Ⅰ 不銹鋼中添加的主要合金元素是什麼
鉻是不銹鋼都含有的元素,鉻是鐵素體形成元素。鉻的主要作用是耐腐蝕,從圖1中可以看出在鋼中添加鉻對腐蝕性的影響。當鉻含量達到12%時,在大氣環境下或在氧化性介質中鉻可以自發形成一種穩定的、透明的、極薄的鈍化膜來阻止腐蝕,基本上不會生銹,較高的合金含量可通過強化薄膜和快速自我修復薄膜來提高抗腐蝕性。不銹鋼鉻含量上限為30%。
1 鉻含量對鋼的大氣腐蝕的影響 (在距海邊250m的海洋環境中放置52個月)
鎳是穩定奧氏體的元素,鎳可將奧氏體降低范圍擴大到低溫區。從圖2可以看出鎳的作用,在圖中斜線以上所示溫度下奧氏體是穩定的,在這條線以下,鐵素體和馬氏體都具有穩定的晶體結構。鎳可提高韌性和延展性,使之更易於加工、製造和焊接,增強抗酸的腐蝕能力,保持鈍化膜的能力及在腐蝕介質中的抗蝕能力。
2 加入鎳對鐵 鉻合金的影響
鉬可提高鈍化膜的強度,增強耐局部腐蝕性,如點蝕、縫隙腐蝕,特別是在鹵鹽或海水中有氯離子的情況下。鉬也可提高對氯化物應力腐蝕斷裂的抵抗能力。利用固溶強化的方法,鉬可提高奧氏體牌號的高溫強度和馬氏體牌號的抗回火能力。
錳類似於鎳,當添加錳或用錳替代鎳時,都會提高不銹鋼的強度。
氮是穩定奧氏體的元素,可提高強度,在奧氏體及雙相不銹鋼中可增強耐點蝕及縫隙腐蝕能力並減少金屬間相(σ)在高溫或焊接時析出的機會。
鈦、鈮能優先與碳和氮結合形成碳化物和氮化物,改善高溫強度性能並阻止鉻的碳化物的形成,防止晶間腐蝕。鈮可提高高溫蠕變斷裂強度。
硅、鋁可改善抗氧化性能,硅還可阻改善鑄造特性。
銅可提高對稀酸特別是對硫酸的抗酸能力,加入3%~4%銅具的低的加工硬化率,易於成形。析出銅離子化有滅菌作用。
硫、硒和鉛可改善機械切削性能,但會降低耐腐蝕能力。
鈰、鐿、鑭可提高抗氧化性。 空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種鐵基高合金鋼,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,使用於多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。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。
不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由於其表面上富鉻氧化膜(鈍化膜)的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明,鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中,其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高,當鉻含量達到一定的百分比時,鋼的耐蝕性發生突變,即從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。
實際上工業上應用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的,當幾種元素共存於不銹鋼這一個統一體中時,它們的影響要比單獨存在時復雜得多,因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用,而且要注意它們互相之間的影響,因此不銹鋼的組織決定於各種元素影響的總和。
1、鉻在不銹鋼中的決定作用:決定不銹鋼性屬的元素只有一種,這就是鉻,每種不銹鋼都含有一定數量的鉻。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素,根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以後,促使其內部的矛盾運動向有利於抵抗腐蝕破壞的方面發展。這種變化可以從以下方面得到說明: ①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 ②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化 鈍化是由於陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金鈍化的理論很多,主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。
2、鎳在不銹鋼中的作用是在與鉻配合後才發揮出來的 鎳是優良的耐腐蝕材料,也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素,但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量要達到24%;而只有含鎳27%時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨構成不銹鋼。但是鎳與鉻同時存在於不銹鋼中時,含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。 基於上面的情況可知,鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用,在於它使高鉻鋼的組織發生變化,從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。
