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不銹鋼知識

發布時間:2020-12-30   點擊次數:337次

不銹鋼的定義

在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經過鍍色等表面處理,而發揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼,18-鉻鎳鋼等高合金鋼。

  從金相學角度分析,因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。

為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。

不銹鋼的種類

不銹鋼可以按用途、化學成分及金相組織來大體分類。
  以奧氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成,各元素的加入量變化的不同,而開發各種用途的鋼種。

1. 以化學成分分類:
 ?、伲?CR系列:鐵素體系列、馬氏體系列 
 ?、冢?CR-NI系列:奧氏體系列,異常系列,析出硬化系列。

2. 以金相組織的分類:
 ?、伲?奧氏體不銹鋼
 ?、冢?鐵素體不銹鋼 
 ?、郏?馬氏體不銹鋼
 ?、埽?雙相不銹鋼
 ?、荩?沉淀硬化不銹鋼

3.不銹鋼的表面類別

現在不銹鋼的發展,已使不銹鋼的耐蝕性、外觀、加工性、強度等特性遠遠超過其它材料,而且,不銹鋼的許多表面處理法,可以取得豐富多彩的顏色及形狀,這為不銹鋼的發展作出很大的貢獻。
  不銹鋼制造過程中的表面處理法以及機械研磨表面處理法

表面

特征

制造法概要

用途

N0.  1

銀白色,無光澤

熱軋到規定厚度,再經退火和除鱗的一種粗糙、無光表面

不需要有表面光澤的用途

NO.2D

銀白色

冷軋后進行熱處理和酸洗,有時在毛面輥進行終的一道輕軋的一種無光表面加工

2D產品用于對表面要求不嚴的用途,一般用材,深沖用材

NO.2B

光澤強于NO.2D

NO.2D處理后,經過拋光輥進行終一道輕度冷軋,以取得適當光澤。這是常用的表面加工,該加工也可作為拋光的首步。

一般用材

BA

光亮如鏡

無標準,但通常是光亮退火的表面加工,表面反射性很高。

建筑材料,廚房用具

NO.3

粗研磨

將NO.2D和NO.2B材,用100~200#(單位)的砥粒研磨帶,進行研磨

建筑材料,廚房用具

NO.4

中間研磨

將NO.2D和NO.2B材,用150~180#砥粒研磨帶進行研磨而獲得的拋光表面,這是通用的,有鏡面反射的帶有可見‘晶粒’的光亮表面

同上

NO.240

細研磨

將NO.2D和NO.2B材,用240#砥粒研磨帶進行研削

廚房用具

NO.320

極細研磨

將NO.2D和NO.2B材,用320#砥粒研磨帶進行研削

同上

NO.400

光澤接近于BA

將NO.2B材,用400#拋光輪進行研削

一般用材,建筑用材,廚房用具

HL

發紋研磨

適當粒子大小的研磨材料進行發紋研削(150~240#)其砥粒很多

樓房,建筑用材

NO.7

接近于鏡面研磨

用600#回轉拋光輪進行研磨

美術用,裝飾用

NO.8

鏡面研磨

鏡子用拋光輪進行研磨

反光鏡,裝飾用

 

4.不銹鋼的缺陷類別

分類

個數

典型缺陷

共同缺陷

原料缺陷

28

金屬球痕,大理石紋,縱向發裂

劃傷,異物壓入,污染,折痕,卷取不良

冷軋缺陷

30

輥印,輥表面粗糙,輥振動痕,魚尾紋,微細皺紋,浪型缺陷,墊紙壓入

退火酸洗

32

過酸洗,退火酸洗,欠酸洗,欠退火,點蝕,銹,刷輥痕,橡膠殘留,白斑,酸洗液殘留,爐內停止

精整缺陷

30

脫脂不良,研磨不勻,條紋,毛邊

 

5.鋼的分類方法

  5-1 按化學成分分類:
  ◆碳素鋼
  ◆合金鋼:低合金鋼:合金元素≤5% 高合金鋼:合金元素≥10% 中合金鋼:合金元素
          5%—10%
  注:不銹鋼為高合金鋼。

  5-2 按質量分類:

         ① 普通鋼

         ② 優質鋼

         ③ 高級優質(A)

         ④ 特級優質鋼(E)

  5-3 按冶煉方法分類:

         ◆平爐鋼

         ◆轉爐鋼

         ◆電爐鋼

    5-4 按用途分類:

         ① C素結構鋼 如:45#

         ② 合金結構鋼 如:40Cr

         ③ C素工具鋼 如:T8

         ④ 合金工具鋼 如:3Cr2W8V

         ⑤ 彈簧鋼 如:60Si2Mn

         ⑥ 軸承鋼 如:GCr15

         ⑦ 不銹鋼耐熱鋼

         ⑧ 高速鋼 如:W18Cr4V

    5-5 按金相組織分類:

