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发表于 2006-11-23 15:46:31
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来自: 中国浙江台州
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不锈钢知识; Z; u" ~) m4 l: x, v: h( x
7 s. N9 D7 h$ d3 `( ^9 z不锈钢定义
5 P6 s) F! f" a6 R% g! z
+ L# }5 U- M( I" e1 K& t9 N- ~9 s 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。
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/ Q6 x& t# c5 L从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。
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为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。 : ?( ]1 P7 w, \
* @/ W2 {" Y; i$ w% E& { 不锈钢种类: ! u: P/ }4 E! F# J
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不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。
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以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。 ' b4 u& w9 T! _, B2 u; l$ q2 q- q
; R" p+ u; {& A0 x' h; \ 以化学成分分类:
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2 }6 f% [1 G4 i! E1 y ①. CR系列:铁素体系列、马氏体系列
$ w! @+ T3 a C3 m* s6 ` t7 j4 U; {- f9 v) Q9 ?
②. CR-NI系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。
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! _3 G/ I/ v9 A# ^ C 以金相组织的分类:
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①. 奥氏体不锈钢
, P4 ?" F3 ]7 R6 T9 y( v/ b7 q0 Q
②. 铁素体不锈钢
' ?8 A! J) y2 M
, J" j1 Z8 p1 J! i ③. 马氏体不锈钢 u# x" E: v6 s% z, R' j9 y5 @
% U( \! q& g# E1 _ ④. 双相不锈钢
$ K$ m% n+ G7 T5 ?& s* O, _, V* g7 b' _1 J
⑤. 沉淀硬化不锈钢 6 I2 g7 _0 ^) X' n
1 w0 c0 E+ V0 M( b9 y% E8 u( [不锈钢的标识方法
, y% } R9 Y+ g3 P. i, k- P4 ^ 钢的编号和表示方法
0 D* T. Q" p, p+ D ①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:
+ f4 j$ L9 O& X$ V6 G 如:中国、俄国 12CrNi3A
8 y C# e4 Z% K# }) R ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系;
" }6 [2 _1 H5 A ③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。 & R4 f6 f Y* o3 k) u
我国的编号规则 ( s6 B, ]% D9 N1 V) E
①采用元素符号 4 V: l1 `% _6 \' d: u+ j, O
②用途、汉语拼音,平炉钢:P、 沸腾钢:F、 镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、 * F8 S7 z' V! R- |2 {( C
GCr15:滚珠 2 G2 l- b v- J* H( q8 Z
◆合结钢、弹簧钢,如:20CrMnTi 60SiMn、(用万分之几表示C含量) - g6 ~7 E6 v8 S8 W- K
◆不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分之一(即 $ K; x: v3 v. O. D: m, n" b9 m
0.1%C),不锈 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo
' _/ s$ C8 m2 j! W 国际不锈钢标示方法
' Z& J3 P* K4 K u) z 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中: 9 Y. l$ y9 s: P; u1 ^3 n! i. ?
