不锈钢的有关实用知识

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不锈钢的有关实用知识
- K# b( F% ?" g$ Q, m( n一、不锈钢热轧钢板
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- \7 ?% O1 x+ t; I- z, m+ P$ L  
; ]) f9 |! P+ m# V- W' T  不锈钢热轧钢板是用热轧工艺生产的不锈钢钢板。厚度不大于3mm的为薄板，厚度大于3mm的为厚板用于化工、石油、机械、船舶等行业制造耐蚀零件、容器和设备。其分类和牌号如下：
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  1．奥氏体型钢
  
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) Q4 n2 ~  V1 V7 i* x1 R: w( t% y7 X  (1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；
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* J' J; d/ w& Q9 w  
  (6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；
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; }4 g/ e5 B2 d  j7 F, e8 C
  
  （11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；
  

  b& s1 P) I% z  X1 Q  
% `9 o; a/ I' C' V$ {: _8 C: ~; D  (15) 0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；
  

9 @0 q/ S: C, ?7 w' f0 q, G  
7 V1 o1 o5 F7 b  (19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；
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7 ]1 |; c: b$ @  
  (22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；
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: h4 m# y5 f7 y  (26) 1Cr18Ni9Ti；(27) 0Cr18Ni10Ti；(28) 0Cr18Ni11Nb；(29) 0Cr18Ni13Si4
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  2．奥氏体——铁素体型钢
  
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* B' y9 \6 R( `, a: y+ Q  （30）0Cr26Ni5Mo2；（31）00Cr18Ni5Mo3Si2；
  
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9 n* c9 \" M, J8 V  
  3．铁素体型钢
  

* e% x3 `+ {+ f5 n5 R" z! r! J  
  （32）0Cr13Al；(33) 00Cr12；(34)1Cr15；(35)1Cr17；(36)1Cr17Mo；(37)00Cr17Mo；
  

  
  (38)00Cr18Mo2；(39)00Cr30Mo2；(40)00Cr27Mo
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- K1 O1 X8 w! z) ^  
% j7 i  C2 L+ s8 a/ P  g$ i- C  4．马氏体型钢
  

  
+ {& q+ i* B9 e  （41）1Cr12；（42）0Cr13；（43）；1Cr13；（44）2Cr13；（45）3Cr13；（46）4Cr13；
  
5 C+ B5 Y4 q" ^4 U4 z) Y
  
" l6 I7 C1 x% p/ D  （47）3Cr16；（48）7Cr17
$ H( d- D; s7 ?; x  
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. B* U/ p# B: L% X( R  
3 J- w; f: B: v8 {' b/ u8 a  5．沉淀硬化型钢
  

  
3 a, g) u' A, Q. E; b/ |6 v* X  （49）0Cr17Ni7Al
) o- ?# |* a3 c' B) s  
5 d) m, i0 D9 [& b
  
  二、不锈钢冷轧钢板
  
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  不锈钢冷轧钢板是用冷轧工艺生产的不锈钢钢板，厚度不大于3mm的为薄板， 厚度大于3mm的为厚板。用于制作耐腐蚀部件，石油、化工的管道、容器、医疗器械、船舶设备等，其分类和牌号如下：
  
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9 f4 E" n" p( W9 C: @& K: i2 q3 Y  1．奥氏体型钢
: H5 r3 H7 c' N  Y" K5 g; U: U7 M  

  
4 s2 g6 ^6 V: i& _4 n. g5 q; S9 ?  除与热轧部分相同外（29种），还有：（1）2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8
  
) K3 J# G" ^# l' e3 m( ]  R) @  2．奥氏体——铁素体型钢
  

  
) K/ B/ b% s: N8 {* ~  除与热轧部分相同外（2种），还有：(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti
  

  
  3．铁素体型钢
: W) v) K: w7 m2 ?0 v9 P( b  

, c: E% D" e/ n3 Y6 s- E8 [  
  除与热轧部分相同外（9种），还有：00Cr17
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3 E# h) k# ~' M$ W0 f7 W  c- R# \  
& ^% r5 d2 F& G; x' @  4．马氏体型钢
( J$ G1 o" W- U( P) U4 u  

: Q1 D# P* j- g" @% g- }9 t  
  除与热轧部分相同外（8种），还有1Cr17Ni2
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  5.沉淀硬化型钢：同热轧部分
  

  
2 T: x4 g' V' C, C9 s: p1 R  三、铁素体、奥氏体、马氏体简介
  

  
  大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910℃以下为具有体心立方晶格结构的α——铁， 910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶碳能力较高，最高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的Υ相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体
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" B' C2 N& N2 `# \1 n  组织结构，加热时不发生相变，称为铁素体型不锈钢。当含铬量较低（但高于12%），碳含量较高，合金在从高温冷却时，极易形成马氏体，故称这类钢为马氏体型不锈钢。镍可以扩展Υ相区，使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多，使钢在室温下也具有奥氏体组织结构，则称这种钢为奥氏体型不锈钢。
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  四、不锈钢在各领域的应用
  

  
' _) P/ l: ?* r/ ^. L% b' P# V  ^  1． 1960年——1999年约40年间，西方国家的不锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨，增加了约8倍，平均年增长率约为5．5%。不锈钢主要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器，家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看，不锈钢的需求有望进一步扩大。在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统，用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为20-30kg，全世界的年需求约100万吨，这是不锈钢最大的应用领域。在建筑领域，最近的需求急剧增长，如：新加坡地铁车站的防护装置，使用了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后，用于建筑业的不锈钢增长了约4倍，主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代，在日本沿海地区使用304型无涂漆材作为屋顶材料，从防锈考虑，逐步转变为使用涂漆不锈钢。进入90年代，开发了具有高耐蚀性的20%以上高Cr铁素体系不锈钢，被用作屋顶材料，同时为了美观性，开发了各种表面精加工技术。在土木领域，日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区，为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐，这就加速了钢筋的腐蚀，所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中，近3年间约有40处采用了不锈钢钢筋，每处的使用量为200-1000吨，今后不锈钢在该领域的市场将有所作为。
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  2．今后扩大不锈钢应用的关键是环保、长寿命和IT的普及。
  

  
  关于环保方面，首先从大气环保的观点看，用于抑制二恶英发生的高温垃圾焚烧装置、LNG发电装置和使用煤的高效发电装置的耐热、耐高温腐蚀不锈钢的需求将扩大。还有估计在21世纪初将投入实际应用的燃料电池汽车的电池壳也将使用不锈钢。从水质环保的观点看，在给水、排水处理装置中，具有优异耐蚀性的不锈钢也将扩大需求。关于长寿命，在欧洲已有的桥梁、高速公路、隧道等设施中，不锈钢的应用在增加，预计这种潮流将遍及全世界。还有日本一般住宅建筑的寿命特别短为20-30年，废材处理成为一大问题。最近以寿命达到100年为目标的建筑物开始出现，这样具有优异耐久性的材料需求将增长。从地球环保的观点看，长寿命在减少土木、建筑废材的同时，有必要从引入新概念的设计阶段探讨如何降低维修成本。关于 IT的普及，在IT的发展和普及过程中，功能材料在设备硬件方面起很大的作用，对高精密度、高功能材料的要求非常大。如：在手机和微机部件中，灵活应用了不锈钢的高强度、弹性和非磁性等特性，使得不锈钢的应用扩大。还有在半导体和各种基板的制造设备中，具有良好清洁度和耐久性的不锈钢发挥了重要作用。不锈钢具有多种其它金属没有的优异性能，是一种具有优异耐久性和再循环性的材料，今后对应时代的变化，不锈钢将广泛应用于各种领域。