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各种不锈钢的特性、不锈钢为什么耐腐蚀?
发布者:admin发布时间:2020-07-23 12:39:17
各种不锈钢的特性、不锈钢为什么耐腐蚀?


不锈钢的耐蚀性原理
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普通碳钢与大气中的氧,在金属表面形成氧化膜,然后继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,形成“千层糕”式的腐蚀物,直至烂穿。不锈钢的不锈性与钢中铬含量有关,钢中铬含量达到12%时,与大气接触在不锈钢表面产生了一层钝化膜(Cr2O3),它是致密的富铬氧化物,有效地保护着不锈钢表面,特别是能防止进一步再氧化。这种氧化膜极薄。
 
双相不锈钢的分类:按金相分类,有半马氏体型不锈钢、半铁素体型不锈钢、半奥氏体型不锈钢
按合金成分分类低合金型双相不锈钢:00Cr23Ni4N .00Cr21 Mn5NiN、1Cr21Ni5Ti
中合金型双相不锈钢:00Cr18Ni5Mo3Si2、00Cr18Ni5Mo3Si22Nb、00Cr22Ni5Mo3N
高合金型双相不锈钢:00Cr25Ni5Ti.00Cr25 Ni6Mo2N . 00Cr25Ni7 Mo3N、00Cr25Ni7 Mo3 WCuN .0Cr25Ni6Mo3CuN
高级双相不锈钢:00Cr25Ni7Mo4NUNS S32550(UR52N)、S32750(SAF2507)

 
铁素不锈钢的特性:
1.具备不锈钢的耐腐蚀性,制作时有时很难焊接
2.有磁性
3.冷加工可使其轻微硬化
4.品种:S40900(409),含 Crl0. 5%~11.7% ,S43000(430),含Cr16%~ 18% ,基本元素是铁
5.用途:用铁素体不锈钢制成的消费品价格较低,如汽车排气系统、装饰和扁平餐具等
 
奥氏体不锈钢的特性:
1.在旧的AISI系统中属200、300系列
2.通常没有磁性
3.冷加工可使其显著硬化,具有优异的成型性和焊接性
4.与碳钢相比,导热率低,热膨胀系数大
5.牌号:主要有S30400(304),含Cr18%~20%,含Ni8%~10.5%,其余是铁。主要指18-8不锈钢,这两个数字表示铬和镍的大致含量
6.主要用途:各类设备,包括工业产品生产和加工行业所用的容器、管材、建筑、公共设施、装饰及许多生活消费品,如水池、水箱、清洗用的盆、厨具、锅和扁平餐桌用具等,工件需要焊接时,常用低碳钢种S30403(304L)
 
马氏体不锈钢的特性
1.碳含量及其他硬化剂的含量高于铁素体
2.有磁性
3.坚固,强度高,延展性不如奧氏体.
4.可热处理强化
5.不易焊接制作
6.典型的钢种有S41000(410),含Cr11. 5%~13.5%,碳的最大含量为0. 15%,其余为铁
7.用途:制作耐腐蚀轴承.刀剪.阀门和压缩机部件
 
双相不锈钢的特性:
1.镍含量低于奥氏体钢,具有奥氏体和铁素体双相结构
2.与奥氏体钢相比有两大优点:更能抗氯化物应力腐蚀断裂;力学性能更高
3.在正常操作温度仍能保持良好的韧性情况下,其屈服强度一般要高出2~3倍,抗拉强度要高出25% ,其耐点蚀的能力优于316L或与316L相当
4.具有耐晶间腐蚀及海水腐蚀性能
5.线膨胀系数与碳钢相似,与碳钢结构焊件内应力小
6.用途:主要用于化工、石油、造船等行业,特别是需要耐氯化物应力腐蚀性能较好的环境中,例如2205双相不锈钢,已在国内用于建造化学品运输船
 
沉淀硬化不锈钢的特性:
1.是在马氏体、奥氏体双相不锈钢组织上经过热处理沉淀,析出细小、 弥散的硬化相,当这些细小的硬化相出现时,会使晶格扭曲,使合金硬化或强化
2. S17400(17-4PH)常用的成分是Cr15%~ 17.5%,Cu3% ~ 5%, Nb0.15% ~0. 45% ,Ni3%~5%,其余为铁
3. 用途:通常用于对强度和耐蚀性要求很高的环境下,有很多钢种可以在软化退火状态下作成型加工,随后进行硬化或时效处理
 
选用不锈钢概述
使用寿命期内要有足够的耐蚀性,而又不浪费过多的合.金。不要求优良的耐腐蚀性能时,成本相对较低的430型(1Cr17) (见图4-2),是最适当的耐腐蚀等级。虽然其耐腐蚀性能比304型钢(0Cr18Ni9) 低,但是它的耐腐蚀能力足以满足食品、淡水及非海洋性环境的要求。对于那些只要求极低耐腐蚀性的用途,可以选用405型不锈钢(0Cr13Al),它可以耐肥皂、酒精、原油、汽油和其他弱腐蚀环境。如何合理选用不锈钢材料在第4篇中将详细介绍,并有很多应用实例。建筑工程给排水已广泛使用不锈钢水箱,过去常用奥氏体不锈钢(304 或316L),后来制造厂采用价廉物美,耐氯离子点蚀优良的铁素体不锈钢(444), 已在上海洋山深水港、浦东国际机场二期工程中应用。
  
铁素体型不锈钢主要特点
铁素体型不锈钢一.般不含镍,主要合金元素是铬,这种钢含有相当低的碳,还常含有如铝等铁素体形成元素,可以保证钢的组织主要是铁素体。其含铬量- -般在12%~ 30%,碳含量大多低于0.12%。
铁素体不锈钢按钢中含铬量的不同大致分为Cr 11%~15%、Cr 16%~20%和Cr 21%~30%三类。铁素体不锈钢除具有不锈性和耐局部腐蚀性能外,其耐氯化物应力腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良,是此类钢耐蚀性的主要特点。
铁素体不锈钢强度高,冷加工硬化倾向较低。其热导率为奥氏体不锈钢的130%~150%,线胀系数仅为CrNi奥氏体不锈钢的60%~70%。但该钢自问世以来90年中,与奥氏体不锈钢相比,用途极有限,产量较低,主要缺点是室温、低温韧性差,缺口敏感性高,对晶间腐蚀比较敏感。这些缺点随截面尺寸增加,冷却速度变慢,焊接热影响更加强,烈地显示出来。20世纪70年代以后,随着冶炼新工艺的出现,铁素体不锈钢性能有所改善,发展了许多可焊性好,加工性优良的铁素体不锈钢品种。