         ① 按退火狀態分:

            ◆ 亞共析鋼

            ◆ 共析鋼

            ◆ 過共析鋼

            ◆ 萊氏體鋼

         ② 按退火狀態:以不銹鋼為例

            ◆奧氏型:0Cr18Ni9(304) 又稱:18-8型

            ◆馬氏體:1Cr13 2 2Cr13 3Cr13 又稱:Cr13型

            ◆鐵素體:1Cr17 Cr25Ti

            ◆雙相不銹鋼(鐵素體、奧示體雙相):如:3RE60

            ◆沉墊固溶硬化不銹鋼:0Cr17Ni7A1 用于核工業

不銹鋼的特性

1.一般特性

        ◆ 表面美觀以及使用可能性多樣化

        ◆ 耐腐蝕性能好,比普通鋼長久耐用

        ◆ 耐腐蝕性好

        ◆ 強度高,因而薄板使用的可能性大

        ◆ 耐高溫氧化及強度高,因此能夠抗火災

        ◆ 常溫加工,即容易塑性加工

        ◆ 因為不必表面處理,所以簡便、維護簡單

        ◆ 清潔,光潔度高

        ◆ 焊接性能好

 2、品質特性

  2-1不銹鋼的品質特性

項目

基本組織

代表鋼種

STS304

STS430

STS410

熱處理

固融化熱處理

退火

退火后急冷

硬度性

加工硬化性

微量硬化性

小量硬化性

主要用途

建筑物內外裝飾,廚房用具,化學刻度,航空機器

建筑材料,汽車零件,加用電器,廚房器具,飯盒等

釬、刀機器零部件,醫院用具,手術用具

耐腐蝕性

強度

加工性

磁性

非磁

上磁性

上磁性

焊接性

2-2不銹鋼的品質特性要求

用途

對象產品

加工工藝

要求品質特性

表面質量

BQ性

材質

形狀

厚度公差

焊接性

耐腐蝕性

淺加工類

刀、叉等

落料→橫延→切頭→成型→拋光→清洗→包裝

要求高不得有麻點等缺陷

一般材

一般

-5%

不要求

深加工類

二類餐具、保溫杯等

落料→涂油→成型→(有時幾次)切邊→卷邊→清洗→復底→拋光→焊手柄→包裝

要求高不得有劃傷折痕等缺陷

DDQ

要求高

-3~-5%

PIPE

裝飾管等

窄帶→擠成壓成型→對焊→打磨焊縫→切管→磨口→拋光→包裝

要求高不得有折痕等缺陷

一般

一般材

-8%

一般

廚具

冷柜等的外壁

落料→折邊→電焊→打磨

要求高不得有折痕等缺陷

一般

一般材

一般

-8%

一般

容器

熱水器飲水機內膽

窄帶→卷筒→焊接→切管→焊底→打磨焊縫→包裝

一般

一般

一般材

一般

-10%

一般

※各產品由于用途的不同,其加工工藝和原料的品質要求也不同。

2-3品質要求特性微細項目

    (1)材質:

    ①DDQ(deep drawing quality)材:是指用于深拉(沖)用途的材料,也就是大家所說的的軟料,這種材料的主要特點是延伸率較高(≧53%),硬度較低(≦170%),內部晶粒等級在7.0~8.0之間,深沖性能好。目前許多生產保溫瓶、鍋類的企業,其產品的加工比(BLANKING SIZE/制品直徑)一般都比較高,它們的加工比分別達3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于這些要求較高加工比的產品,當然加工比超過2.0的產品一般都需經過幾道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面達不到的話,在加工深拉制品時產品極易產生裂紋、拉穿的現象,影響成品合格率,當然也就加大了廠家的成本;

    ②一般材主要用于除了DDQ用途外的材料,這種材料的特點是延伸率相對較低(≧45%),而硬度相對較高(≦180),內部晶粒度等級在8.0~9.0間,與DDQ用材比較,它的深沖性能相對稍差,它主要用于不需伸拉就能得到的制品,象一類餐具的勺、匙、叉、電器用具、鋼管用途等。但它與DDQ材相比有一個優點,就是BQ性相對較好,這主要是由于它的硬度稍高的緣故。

    (2)表面品質:

    不銹鋼薄板是一種價格非常高的材料,客戶對它的表面質量要求也非常高。但不銹薄板在生產過程中不可避免會出現各種缺陷,如劃傷、麻點、折痕、污染等,從而其表面質量,象劃傷、折痕等這些缺陷不管是高級材還是低級都不允許出現,而麻點這種缺陷在勺、匙、叉、制作時也是決不允許的,因為拋光時很難拋掉它。我們根據表面各種缺陷出現的程度和頻率,來確定其表質量等級,從而來確定產品等級。

