濕度大,連續陰雨天氣或空氣中含酸堿度大的環境地區就易生銹。如果周邊環境太差,304材質不銹鋼也是會生銹的。

          不銹鋼生銹斑該怎樣處理?

          1、化學方法

          用酸洗膏或噴霧輔助其銹蝕部位重新鈍化形成氧化鉻薄膜使其重新恢復耐腐蝕能力,酸洗之后,為了去除所有的污染物和酸殘留物,用清水進行適當的沖洗非常重要。一切處理后用拋光設備重新拋光,用拋光臘封閉即可。對局部有輕微銹斑的也可用1:1的汽油、機油混合液用干凈抹布擦去銹斑即可。

          2、機械方法

          噴砂清理,用玻璃或陶瓷微粒噴丸清理,湮沒,刷洗和拋光。用機械方法有可能擦去以前被清除的材料、拋光材料或湮沒材料造成的污染。各種污染尤其是外來鐵顆粒都可能成為腐蝕的來源,特別是在潮濕環境中。因此,機械清理表面最好應當在干燥條件下進行正規清理。使用機械法只能清理其表面,不能改變材料本身的抗腐蝕能力。因此,建議在機械清理后用拋光設備重新拋光,用拋光臘封閉。

          常用不銹鋼牌號及性能

          1、304不銹鋼。是應用量較大、使用范圍最廣的奧氏體不銹鋼之一,適用于制造深沖成型部件和輸酸管道、容器、結構件、各類儀表本體等,也可以制造無磁、低溫設備和部件。

          2、304L不銹鋼。為解決因Cr23C6析出致使304不銹鋼在一些條件下存在嚴重的晶間腐蝕傾向而發展的超低碳奧氏體不銹鋼,其敏化態耐晶間腐蝕能力顯著優于304不銹鋼。除強度稍低外,其它性能同321不銹鋼,主要用于需焊接后又不能進行固溶處理的耐蝕設備和部件,可用于制造各類儀表本體等。

          3、304H不銹鋼。304不銹鋼的內部分支,碳質量分數在0.04%~0.10%,高溫性能優于304不銹鋼。

          4、316不銹鋼。在10Cr18Ni12鋼基礎上加人鉬,使鋼具有良好的耐還原性介質和耐點腐蝕能力。在海水和其他各種介質中,耐腐蝕性優于304不銹鋼,主要用于耐點蝕材料。

          5、316L不銹鋼。超低碳鋼,具有良好的耐敏化態晶間腐蝕的性能,適用于制造厚截面尺寸的焊接部件和設備,如石油化工設備中的耐蝕材料。

          6、 316H不銹鋼。316不銹鋼的內部分支,碳質量分數在0.04%—0.10%,高溫性能優于316不銹鋼。

          7、317不銹鋼。耐點蝕和抗蠕變能力優于316L不銹鋼,用于制造石化及耐有機酸腐蝕的設備。

          8、321不銹鋼。鈦穩定化的奧氏體不銹鋼,添加鈦提高耐晶間腐蝕性能,并具有良好的高溫力學性能,可用超低碳奧氏體不銹鋼代替。除高溫或抗氫腐蝕等專用場合外,一般情況不推薦使用。

          9、347不銹鋼。鈮穩定化的奧氏體不銹鋼,添加鈮提高耐晶間腐蝕性能,在酸、堿、鹽等腐蝕介質中的耐蝕性同321不銹鋼,焊接性能良好,即可作耐蝕材料又可作耐熱鋼使用,主要用于火電、石化領域,如制作容器、管道、熱交換器、軸類、工業爐中的爐管以及爐管溫度計等。

          10、904L不銹鋼。超級完全奧氏體不銹鋼,是芬蘭奧托昆普(OUTOKUMPU)公司發明的一種超級奧氏體不銹鋼,其鎳質量分數為24%~26%,碳質量分數小于0.02%,耐腐蝕性極好,在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蝕性,同時具有良好的抗縫隙腐蝕及抗應力腐蝕性能。適用于70℃以下各種濃度硫酸,在常壓下耐任何濃度、任何溫度的醋酸及甲酸與醋酸的混酸中耐腐蝕性也很好。原有標準ASMESB-625將其歸人鎳基合金,新標準將其歸為不銹鋼。中國只有近似牌號015Cr19Ni26Mo5Cu2鋼,少數歐洲儀表廠商的關鍵材質采用904L不銹鋼,例如E+ H的質量流量計的測量管就是采用904L不銹鋼,勞力士手表的表殼也采用904L不銹鋼。

          11、440C不銹鋼。馬氏體不銹鋼、在可淬硬性不銹鋼、不銹鋼中硬度最高,硬度為HRC57。主要用于制作噴嘴,軸承,閥門的閥芯、閥座、套筒、閥桿等。

          12、17-4PH不銹鋼。馬氏體沉淀硬化不銹鋼,硬度為HRC44,具有高強度、硬度和抗腐蝕性,不能用于高于300℃的溫度。對大氣及稀釋酸或鹽都具有良好的抗腐蝕能力,它的抗腐蝕能力與304不銹鋼和430不銹鋼一樣,用于制造海上平臺,渦輪機葉片,閥門的閥芯、閥座、套筒、閥桿等。

          13、300 系列——鉻-鎳奧氏體不銹鋼

          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??鼓バ院推趶姸葍炗?04不銹鋼。301不銹鋼在形變時呈現出明顯的加工硬化現象,被用于要求較高強度的各種場合。

          302——實質上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種,通過冷軋可使其獲得較高的強度。

          302B——是一種含硅量較高的不銹鋼,它具有較高的抗高溫氧化性能。

          303和303Se——是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼,用于主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不銹鋼也用于制作需要熱鐓的機件,因為在這類條件下,這種不銹鋼具有良好的可熱加工性。

          304N——是一種含氮的不銹鋼,加氮是為了提高鋼的強度。

          305和384——不銹鋼含有較高的鎳,其加工硬化率低,適用于對冷成型性要求高的各種場合。

          308——用于制作焊條。

          309、310、314及330 不銹鋼的鎳、鉻含量都比較高,為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強度。而30S5和310S乃是309和310不銹鋼的變種,所不同者只是碳含量較低,為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至最少。330不銹鋼有著特別高的抗滲碳能力和抗熱震性。
                                           (來源:騰訊網)
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    6 天前
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    [LV.10]以壇為家III

    2
    發表于 2021-10-3 17:28:57 | 只看該作者
    很全面,講的也很詳細,感謝分享!
  • TA的每日心情
    開心
    4 小時前
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    [LV.Master]伴壇終老

    3
     樓主| 發表于 2021-10-3 18:06:40 | 只看該作者
    鑄造小狗 發表于 2021-10-3 17:28
    很全面,講的也很詳細,感謝分享!

    感謝肯定!好東西就是要分享嘛,更是受了董工的提示~
  • TA的每日心情
    開心
    2021-10-8 00:34
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    [LV.7]常住居民III

    4
    發表于 2021-10-5 06:12:17 | 只看該作者
    全面而易懂。謝謝分享
  • TA的每日心情

    2021-10-7 09:28
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    [LV.6]常住居民II

    5
    發表于 2021-10-7 09:30:01 | 只看該作者
    感謝分享,講的很清楚。
  • TA的每日心情
    開心
    2021-10-9 10:45
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    [LV.9]以壇為家II

    6
    發表于 2021-10-7 12:13:10 | 只看該作者
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    開心
    6 天前
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    [LV.10]以壇為家III

    7
    發表于 6 天前 | 只看該作者
    鑄造小虎 發表于 2021-10-7 12:13
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