3、碳在不銹鋼中的兩重性: 碳是工業用鋼的主要元素之一,鋼的性能與組織在很大程度上決定於碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現在兩方面,一方面碳是穩定奧氏體的元素,並且作用的程度很大(約為鎳的30倍),另一方面由於碳和鉻的親和力很大,與鉻形成-系列復雜的碳化物。所以,從強度與耐腐燭性能兩方面來看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。認識了這一影響的規律,我們就可以從不同的使用要求出發,選擇不同含碳量的不銹鋼。在不銹鋼高溫應用環境下,較高C含量容易引起不銹鋼的敏化,造成不銹鋼的高溫強度下降,在高溫環境下,必須保證不銹鋼中的碳含量較低或者添加Ti、Nb等元素來防止晶間腐蝕。
4、氮在不銹鋼中的作用:
氮在鋼中的作用也是穩定奧氏體,並且作用的程度比鎳還要大。例如,欲使含18%鉻的鋼在常溫下獲得奧氏體組織,以錳和氮代鎳的低鎳不銹鋼與元鎳的鉻錳氮不誘鋼,目前已在工業中獲得應用,有的已成功地代替了經典的18-8鉻鎳不銹鋼。與碳相同,氮與鉻形成-系列復雜的碳化物,容易造成不銹鋼的晶間腐蝕。
5、錳和可以代替鉻鎳不銹鋼中鎳 鉻鎳奧氏體鋼的優點雖然很多,但近幾十年來由於鎳基耐熱合金與含鎳20%以下的熱強鋼的大量發展與應用,以及化學工業日益發展對不銹鋼的需要量越來越大,而鎳的礦藏量較少且又集中分布在少數地區,因此在世界范圍內出現了鎳在供和需方面的矛盾。所以在不銹鋼與許多其他合金領域(如大型鑄鍛件用鋼、工具鋼、熱強鋼等)中,特別是鎳的資源比較缺乏的國家,廣泛地開展了節鎳和以其他元素代鎳的科學研究與生產實踐,在這方面研究和應用比較多的是以錳和氮來代替不銹鋼與耐熱鋼中的鎳。 錳對於奧氏體的作用與鎳相似,錳在鋼中穩定奧氏體的作用約為鎳的二分之一。 6、不銹鋼中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。 7、鉬和銅可以提高某些不銹鋼的耐腐蝕性能。 8、其他元素對不銹鋼的性能和組織的影響 以上主要的九種元素對不銹鋼的性能和組織的影響,除這些元素對不銹鋼性能與組織影響較大的元素以外,不銹鋼中還含有一些其他的元素。有的是和一般鋼一樣為常存雜質元素,如硅、硫、磷等.也有的是為了某些特定的目的而加入的,如鈷、硼、硒、稀土元素等。從不銹鋼的耐腐蝕性能這一主要性質來說,這些元素相對於已討論的九種元素,都是非主要方面的,雖然如此,但也不能完全忽略,因為它們對不銹鋼的性能與組織同樣也發生影響。 硅是形成鐵素體的元素,在一般不銹鋼中為常存雜質元素。 鈷作為合金元素在鋼中應用不多,這是因為鈷的價格高及其在其它方面(如高速鋼、硬質合金、鈷基耐熱合金、磁鋼或硬磁合金等)有著更重要的用途。在一般不銹鋼中加鈷作合金元素的也不多,常用不銹鋼如9Crl7MoVCo鋼(含1.2-1.8%鈷)加鈷,目的並不在於提高耐腐蝕性能而在於提高硬度,因為這種不銹鋼的主要用途是製造切片機械刃具、剪刀及手術刀片等。 硼:高鉻鐵素體不銹鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0.005%硼,可使在沸騰的65%醋酸中的耐腐蝕性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奧氏體不銹鋼的熱態塑性改善。少量的硼由於形成低熔點共晶體,使奧氏體鋼焊接時產生熱裂紋的傾向增大,但含有較多的硼(0.5~0.6%)時,反而可防止熱裂紋的產生。因為當含有0.5~0.6%的硼時,形成奧氏體-硼化物兩相組織,使焊縫的熔點降低。熔池的凝固溫度低於半溶化區時,母材在冷卻時產生的張應力,由處於液態.固態的焊縫金屬承受,此時是不致引起裂縫的,即使在近縫區形成了裂紋,也可以為處於液態-固態的熔池金屬所填充。含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。 磷:在一般不銹鋼中都是雜質元素,但其在奧氏體不銹鋼中的危害性不像在一般鋼中那樣顯著,故含量可允許高一些,如有的資料提出可達0.06%,以利於冶煉控制。
硫和硒:在一般不銹鋼中也是常有雜質元素。但向不銹鋼中加0.2~0.4%的硫,可提高不銹鋼的切削性能,硒也具有同樣的作用。硫和硒提高不銹鋼的切削性能,是因為它們降低不銹鋼的韌性。硫與硒均降低不銹鋼的耐腐蝕性能,所以實際應用它們作為不銹鋼的合金化元素的很少。 稀土元素:稀土元素應用於不銹鋼,目前主要在於改善工藝性能方面。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素,可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。奧氏體和奧氏體-鐵素體不銹鋼中加0.02~0.5%的稀土元素(鈰鑭合金),可顯著改善鍛造性能。曾有一種含19.5%鉻、23%鎳以及鉬銅錳的奧氏體鋼,由於熱加工工藝性能在過去只能生產鑄件,加稀土元素後則可軋製成各種型材。
鉻-鎳奧氏體不銹鋼在450~800℃溫度區加熱,常發生沿晶界的腐蝕破壞,稱為晶間腐蝕。一般認為,晶間腐蝕是碳從飽和的奧氏體以Cr23C6形態析出。造成晶界處奧氏體貧鉻所致。防止晶界貧鉻是防止晶間腐蝕的有效方法。如將各種元素按與碳的親和力大小排列,順序為:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。鈦..