    (3)厚度公差:

    一般來說不銹鋼制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同,象二類餐具和保溫杯等,厚度公差一般要求較高,為-3~5%,而一類餐具厚度公差一般要求-5%,鋼管類要求-10%,賓館用冷柜用材厚度公差要求為-8%,經銷商對厚度公差的要求一般在-4%~6%間。同時產品內外銷的不同也會導致客戶對原料厚度公差要求的不同。一般出口產品客戶的厚度公差要求較高,而內銷企業對厚度公差要求相對較低(大多出于成本方面考慮),部分客戶甚至要求-15%。

    (4)焊接性:

    產品用途的不同對焊接性能的要求也是各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求,甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好,象二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。

    (5)耐腐蝕性:

    絕大多數不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好,象一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等,有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗:用NACL水溶液加溫到沸騰,一段時間后倒掉溶液,洗凈烘干,稱重量損失,來確定受腐蝕程度(注意:產品拋光時,因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會導致測試時表面出現銹斑)

    (6)拋光性能(BQ性):

    目前不銹鋼制品在生產時一般都經過拋光這一工序,只有少數制品如熱水器、飲水機內膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點:

    ①原料表面缺陷。如劃傷、麻點、過酸洗等。

    ②原料材質問題。硬度太低,拋光時就不易拋亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸時表面易出現桔皮現象,從而影響BQ性。硬度高的BQ性相對就好。

    ③經過深拉伸的制品,變形量大的區域表面也會出小的黑點和RIDGING,從而影響BQ性。

   3.各種不銹鋼的特性和用途

鋼號

特性

用途

301
17Cr-7Ni-低碳

與304鋼相比,Cr、Ni含量少,冷加工時抗拉強度和硬度增高,無磁性,但冷加工后有磁性。

列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、螺母、彈簧、篩網

301L
17Cr-7Ni-0.1N-低碳

是在301鋼基礎上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蝕性;通過添加N元素來彌補含C量降低引起的強度不足,保證鋼的強度。

鐵道車輛構架及外部裝飾材料

304
18Cr-8Ni

作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象(無磁性,使用溫度-196℃~800℃)。

家庭用品(1、2類餐具、櫥柜、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸),汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模制品),醫療器具,建材,化學,食品工業,農業,船舶部件

304L
18Cr-8Ni-低碳

作為低C的304鋼,在一般狀態下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者消除應力后,其抗晶界腐蝕能力良;在未進行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。

應用于抗晶界腐蝕性要求高的化學、煤炭、石油產業的野外露天機器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件

304Cu
13Cr-7.7Ni-2Cu

因添加Cu其成型性,特別是拔絲性和抗時效裂紋性好,故可進行復雜形狀的產品成形;其耐腐蝕性與304相同。

保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門把手、紡織加工機器。

304N1
18Cr-8Ni-N

在304鋼的基礎上,減少了S、Mn含量,添加N元素,防止塑性降低,提高強度,減少鋼材厚度。

構件、路燈、貯水罐、水管

304N2
18Cr-8Ni-N

與304相比,添加了N、Nb,為結構件用的高強度鋼。

構件、路燈、貯水罐

316
18Cr-12Ni-2.5Mo

因添加Mo,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(無磁性)。

海水里用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料等生產設備;照像、食品工業、沿海地區設施、繩索、CD桿、螺栓、螺母

