什么樣的不銹鋼不易生銹
不銹鋼定義
不銹鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼,又稱不銹耐酸鋼。實際應(yīng)用中,常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異,前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕,而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。
通常,按照金相組織,把普通的不銹鋼分為三類:
奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼。在這三類基本金相組織基礎(chǔ)上,為了特定需求與目的,又衍生出了雙相鋼、沉淀硬化型不銹鋼和含鐵量低于50%的高合金鋼。
按金相組織分為:
1. 奧氏體型不銹鋼
基體以面心立方晶體結(jié)構(gòu)的奧氏體組織(CY相)為主,無磁性,主要通過冷加工使其強化(并可能導(dǎo)致一定的磁性)的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以 200 和 300 系列的數(shù)字標(biāo)示,如304。
2. 鐵素體型不銹鋼
基體以體心立方晶體結(jié)構(gòu)的鐵素體組織(a相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以 430 和 446 為標(biāo)示。
3. 馬氏體型不銹鋼
基體為馬氏體組織(體心立方或立方),有磁性,通過熱處理可調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以410, 420以及440數(shù)字標(biāo)示。馬氏體在高溫下具有奧氏體組織,當(dāng)以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s至室溫時,奧氏體組織能夠轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體(即淬硬)。
4. 奧氏體-鐵素體(雙相)型不銹鋼
基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織,其中較少相基體的含量一般大于15%,有磁性,可通過冷加工使其強化的不銹鋼,329是典型的雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比,雙相鋼強度高,耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕及點腐蝕能力均有明顯提高。
5. 沉淀硬化型不銹鋼
基體為奧氏體或馬氏體組織,并能通過沉淀硬化處理使其硬化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以600系列的數(shù)字標(biāo)示,如630,即17-4PH。
般來說,除合金外,奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性是比較優(yōu)異的,在腐蝕性較低的環(huán)境中,可以采用鐵素體不銹鋼,在輕度腐蝕性環(huán)境中,若要求材料具有高強度或高硬度,可以采用馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。
主要性能
焊接性
產(chǎn)品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。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(yè)。但是絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要原料焊接性能好,像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。
耐腐蝕性
絕大多數(shù)不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好,像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等,有些國外商人對產(chǎn)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(chǎn)品拋光時,因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會導(dǎo)致測試時表面出現(xiàn)銹斑)
當(dāng)今社會不銹鋼制品在生產(chǎn)時一般都經(jīng)過拋光這一工序,只有少數(shù)制品如熱水器、飲水機內(nèi)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(zhì)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(xiàn)桔皮現(xiàn)象,從而影響BQ性。硬度高的BQ性相對就好。
③經(jīng)過深拉伸的制品,變形量極大的區(qū)域表面也會出小的黑點和RIDGING,從而影響BQ性。
耐熱性
耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優(yōu)良的物理機械性能。
碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩(wěn)。定奧氏體且擴大奧氏體區(qū)的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度。碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力耐腐蝕的性能。
但是,在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此。60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有*明顯的效果,一些實驗還指出,碳還會增大鉻奧氏體不銹鋼的點腐蝕分傾向。由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過程中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳,避免鉻的碳化物析出。
耐腐蝕性
當(dāng)鋼中鉻量原子數(shù)量不低于12.5%時,可使鋼的電極電位發(fā)生突變,由負電位升到正的電極電位。阻止電化學(xué)腐蝕。
物理性能
與碳鋼比較
1、密度
碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼,而略低于奧氏體型不銹鋼;
2、電阻率
電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增;
3、線膨脹系數(shù)大小的排序也類似,奧氏體型不銹鋼*高而碳鋼*小;
4、碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性,奧氏體型不銹鋼無磁性,但其冷加工硬化生成馬氏體相變時將會產(chǎn)生磁性,可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。
奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比,具有下列特點:
1)高的電阻率,約為碳鋼的5倍。
2)大的線膨脹系數(shù),比碳鋼大40%,并隨著溫度的升高,線膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。
3)低的熱導(dǎo)率,約為碳鋼的1/3。
1. 因為鋼廠機械在軋制過程中,軋輥受熱出現(xiàn)細微變形,導(dǎo)致軋出來的板子厚度出現(xiàn)偏差,一般中間厚兩邊薄。在測量板子厚度時國家規(guī)定應(yīng)測量板頭中間部位。
2. 公差產(chǎn)生的原因是根據(jù)市場和客戶需求,一般分為大公差和小公差:例如什么樣的不銹鋼不易生銹?