不锈钢的有关实用知识

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不锈钢的有关实用知识
- G( I( J* Y3 _4 W一、不锈钢热轧钢板
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  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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% t; [( a6 P' l6 S  1．奥氏体型钢
  

( C( F7 A" o( e# p) Z! Q  
  (1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；
  
  _( ?# X* X6 a1 q( B
  
  (6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；
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  （11) 0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13) 0Cr17Ni12Mo2；(14) 00Cr17Ni14Mo2；
( i2 a6 A0 p! E' j' ?0 M  \# d, B  |  

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  (15) 0Cr17Ni12Mo2N；(16) 00Cr17Ni13Mo2N；(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti；(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti；
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  (19) 1Cr18Ni12Mo3Ti；(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti；(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2；
  
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  (22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23) 0Cr19Ni13Mo3；(24) 00Cr19Ni13Mo3；(25) 0Cr18Ni16Mo5；
  
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0 d# O; T" B1 c: u  
  (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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* \' P8 w3 x+ r& G  S2 T0 u1 T* _0 P  
  （30）0Cr26Ni5Mo2；（31）00Cr18Ni5Mo3Si2；
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5 S# x2 z7 w- X. m7 _  3．铁素体型钢
  

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  （32）0Cr13Al；(33) 00Cr12；(34)1Cr15；(35)1Cr17；(36)1Cr17Mo；(37)00Cr17Mo；
  
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% X" y7 I3 j8 T0 u8 E/ D1 i% n4 |1 i  (38)00Cr18Mo2；(39)00Cr30Mo2；(40)00Cr27Mo
  
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" b' {$ w/ @' k# N# D) J  4．马氏体型钢
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  （41）1Cr12；（42）0Cr13；（43）；1Cr13；（44）2Cr13；（45）3Cr13；（46）4Cr13；
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  （47）3Cr16；（48）7Cr17
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  5．沉淀硬化型钢
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2 M  v- s% y8 L: C4 i1 v- I  M( r  
  （49）0Cr17Ni7Al
  

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  二、不锈钢冷轧钢板
  
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( ^: F1 @0 X4 ^+ o' I5 v  
, b4 f: i+ k$ z7 @1 x( K  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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  1．奥氏体型钢
( O2 t7 @: t5 A& ]  
. u- e; u0 V5 W. P
  
3 [6 a: Y' n, N  除与热轧部分相同外（29种），还有：（1）2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8
  
  2．奥氏体——铁素体型钢
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" m0 D; c' N7 j; k* u8 A  
  除与热轧部分相同外（2种），还有：(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti
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7 c( P. {$ K6 k) \" r; Q- J; j/ t  
* u3 F5 Y3 X+ C' R  3．铁素体型钢
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' @& `! t. _/ G; A- o, X! N  除与热轧部分相同外（9种），还有：00Cr17
  
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  4．马氏体型钢
  

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6 Q7 S9 q7 F7 ?- X8 d% {  除与热轧部分相同外（8种），还有1Cr17Ni2
  

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: q6 j0 h# h1 e% ]& t1 I9 B, d  5.沉淀硬化型钢：同热轧部分
  

  
8 [8 c. L5 w: e# t( I- b$ q  三、铁素体、奥氏体、马氏体简介
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  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
  

  
: m$ Y* D- [9 H, j9 F% I  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。
  

  
/ @, C; U7 q7 [8 `' [+ r  四、不锈钢在各领域的应用
  

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. M1 S  U% O, o. O) F' A) I  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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" w2 t# |1 v" W  2．今后扩大不锈钢应用的关键是环保、长寿命和IT的普及。
  

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  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。