316L
18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳

作為316鋼種的低C系列,除與316鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優。

316鋼的用途中,對抗晶界腐蝕性有特別要求的產品。

321
18Cr-9Ni-Ti

在304鋼中添加Ti元素來防止晶界腐蝕;適合于在430℃-900℃溫度下使用。

航空器、排氣管、鍋爐汽包

409L
11.3Cr-0.17Ti-低C、N

因添加了Ti元素,故其高溫耐蝕性及高溫強度較好。

汽車排氣管、熱交換機、集裝箱等在焊接后不熱處理的產品。

410L
13Cr-低C

在410鋼的基礎上,降低了含C量,其加工性,抗焊接變形,耐高溫氧化性好。

機械構造用件,發動機排氣管,鍋爐燃燒室,燃燒器。

430
16Cr

作為鐵素體鋼的代表鋼種,熱膨脹率抵,成形性及耐氧化性優。

耐熱器具、燃燒器、家電產品、2類餐具、廚房洗滌槽、外部裝飾材料、螺栓、螺母、CD桿、篩網

430J1L
18-Cr0.5Cu-Nb-低C.N

在430鋼中,添加了Cu、Nb等元素;其耐蝕性、成形性、焊接性及耐高溫氧化性良好。

建筑外部裝飾材料,汽車零件,冷熱水供給設備。

436L
18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N

耐熱性、耐磨蝕性良好,因含有Nb、Zr元素,故其加工性,焊接性好。

洗衣機、汽車排氣管、電子產品、3層底的鍋。

410
13Cr-低碳

作為馬氏體鋼的代表鋼,雖然強度高,但不適合于苛酷的腐蝕環境下使用;其加工性好,依熱處理面硬化(有磁性)。

刀刃、機械零件、石油精練裝置、螺栓、螺母、泵桿、1類餐具(刀叉)。

420J1
13Cr-0.2C

淬火后硬度高,耐蝕性好(有磁性)。

餐具(刀)、渦輪機葉片。

420J2
13Cr-0.3C

淬火后,比420J1鋼硬度升高(有磁性)。

刀刃、管嘴、閥門、板尺、餐具(剪刀、刀)。

不銹鋼的應用

不銹鋼不但具有良好的耐腐蝕性能,而且具有良好的外觀等多種特性,不銹鋼的應用范圍越來越廣泛。下表是關于不銹鋼的應用方面的簡單事例圖:

行業

主要使用事例

汽車用

外裝部品

熱裝部品

FLATWARE(一種器皿)

SPOON(勺)、FORK(叉)-出口或內銷

刀類-出口或內銷

HOLLOWWARE餐具(二種器皿)

深拉加工(DDQ)-拉伸比大于1.5

DRAWING(一般拉伸)-拉伸比小于1.5

PRESS(沖壓)

SPINNING(旋壓)

廚房設備

洗滌槽(SINK)一般拉伸材(表面要求高)

煤氣灶-表面要求高

電冰箱(冰柜內膽)

電器用具

洗衣機、烘干機

微波爐

電子部件(無磁性)

鋼管用

裝飾管

構造管(工業用)

排管用

建筑材料

MIRROR(鏡面材)

再研磨

電梯

建筑內外裝飾材

窗戶、門材

化學設備

熱交換器

鍋爐、罐

化學工業爐

化學設備部件

一般用途

REROLL(再軋鋼用)

高硬度用

加工廠用

市場流通用

特殊用途

運輸設備

集裝箱

鐵道車輛

 

1.不銹鋼在建筑業中的應用

    近年來,應用不銹鋼作為建筑材料正日益廣泛。使用越來越廣泛有著多方面的原因,其中包括對材料更好的了解、企圖更新某些設計,設想生產出一種既耐久又無需維護的結構材料等。

    早期,不銹鋼用于建筑方面只局限在某些場合,即在過去認為沒有適當材料的場合建筑師們正在尋求一種有特殊作用的新材料。實際上許多這樣的場合,不銹鋼已長期被使用而其效果已經經過長期不斷地對不銹鋼的沖刷作用,使生產廠家相信不銹鋼材料用于室外場合甚至在高腐蝕性氣體的條件下也不腐蝕。

    由于不銹鋼具有耐用和幾乎無需要維護表面這兩種特性,促使人們較以往任何時候都更加重視其應用。大多數建筑材料的價格都在一定比例迅速上漲,而有許多材料的漲價又遠遠超過不銹鋼材料。為保養和維持建筑物內外結構處于良好狀態的費用更加猛漲得驚人。今天的建筑師必須認真地考慮建筑物的全部情況。如果建筑物長年需要更換或維修,那么建筑師的設計是失敗的。

    近年來,游泳池的墻壁已采用不銹鋼。長期以來采用的主要材料混凝土需要每年修補和涂刷,尤其是在北方地區.用碳鋼并加涂層建造的游泳池每年也需要大面積的擦洗和涂刷,上述兩者都增加了游泳池一筆可觀的使用開支。當游泳池采用不銹鋼材料(304型,2B光潔度)做側壁時,擦洗就很簡單,只需用水和肥皂便能很快洗凈?,F在的游泳池常常采用不銹鋼槽壁和混壓土池底,池底用混凝土主要是為了防滑。

    某些建筑物的墻壁用304型,8級鏡面拋光的不銹鋼作材料?;ハ噙B接的不銹鋼板都經過拋光和著色打磨使墻壁具有一致的色凋和反光性。為了防止油垢,大面積的不銹鋼板的露出部分(茸腳)安裝在由使鍍鋅板和壓縮板組成的厚夾層中。拋光的不銹鋼板用環氧樹脂作粘結劑與鍍鋅鋼板連接固定。

    由干不銹鋼能得到很軟的性能,使它右可能用來作屋頂覆蓋層材料。正是因為這種材料容易成形,耐用美觀,故許多建筑師選用不銹鋼不僅單純把它作為一種保護層,而是作為總體設計的組成部分。

    某些建筑物(室內滑冰場管)用不銹鋼材料建造永平重疊層的屋頂,不僅使該建筑從設計的觀點上美觀大方,而且由于不銹鋼表面的反光作用,使室內滑冰季節得以延長而兔去承擔不合理的投資。

