不銹鋼材料知識大全參考資料-資料下載頁

　　

【正文】 14~15％而碳低于0．2％的鉻錳不銹鋼（如Cr17Mnll），以及目前研究的和已獲得應用的大多數鉻錳氮不銹鋼等。與純奧氏體不銹鋼比較，這類鋼的優(yōu)點很多，如屈服強度較高，抗晶間腐蝕的能力較高，應力腐蝕的敏感性低，焊接時產生熱裂紋的傾向小，鑄造流動性好等等。缺點是壓力加工性能較差，點腐蝕傾向較大，易產生c相脆性，在強磁場作用下表現出弱磁性等。所有這些優(yōu)點和缺點均來源于組織中的鐵素體。－馬氏體鋼 這類鋼的Ms點低于室溫，固溶處理以后為奧氏體組織，易于成形和焊接。通常可用兩種工藝方法使之發(fā)生馬氏體轉變。一是固溶處理以后經700~800度加熱，奧氏體因析出碳化鉻而轉變?yōu)榻榉€(wěn)定狀態(tài)，Ms點升高至室溫以上，冷卻時轉變?yōu)轳R氏體；二是固溶處理以后直接冷卻至Ms與Mf點之間，使奧氏體轉變?yōu)轳R氏體。后一方法可獲得較高的耐腐蝕性能，但固溶處理以后至深冷的間隔時間不宜過久，否則會因奧氏體的陳化穩(wěn)定作用而使深冷的強化效應降低。經上述處理以后鋼再經400~500度時效，使析出金屬間化合物進—步強化。這類鋼的典型鋼號有17Cr一7Ni一A15Cr－9Ni－A1,17Cr—5Ni－Mo、15Cr8Ni－Mo一A1等等。這類鋼也稱為奧氏體－馬氏體時效不銹鋼，并因為實際上這些鋼的組織中除奧氏體和馬氏體以外，還存在不同數量的鐵素體，故也稱為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。 這類鋼是50年代后期發(fā)展和應用的新型不銹鋼，它們總的特點是強度高（C可達100一150）及熱強性好，但由于含鉻量較低并在熱處理時有碳化鉻析出，因此耐腐蝕性能比標準的奧氏體不銹鋼要低一些。也可以說這類鋼的高強度是在犧牲一部分耐腐蝕性能與其他性能（如非磁性）的情況下獲得的，目前這類鋼主要用于航空工業(yè)及火箭導彈生產方面，一般機械制造中應用尚不普遍，并且在分類上也有把它們納為超高強度鋼的一個系列。不銹鋼的耐蝕性能 一種不銹鋼可在許多介質中具有良好的耐蝕性，但在另外某種介質中，卻可能因化學穩(wěn)定性低而發(fā)生腐蝕。所以說，一種不銹鋼不可能對所有介質都耐蝕。 在眾多的工業(yè)用途中，不銹鋼都能提供今人滿意的耐蝕性能。根據使用的經驗來看，除機械失效外，不銹鋼的腐蝕主要表現在：不銹鋼的一種嚴重的腐蝕形式是局部腐蝕（亦即應力腐蝕開裂、點腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕）。這些局部腐蝕所導致的失效事例幾乎占失效事例的一半以上。事實上，很多失效事故是可以通過合理的選材而予以避免的。 金屬的腐蝕，按機理可分為特理腐蝕、化學腐蝕與電化學腐蝕三種。生活實際、工程實際中的金屬腐蝕，絕大多數都屬于電化學腐蝕。 應力腐蝕開裂（SCC）：是指承受應力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于烈紋的擴展而互生失效的一種通用術語。應力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌，但它也可能發(fā)生于韌性高的材料中。發(fā)生應力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應力（不論是殘余應力還是外加應力，或者兩者兼而有之）和特定的腐蝕介質存在。型紋的形成和擴展大致與拉應力方向垂直。這個導致應力腐蝕開裂的應力值，要比沒有腐蝕介質存在時材料斷裂所需要的應力值小得多。在微觀上，穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋，而沿晶界擴圖的裂紋稱為沿晶裂紋，當應力腐蝕開裂擴展至其一深度時（此處，承受載荷的材料斷面上的應力達到它在空氣中的斷裂應力），則材料就按正常的裂紋（在韌性材料中，通常是通過顯微缺陷的聚合）而斷開。因此，由于應力腐蝕開裂而失效的零件的斷面，將包含有應力腐蝕開裂的特征區(qū)域以及與已微缺陷的聚合相聯(lián)系的“韌窩”區(qū)域。 