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不锈钢
+ Y% s- y% v- Y6 U ~空白俗地说,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。 4 w# U( b& m: p: I, H
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奥氏体不锈钢
) o3 L2 X8 Z/ m h4 v空白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。 - _& F9 d. x" A( I
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铁素体不锈钢
+ }* E) Z6 b7 S/ x2 j空白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,膨胀系数锌瞻谆院谩⒖褂αΩ从帕嫉忍氐悖嘤糜谥圃炷痛笃⑺羝⑺把趸运岣吹牧悴考U饫喔执嬖谒苄圆睢⒑负笏苄院湍褪葱悦飨越档偷热钡悖蚨拗屏怂挠τ谩B饩都际酰ˋOD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 ! ?8 M* k2 m5 ]% j6 v
空白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。 2 }! A+ k5 S: b, P" `7 \
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马氏体不锈钢 I! ]2 L: c2 D* @0 ]
空白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。
; F5 y7 w2 k4 p* j. o各种钢的特性及用途:
' t- d: e& v3 L7 q( _9 A, p) I) K; u钢号 特性 用途
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钢 30418Cr-8Ni 作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性,耐热性,低温强度和机械特性。冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃~800℃) 家庭用品(1、2类餐具、厨柜,室内管线,热水器、锅炉、浴缸)、汽车配件(风挡雨刷、消声器、模制品)、医疗器具、建材、化学,食品工业、农业、船舶部件
5 N0 ]1 o; g+ R& Y2 K W 304L18Cr-8Ni-低碳 作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304钢相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀。在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,一般在400以下使用(无磁性,使用温度-196℃~800℃) 应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤碳、石油产业的野外露天机器、建材、耐热零件及热处理有困难的零件
4 X( @, z! B0 [ 304J113Cr-7.7Ni-2Cu 应添加Cu,其成型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,并可进行复杂形状的产品成形。其耐蚀性与304钢相同 保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。
4 N, p* Z8 l: } 31618Cr-12Ni-2.5Mo 应添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用。加工硬化性优(无磁性) 海水里用设备、化学、染料、造纸。草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母
) a) b# M/ U% ^. j. W* S' `$ T4 j 316L18Cr-12Ni-2.5Mo低碳 作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。 316钢铁用途中,对抗晶界腐蚀怕有特别要求的产品 ! z+ U" |! \- a1 E i! U
32118Cr-9Ni-Ti 在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀。适合于在430℃~900℃温度下使用。 航空器、排管、锅炉汽包 & L4 @* _/ c* q3 C2 O) m; i. N
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钢 409L11.3C-0.17Ni-低C、N 因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好 汽车排气管、热交换机、集装箱等要焊接后不热处理的产品 + s: m' O% r# o2 b! u0 u
43016Cr 作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率低,成形性及耐氧化性优 耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网
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E+ Y, J% P6 g# ?" e. S钢 41013Cr-0.2C 作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用。其加工性好,热处理面硬化(有磁性)。 刀刃、机械零件、石油精炼装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀 、叉)。
, x0 n) S C; h* ]9 n 420J113Cr-0.2C 淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁性) 餐具(刀)、涡轮机叶片
P* y1 X4 t+ x 420J213Cr-0.3C 淬火后,比420J1钢硬度升高(有磁性) 刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀、刀)
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9 h {7 Z* n1 ]. s各种不锈钢的化学物理特性: / S. q) b# C* l& p. e Z
分类 钢种 化学成分 (%) 机械性能 物理性能 类似规格钢 & w) U9 {0 R5 H! r- m! r
JIS C Cr Ni Mo 其它 热处理条件 曲 4 X- \, |6 ?3 ?: T- ]
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mm 2 ) 硬度 比热 J/g ℃ 弹性系数 3 G+ d+ g. {! L. x/ k) s4 S# ?
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~18.0 - - - A ≥ 205 ≥ 450 ≥ 22 ≤ 183 ≤ 88 ≤ 200 0.46 200 10.4 26.4 S43000 430 X6Cr17 8.H & x9 @) j1 k8 h# V6 f1 P
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~13.5 - - - A ≥ 205 ≥ 440 ≥ 20 ≤ 201 ≤ 93 ≤ 210 0.46 202 9.9 24.9 S41000 410 X10Cr13 3
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~14.0 - - - A ≥ 225 ≥ 520 ≥ 18 ≤ 223 ≤ 97 ≤ 234 0.46 202 10.3 23.8 S42000 420 X20Cr13 4 [+ Q/ P4 U( M! s% Y; W0 |
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~14.0 - - - -A ≥ 225 ≥ 540 ≥ 18 ≤ 235 ≤ 99 ≤ 247 0.46 202 10.3 23.8 S42000 420 X20Cr13 5 6 i* g" F( H, l5 e
** 各种钢的化学物理特性 |
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