    對于某些特殊結構,往往由于應用不銹鋼使許多難題得到解決。比如有一座汽車庫,設計時要求停車庫對停放汽車不僅要有保護作用且對排出氣體具有良好通風作用;同時還能使一定程度的陽光進入車庫,選材既經久耐用又無需保養。為滿足上述要求,設計者選用6*10in(15*25cm)201型不銹鋼格板,將格板固定在垂直柱子上,使內外交錯造成重疊布局.為增強建筑設汁效果,交錯的外格板上采用浮面光潔度,外圍的成行柱格板采用普通2B光潔度,所有里面的格板均為2D光沽度。這種交借變化的格局使車庫具有一個生動的外觀。

    對于一座建筑物的屋頂結構,其使用壽命和外觀應同樣重視。在機場的餐廳,為了使屋頂美觀,排氣風扇都用不銹鋼板遮蓋。在選擇遮蓋材料時,還特別強調了材料的不反光性。所選用的村料為304型不銹鋼,粗拋光,低反射性,6級光潔度。對于光沽度的選擇要特別注意到特別由于發出眩光,防礙飛行員在到達目的地著陸時的視線。

    辦公大廳的內外建筑給構中都采用了不銹鋼材料。其建筑措施采用不銹鋼作幕墻。建筑入口處的柱列都包上不銹鋼板,建筑物正面所有窗戶的凈化裝置也都途蓋上不銹鋼。

    辦公大廈休息廳上面的無花板是由帶有浮雕的不銹鋼板組成。利用陽模和陰模沖制不銹鋼薄板上的浮凸部分.

    不銹鋼不僅使用壽命長,而且是制作俘凸給構的好材料,這樣可以加強建筑物的造型美,故往往是廣場的主要標志。

    不銹鋼作為主要材料用于室外藝末建筑的另一例子是矗立在河畔上有名的拱橋。

    不銹鋼材料可以任意選擇。它具有多種不同的強度-重量比以適應各類建筑結構要求。此外,不同等級的表面光潔度也為各種不同建筑設施提供選擇范圍,以滿足實際需要。建筑師的大膽構思,將使不銹鋼在建筑業上的應用日益廣泛。

 

2.不銹鋼在海洋裝置上的應用

    各種不同類型的不銹鋼正在日益廣泛和成功地用于各種不同的海洋環境中。必需指出,在海水中不銹鋼要長期免于腐蝕需要復雜的防腐工程技術和大量投資。奧氏體和馬氏體不銹鋼很久以來就用于航海動力裝置上的過熱器管道以及透平機葉片。在這些裝置中要保持低氯化物含量是很不容易的,因為航海動力裝置的應用技術與一般發電裝置的基本原理并無差別。不銹鋼也正在用于遠洋商船上的大容量化學容器,其使用情況在某些方面與陸地化工廠的使用條件截然不同。

    大多數不銹鋼牌號在海洋條件下應用都能得到滿意的結果,但不同牌號則對應力腐蝕開裂表現敏感。以410型為代表的馬氏體鋼和430型為代表的鐵素體鋼,在海洋條件下,數月內便會生銹。這種均勻銹蝕可通過機械打磨加以去除。比較受歡迎的不銹鋼是奧氏體不銹鋼,因為它的抗銹蝕能力較強(但由于應力腐蝕開裂則例外)。隨著時間遷移,奧氏體不銹鋼也會發黑。如果由于美觀或其它方面的原因,這種發黑也可以通過打磨去除。不銹鋼在海水中很少會產生均勻銹燭,所以在實際使用中可不必擔心。

    推進器 海洋上的拖輪和其它船只上的推進器可由鑄造不銹鋼CF-8(相當干304型不銹鋼)制成。當船只不航行時,從推進器主軸通過軸承到船體,構成一個導電的金屬回路。相當于成分為410型不銹鋼的鑄造推進器也經常披選用,并在其它方面得到廣泛應用如用于破冰船等。

    近代不銹鋼技術的發展,已開始采用復相奧氏體-鐵素體不銹鋼 20Cr-8Ni-3.5Mo來鑄造遠洋巨輪上大型推進器(重達3000kg)。

    經常在港口工作的船只,特別容易遇到海面上的原木或其它浮體而加速推進器的損壞。因此,采用奧氏體不銹鋼制作推進器能通過矯直或焊接的辦法而得到修復,這是選材上一個值得重視的問題。

    泵 早已觀察到離心泵在海水工作的條件下,如采用不銹鋼構件,則能顯示出一定的可靠性。在保持流動的海水中,采用CF—8M鑄造不銹鋼葉輪(其成分相當于316型不銹鋼)以及用316型不銹鋼作主軸,可以不出任何問題。當水泵停止工作時,縫隙腐蝕和點腐蝕很可能就成為嚴重問題。但如果來用較為活潑而又易銹的鑄鐵制造一個壁厚相當大的泵箱時,則鑄鐵在停機時間能起到陰極保護作用。當泵工作時,鑄鐵箱的陰極保護作用下一定能使下銹鋼極化,但流動的水維待了陰極保護作用。此外,長期工作的泵可能由于交替使用,既有時海水更換成淡水而起到防護作用。