點腐蝕：點腐蝕是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微而分散發(fā)生高度的局部腐蝕，深度往往大于表面孔徑，輕者有較淺的蝕坑，嚴重的甚至形成穿孔。 晶間腐蝕：晶粒間界是結晶學取向不同的晶粒間紊亂錯合的界城，因而，它們是鋼中各種溶質元素偏析或金屬化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利區(qū)城。因此，在某些腐蝕介質中，晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種類型的腐蝕被稱為晶間腐蝕，大多數的金屬和合金在特定的腐蝕介質中都可能呈現晶間腐蝕。晶間腐蝕是一種有選擇性的腐蝕破壞，它與一般選擇性腐蝕不同之處在于，腐蝕的局部性是顯微尺度的，而宏觀上不一定是局部的。 縫隙腐蝕：是指在金屬構件縫隙處發(fā)生斑點狀或潰瘍形的宏觀蝕坑，是局部腐蝕的一種形式，它可能發(fā)全于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成，例如，在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動的表面沉積物以及海生物相接燭之處形成。全面腐蝕：是用來描述在整個合金表面上以比較均勺的方式所發(fā)生的腐蝕現象的術語。當發(fā)生全面腐蝕時，村料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題并不怎么令人擔心，因為，這種腐蝕通常可以通過簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。 均勻腐蝕：是指接觸腐蝕介質的金屬表面全部產生腐蝕的現象。根據不同的使用情況對耐蝕提出不同的指標要求，一般可分為兩大類： l 不銹鋼 指在大氣及弱腐蝕介質中耐蝕的鋼。，認為是完全耐蝕；，認為是耐蝕的。l 耐蝕鋼 指在各種強烈腐蝕介質中能耐蝕的鋼。 2..各種不銹鋼的耐腐蝕性能 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 不銹鋼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。 304 是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。 304L 是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環(huán)境中產生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。 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 不銹鋼用于制作焊條。 303314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?jié)B碳能力和抗熱震性．316和317 型不銹鋼含有鋁，因而在海洋和化學工業(yè)環(huán)境中的抗點腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼。其中，316型不銹鋼由變種包括低碳不銹鋼316L、含氮的高強度不銹鋼316N以及合硫量較高的易切削不銹鋼316F。 32347及348 是分別以鈦，鈮加鉭、鈮穩(wěn)定化的不銹鋼，適宜作高溫下使用的焊接構件。348是一種適用于核動力工業(yè)的不銹鋼，對鉭和鉆的合量有著一定的限制。 不銹鋼為什么也生銹? 不銹鋼為什么也生銹? 當不銹鋼管表面出現褐色銹斑（點）的時候，人們大感驚奇：認為 “不銹鋼是不生銹的，生銹就不是不銹鋼了，可能是鋼質出現了問題”。 其實，這是對不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯誤看法。不銹鋼在一定的 條件下也會生銹的。 不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力即不銹性，同時也具有在含酸、堿、鹽的介質中乃腐蝕的能力即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是 隨其鋼質本身化學組成、加互狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質類型而改變的。 