①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,
" u1 i; C2 a* R- T& L# d3 J( } ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如,某些较普通的奥氏体不锈钢 " c& w& L$ X# _* |, o& x' \0 d# \ m
是以201、 304、 316以及310为标记,
1 e2 m+ }0 q+ }( _$ P# g" U, @8 Z ③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢 是以410、420以及440C为标
; u# n* h7 P4 G5 `6 ? 记,双相(奥氏体-铁素体),
, j& k( j! n; P! h/ t ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
0 W1 ?0 r) ]* T/ E& a, i, r 4).标准的分类和分级
! }2 c* Y) P* m- M7 @& `) t# D 4-1分级: 2 w) I/ A) ]& a3 J7 E' s9 b5 u
①国家标准GB
: v4 U4 G' v; {, F ②行业标准YB , N; H7 q: W/ Q" m! j
③地方标准
e* a0 v9 U( y. b6 d( |2 R/ g0 t$ j ④企业标准Q/CB
" o; g+ P y4 d' B0 L 4-2 分类:
3 ]) U6 v' x- Y* \0 u( w8 c3 ~& j& D ①产品标准
) ]7 |* T( H5 J/ R4 R9 T, Q ②包装标准 1 a) }2 [( U2 e: Q+ G
③方法标准
" n+ {1 ^4 A& M ④基础标准
, t o. {% v; @ 4-3 标准水平(分三级): ! S& T0 @- t0 Q! Y/ E2 H; O+ L
Y级:国际先进水平 / i. K: Q Y; i- G9 f" a/ T2 z h
I 级:国际一般水平 - _& a& E; ~# f
H级:国内先进水平
; N/ d0 p! x, S( z L) V: y/ k 4-4国标
* \, \3 |! j. l: ]/ W8 S GB1220-84 不锈棒材(I级) 5 @1 ]8 Y9 B, ?, d! {6 V; ~: l+ b
GB4241-84 不锈焊接盘园(H级)
! ]6 X6 V) F) r6 T GB4356-84 不锈焊接盘园(I级)
+ Z: P. w: G" \3 j2 a% y; f GB1270-80 不锈管材(I级)
k8 `. x; W$ N( t& Q, W% S9 _ GB12771-91 不锈焊管(Y级)
2 Z4 t% R! `. v2 ^ GB3280-84 不锈冷板(I级) M0 e4 k$ M, J; k% p" Y
GB4237-84 不锈热板(I级)
1 f' m4 j! X+ x/ {6 l GB4239-91 不锈冷带(I级) 9 ?% K6 }' |1 \# t! j
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不锈钢专业名词
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通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。 1 d2 }7 S6 y m& M0 ]4 U
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奥氏体不锈钢:在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。
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铁素体不锈钢:在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类钢具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
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奥氏体--铁素体双相不锈钢:是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 # @! a# R8 C8 A! h
1 M5 c0 \* Y+ |+ w: ]/ O4 w 马氏体不锈钢:通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。 - O+ z5 D7 J, R3 x: G9 p
2 o$ [9 C3 R) Z: j+ n2 S+ r, c不锈钢的物理化学机械特性 0 M& M1 v1 f- u5 F: ~" k3 j
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不锈钢的物理性能主要用以下几方面来表示:$ E) \ L, {- E3 N( y# V
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①.热膨胀系数:因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀-温度曲线的斜率,瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率,两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示,通常是用长度表示。
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( U" J& m e$ N* z6 l ②.密度:物质的密度是该物质单位体积的质量,单位是kg/m3或1b/in3。
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9 T# A$ p @' R) P ③.弹性模量:当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化时,单位面积上所需的力称为弹性模量。单位为1b/in3或N/m3。
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: M$ G5 c$ i. Q* V" W1 v% z ④.电阻率:在单位长度立方体材料的两对面之间测量的电阻,单位用Ω•m,μΩ•cm或(已废的)Ω/(circular mil.ft)来表示。 9 ~' C/ r( J8 A' G- A
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⑤.磁导率:无量纲系数,表示物质易被磁化的程度,是磁感应强度与磁场强度之比。 , d1 F; A* U7 j. L& P) B ]) ? R
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⑥.熔化温度范围:确定合金开始凝固和凝固完了的温度。 & g8 x: ~( x7 Q" z
: L' }, O' E* `& p ⑦.比热: 单位质量的物质温度改变1度所需要的热量。在英制和CGs制中二者比热的数值相同,因为热量的单位(Biu或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。国际单位制中比热的数值与英制或CGS制是不同的,因为能量的单位(J)是按不同的定义定的。比热的单位是Btu(1b•0F)及J/(kg •k)。
9 F; T6 Q; Y. ]
* ]( x; j; S+ a ⑧.热导率:物质导热的速率的量度。在单位截面积物质上建立单位长度上的1度的温度梯度时,那么热导率定义为单位时间传导的热量,热导率的单位为 Btu/(h•ft•0F)或w/(m •K)。
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* j4 U0 B& k" ?6 z ⑨.热扩散率:是确定物质内部温度前迁速率的一种性能,是热导率对比热和密度乘积的比值,热扩散率单位以Btu/(h•ft•0F)或w/(m•k)表示。, ?+ I$ n6 K ^! h( w
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不锈钢的性能与组织 |
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