    散裝容器 不銹鋼一直被用來作為貨運中的散袋容器,用以裝載液化天然氣體(LNG),化學藥品、飲料等。貨運中盛LNG的容器習慣采用304L型不銹鋼,其目的不是為了耐腐蝕而是考慮到在低溫狀態下的機械性能。

    對于海運化學制品的容器,采用不銹鋼的目的主要是考慮到它的耐腐蝕性,這與陸地化學制品的儲運是不同的。如果船只屬于一般不定期貨輪,則運載化學制品的容器也可以運輸任何物品,從醋酸、糟漿到二甲苯。一般都用316L型不銹鋼作閥門、貨運泵、管遭、加熱盤管以及容器本身。容器可以由整體不銹鋼組成或用碳鋼包復上一層0.06~0.08in (1.5—2.0mm)的不銹鋼板制成。在使用之前,必須進行細致的檢查板材是否有缺陷并進行徹底的清潔處理和鈍化處理。

    實驗表明裝有化學制品的客器允許用海水進行沖洗,但隨后必煩很快用淡水沖洗。對于在容器內的任何不銹鋼加熱裝置,當氯化物未徹底沖刷掉以前,切莫啟動以防產生應力腐蝕開裂。 化學制品容器設計時,不應考慮用來盛海水因為這樣做會導-致產生縫隙腐蝕的危險。如果設計方案中規定非用來盛海水不可,那么就必須考慮采取陰極保護系統以控制縫隙腐蝕的發展。在這種情況下,不銹鋼容器可能會產生難以去除的石灰質沉積物,這是一個值得重視的問題。

    熱交換器 強迫水循環系統的冷卻器和電站蒸汽冷凝器已廣泛采用奧氏體不銹鋼管道,后者的進水口因高度污染而不宜采用銅合金材料。比較受歡迎的好材料為316型不銹鋼。在海岸和港灣地區,大量外來的團塊和淤泥進入冷凝器管道,特別容易造成嚴重障礙,這種情況必須采取措施加以排除。一種合理的措施就是采用橡膠球循環通過管道中,由于橡膠球能產生擠壓作用從而清理了管壁。當海水的流動速度大約為1m/S時,便可以防止海洋有機類雜物被吸入,從而保怔了冷凝器管道免于產生點腐蝕。不同于其它有色合金,采用不銹鋼作冷凝器的管道則不受大流速的限制,但卻與整個泵裝置的經濟效果有關。

O形密封圈 串聯式電連接器和有關O形密封圈定位裝置都廣泛采用304型和316型不銹鋼制造,特別是海洋和軍事工程。采用上述材料都能得到滿意的使用效果。O形密封器可通過船體,鋁架或其它因素得到陰極保護作用。如果沒有陰極保護作用,O形密封圈的細糟很快(有些在數周內)就會產生縫隙腐燭而導致嚴重失效。

1.不銹鋼的物理性能

    不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示:

    ①.熱膨脹系數

    因溫度變化而引起物質量度元素的變化。膨脹系數是膨脹-溫度曲線的斜率,瞬時膨脹系數是特定溫度下的斜率,兩個設定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數。膨脹系數可以用體積或者是長度表示,通常是用長度表示。

    ②.密度

    物質的密度是該物質單位體積的質量,單位是kg/m3或1b/in3?!?/span>

    ③.彈性模量

    當施加力于單位長度棱住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時,單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為1b/in3或N/m3。

    ④.電阻率

    在單位長度立方體材料的兩對面之間測量的電阻,單位用Ω·m,μΩ·cm或(已廢的)Ω/(circular mil.ft)來表示。

    ⑤.磁導率

    無量綱系數,表示物質易被磁化的程度,是磁感應強度與磁場強度之比。

    ⑥.熔化溫度范圍

    確定合金開始凝固和凝固完了的溫度。

    ⑦.比熱

    單位質量的物質溫度改變1度所需要的熱量。在英制和CGs制中二者比熱的數值相同,因為熱量的單位(Biu或cal)取決于單位質量的水升高1度聽需的熱量。單位制中比熱的數值與英制或CGS制是不同的,因為能量的單位(J)是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b·0F)及J/(kg ·k)。

    ⑧.熱導率

    物質導熱的速率的量度。在單位截面積物質上建立單位長度上的1度的溫度梯度時,那么熱導率定義為單位時間傳導的熱量,熱導率的單位為 Btu/(h·ft·0F)或w/(m ·K)。