如304鋼管，在干燥清潔的大氣中，有絕對優(yōu)良的抗銹蝕能力，但將它移到海濱地區(qū)，在含有大量鹽份的海霧中，很快就會生銹了；而316鋼管則表現良好。因此，不是任何一種不銹鋼，在任何環(huán)境下都能耐腐蝕, 不生銹的。 不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅固細密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜（防護膜），防止氧原子的繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化，而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因，這種薄膜遭到了不斷地破壞，空氣或液體中氧原 子就會不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來，形成疏松的氧化鐵，金 屬表面也就受到不斷地銹蝕。這種表面膜受到破壞的形式很多，日常生 活中多見的有如下幾種： l 不銹鋼表面存積著含有其他金屬元素的粉塵或異類金屬顆粒的附 著物，在潮濕的空氣中，附著物與不銹鋼間的冷凝水，將二者連成一個 微電池，引發(fā)了電化學反應，保護膜受到破壞，稱之謂電化學腐蝕。 l 不銹鋼表面粘附有機物汁液（如瓜菜、面湯、痰等），在有水氧 情況下，構成有機酸，長時間則有機酸對金屬表面的腐蝕。 l 不銹鋼表面粘附含有酸、堿、鹽類物質（如裝修墻壁的堿水、石 灰水噴濺），引起局部腐蝕。l 在有污染的空氣中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大氣 ），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液點，引起化學腐蝕。l 以上情況均可造成不銹鋼表面防護膜的破壞引發(fā)銹蝕。所以，為確保金屬表面永久光亮，不被銹蝕，我們建議：l 必須經常對裝飾不銹鋼表面進行清潔擦洗，去除附著物，消除引發(fā)修飾的外界因素。 l 海濱地區(qū)要使用316材質不銹鋼，316材質能抵抗海水腐蝕。 l 市場上有些不銹鋼管化學成分不能符合相應國家標準，達不到304 材質要求，因此也會引起生銹，這就需要用戶認真選擇有信譽廠家的產品。不銹鋼為什么也會帶磁人們常以為磁鐵吸附不銹鋼材，驗證其優(yōu)劣和真?zhèn)危晃鼰o磁，認為是好的，貨真價實；吸者有磁性，則認為是冒牌假貨。其實，這是一種極其片面的、不切實的錯誤的辨別方法。 不銹鋼的種類繁多，常溫下按組織結構可分為幾類： 1． 奧氏體型：如303231310等； 2． 馬氏體或鐵素體型：如44410等； 奧氏體型是無磁或弱磁性，馬氏體或鐵素體是有磁性的。通常用作裝飾管板的不銹鋼多數是奧氏體型的304材質，一般來講是無磁或弱磁的，但因冶煉造成化學成分波動或加工狀態(tài)不同也可能出現磁性，但這不能認為是冒牌或不合格，這是什么原因呢？ 上面提到奧氏體是無磁或弱磁性，而馬氏體或鐵素體是帶磁性的，由于冶煉時成分偏析或熱處理不當，會造成奧氏體304不銹鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣，304不銹鋼中就會帶有微弱的磁性。 另外，304不銹鋼經過冷加工，組織結構也會向馬氏體轉化，冷加工變形度越大，馬氏體轉化越多，鋼的磁性也越大。如同一批號的鋼帶，生產Φ76管，無明顯磁感。因泠彎變形較大磁感就明顯一些，生產方矩形管因變形量比圓管大，特別是折角部分，變形更激烈磁性更明顯。要想完全消除上述原因造成的304鋼的磁性，可通過高溫固溶處理開恢復穩(wěn)定奧氏體組織，從而消去磁性。 特別要提出的是，因上面原因造成的304不銹鋼的磁性，與其他材質的不銹鋼，如4碳鋼的磁性完全不是同一級別的，也就是說304鋼的磁性始終顯示的是弱磁性。 這就告訴我們，如果不銹鋼帶弱磁性或完全不帶磁性，應判別為304或316材質；如果與碳鋼的磁性一樣，顯示出強磁性，因判別為不是304材質。 我們建議，購買不銹鋼產品應選有信譽的廠家的產品，不要貪便宜，謹防上當。