    ⑨.熱擴散率

    是確定物質內部溫度前遷速率的一種性能,是熱導率對比熱和密度乘積的比值,熱擴散率單位以Btu/(h·ft·0F)或w/(m·k)表示。

 

2.不銹鋼的化學成分

類型

序號

牌 號

化學成分 %

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

Cu

N

其它

1

1Cr17Mn6Ni5N

≤0.15

≤1.00

5.50-7.50

≤0.060

≤0.030

3.50-5.50

16.00-18.00

-

-

≤0.25

-

2

1Cr18Mn8Ni5N

≤0.15

≤1.00

7.50-10.00

≤0.060

≤0.030

4.00-6.00

17.00-19.00


-

-

≤0.25

3

1Cr18Mn10Ni5Mo3N

≤0.15

≤1.00

8.50-12.00

≤0.060

≤0.030

4.00-6.00

17.00-19.00

2.8-3.5

-

0.20-0.30

-

4

1Cr17Ni7

≤0.15

≤1.00

≤2.00

≤0.065

≤0.030

6.00-8.00

16.00-18.00

-

-

-

-

5

1Cr18Ni9

≤0.15

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

8.00-10.00

17.00-19.00

-

-

-

-

6

Y1Cr18Ni9

≤0.15

≤1.00

≤2.00

≤0.20

≤0.030

8.00-10.00

17.00-19.00

1)

-

-

-

7

Y1Cr18Ni9Se

≤0.15

≤1.00

≤2.00

≤0.20

≤0.030

8.00-10.00

17.00-19.00

-

-

-

Se≥0.15

8

0Cr18Ni9

≤0.07

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

8.00-10.00

17.00-19.00

-

-

-

-

9

00Cr19Ni10

≤0.030

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

8.00-10.00

18.00-20.00

-

-

-

-

10

0Cr19Ni9N

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

7.00-10.50

18.00-20.00

-

-

0.10-0.25

-

11

0Cr18Ni10NbN

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

7.50-10.50

18.00-20.00

-

-

0.15-0.30

Nb≤0.15

12

00Cr18Ni10N

≤0.030

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

8.50-11.50

17.00-19.00

-

-

0.12-0.22

-

13

1Cr18Ni12

≤0.12

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

10.50-13.00

17.00-19.00

-

-

-

-

14

0Cr23Ni13

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

12.00-15.00

22.00-24.00

-

-

-

-

15

0Cr25Ni20

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

19.00-22.00

24.00-26.00

-

-

-

-

16

0Cr17Ni12Mo2

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

10.00-14.00

16.00-18.50

2.00-3.00

-

-

-

17

1Cr18Ni12Mo2Ti6)

≤0.12

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

11.00-14.00

16.00-19.00

1.80-2.50

-

-

Ti5(C%-0.02)~0.08

18

0Cr18Ni12Mo2Ti

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

11.00-14.00

16.00-19.00

1.80-2.50

-

-

Ti5*C%-0.70

19

00Cr17Ni14Mo2

≤0.030

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

12.00-15.00

16.00-18.00

2.00-3.00

-

-

-

20

0Cr17Ni12Mo2N

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

10.00-14.00

16.00-18.00

2.00-3.00

-

0.10-0.22

-

21

00Cr17Ni13Mo2N

≤0.030

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

10.50-14.50

16.00-18.50

2.00-3.00

-

0.12-0.22

-

22

0Cr18Ni12Mo2Cu2

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

10.00-14.50

17.00-19.00

1.20-2.75

1.00-2.50

-

-

23

00Cr18Ni14Mo2Cu2

≤0.030

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

12.00-16.00

17.00-19.00

1.20-2.75

1.00-2.50

-

-

24

0Cr19Ni13Mo3

≤0.12

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

11.00-15.00

18.00-20.00

3.00-4.00

-

-

-

25

00Cr19Ni13Mo3

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

11.00-15.00

18.00-20.00

3.00-4.00

-

-

-

26

1Cr18Ni12Mo3Ti6)

≤0.12

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

11.00-14.00

16.00-19.00

2.50-3.50

-

-

Ti5(C%-0.02)~0.08

27

0Cr18Ni12Mo3Ti

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

11.00-14.00

16.00-19.00

2.50-3.50

-

-

Ti5*C%-0.70

28

0Cr18Ni16Mo5

≤0.040

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

15.00-17.00

16.00-19.00

4.00-6.00

-

-

-

29

1Cr18Ni9Ti6)

≤0.12

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

8.00-11.00

17.00-19.00

-

-

-

Ti5(C%-0.02)~0.08

30

0Cr18Ni10Ti

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

9.00-12.00

17.00-19.00

-

-

-

Ti≥5*C%

31

0Cr18Ni11Nb

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

9.00-13.00

17.00-19.00

-

-

-

Nb≥10*C%

32

0Cr18Ni9Cu3

≤0.08

≤1.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

8.50-10.50

17.00-19.00

-

3.00-4.00

-

-

33

0Cr18Ni13Si4

≤0.08

3.00-5.00

≤2.00

≤0.035

≤0.030

11.50-15.00

15.00-20.00

-

-

-

2)

奧氏 體

|

鐵素體型

34

0Cr26Ni5Mo2

≤0.08

≤1.00

≤1.50

≤0.035

≤0.030

3.00-6.00

23.00-28.00

1.00-3.00

-

-

2)

35

1Cr18Ni11Si4AlTi

0.10-0.18

3.40-4.00

≤0.80

≤0.035

≤0.030

10.--120..

17.50-19.50

-

-

-

Al 0.10-0.30; Ti 0.40-0.70

36

00Cr18Ni5MoSi2

≤0.030

1.30-2.00

1.00-2.00

≤0.035

≤0.030

4.50-5.50

18.00-19.50

2.50-3.00

-

-

-

37

0Cr13Al

≤0.08

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

11.50-14.50

-

-

-

Al 0.10-0.30

38

00Cr12

≤0.030

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

11.00-13.00

-

-

-

-

39

1Cr17

≤0.12

≤0.75

≤1.25

≤0.035

≤0.030

3)

16.00-18.00

-

-

-

-

40

Y1Cr17

≤0.12

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≥0.15

3)

16.00-18.00

1)

-

-

-

41

1Cr17Mo

≤0.12

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

16.00-18.00

0.75-1.25

-

-

-

42

00Cr30Mo25)

≤0.010

≤0.40

≤0.40

≤0.035

≤0.030

-

28.50-32.00

1.50-2.50

-

≤0.015

-

43

00Cr27Mo25

≤0.010

≤0.40

≤0.40

≤0.035

≤0.030

-

25.00-27.50

0.75-1.50

-

≤0.015

-

44

1Cr12

≤0.15

≤0.50

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

11.50-13.00

-

-

-

-

45

1Cr13

≤0.15

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

11.50-13.50

-

-

-

-

46

0Cr13

≤0.08

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

11.50-13.50

-

-

-

-

47

Y1Cr13

≤0.15

≤1.00

≤1.25

≤0.035

≥0.15

3)

12.00-14.00

1)

-

-

-

48

1Cr13Mo

≤0.08-0.18

≤0.60

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

11.50-14.00

0.30-0.60

-

-

-

49

2Cr13

0.16-0.25

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

12.00-14.00

-

-

-

-

50

3Cr13

0.26-0.35

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

12.00-14.00

-

-

-

-

51

Y3Cr13

0.26-0.40

≤1.00

≤1.25

≤0.035

≥0.15

3)

12.00-14.00

1)

-

-

-

52

3Cr13Mo

0.28-0.35

≤0.80

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

12.00-14.00

0.50-1.00

-

-

-

53

4Cr13

0.36-0.45

≤0.60

≤0.80

≤0.035

≤0.030

3)

12.00-14.00

-

-

-

-

54

1Cr17Ni2

0.11-0.17

≤0.80

≤0.80

≤0.035

≤0.030

1.50-2.50

16.00-18.00

-

-

-

-

55

7Cr17

0.60-0.75

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

16.00-18.00

4)

-

-

-

56

8Cr17

0.75-0.95

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

16.00-18.00

4)

-

-

-

57

9Cr18

0.90-1.00

≤0.80

≤0.80

≤0.035

≤0.030

3)

17.00-19.00

4)

-

-

-

58

11Cr17

0.95-1.20

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

3)

16.00-18.00

4)

-

-

-

59

Y11Cr17

0.95-1.20

≤1.00

≤1.25

≤0.035

≥0.15

3)

16.00-18.00

4)

-

-

-

60

9Cr18Mo

0.95-1.10

≤0.80

≤0.80

≤0.035

≤0.030

3)

16.00-18.00

0.40-0.70

-

-

-

61

9Cr18MoV

0.85-0.95

≤0.80

≤0.80

≤0.035

≤0.030

3)

17.00-19.00

1.00-1.30

-

-

V0.07-0.12

沉淀硬化型

62

0Cr17Ni4Cu4Nb

≤0.07

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

6.50-7.50

15.50-17.50

-

3.00-5.00

-

Nb 0.15-0.45

63

0Cr17Ni7Al

≤0.09

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

6.50-7.50

16.00-18.00

-

≤0.50

-

Al 0.75-1.50

64

0Cr15Ni7Mo2Al

≤0.09

≤1.00

≤1.00

≤0.035

≤0.030

6.50-7.50

14.00-16.00

2.00-3.00

-

-

Al 0.75-1.50

 

 

 

 

 

 

 

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