本周(10月3日10月9日)倫敦LME綜合鎳收盤13150美元/噸,較上周下跌2075美元,庫存減少786噸。本周倫鎳行情單邊下跌,勢如破竹,盤中最低下探至12650美元,最高上摸15525美元。本周是十一國慶長假後的第一周,雖然上周五美國眾議院在經過一波三折的表決後最終通過7000億美元的援助金融..
不銹鋼在國外已經被大量應用於建築內外管道,一般使用兩個不銹鋼鋼種:304 和 316。不銹鋼相對其它材質管道,有以下優點: -耐腐蝕性佳 -堅固且延展性好 -易於成型和焊接 -不受水流速的限制,最大流速可達 30 米/秒 -適用於各種飲用水化學成份 -維修量小,所以壽命周期成本低..
409L是400系不銹鋼中的典型代表,該鋼種低碳含鈦,並含有11%左右的Cr,一般用作耐熱鋼。該鋼種有優秀的加工性和焊接性,擁有適當的高溫特性和常溫耐腐蝕性,主要用途是耐熱設備的原料。 409L的特性使它廣泛應用於汽車排氣管部件、熱交換器、耐熱設備,同時也可以應用於低級西餐具,電子部件。經硬態處理過..
1、產品特性 LZ 30J5是利用Mn及Cu來取代Ni的節鎳型奧氏體不銹鋼,且具有同304鋼種相近的機械性能和耐腐蝕性。 此鋼種將作為普通304的替代鋼種,且相比傳統的304有著相近的性能和價格優勢。 2、產品用途 LZ 30J5可適用下列產品用途: A. 食品加工類:餐具,廚房用具。 B. 裝飾類..
Ⅱ 不銹鋼和鐵能焊接在一起嗎用什麼方法焊接比較牢固
鐵與不銹鋼能焊接到一起,不過必須注意:首先選擇焊材:選用鎳及鎳合金作為填充。
鐵與不銹鋼的焊接
嚴格來說,要用擴散焊。就是先在兩個斷面上,先分別鍍鉻或者鍍鎳,然後用擴散焊焊接起來,成為一個整體。
但是實際操作中,用氬弧焊也能給焊起來。甚至用普通電焊,不銹鋼焊條,都能焊起來,但是對於焊工的技術要求就比較高。
而且,最好是一邊的管子稍大,可以套接起來,然後兩邊都焊上,這樣安全一些。氬弧焊的焊絲倒在其次,關鍵是功率要足夠大。要用大功率的焊機。
另外,焊接面要處理好,打磨光潔,做出倒角,然後進行酸洗之後,再焊接。
(2)不銹鋼管里填充什麼能增加強度擴展閱讀
焊接注意事項:
1.電弧長度:
電弧長度與電極塗層類型和塗層厚度有關。但應盡量取短電弧,特別是低氫電極。電弧過長可能造成氣孔。短電弧可以防止大氣中O2、N2等有害氣體侵入焊縫金屬,形成氧化物等不良雜質,影響焊縫質量。
2.焊接速度
合適的焊接速度是焊條的直徑、油漆的種類、焊接電流、待焊物體的熱容量、開始的結構等條件都有它們相應的變化,不能做出標准規定。
保持適當的焊接速度,使熔渣能很好地覆蓋熔池。使熔池中的各種雜質和氣體有足夠的時間浮到表面,避免焊渣和氣孔。在焊接過程中,如果焊條速度過快,焊接部位冷卻時收縮應力會增大,導致焊縫出現裂紋。
不銹鋼餐具對人體的危害主要有以下幾點:
一方面,鎳是人體必需的微量元素,對人體健康有很多好處。但過量攝入鎳容易導致某些疾病,因此鎳不足或過量都會對人體造成危害。
它會損害皮膚,引起呼吸系統的變化,導致多種癌症,並具有誘變作用。大劑量的鎳會導致嘔吐、腹瀉、急性胃腸炎和牙齦炎,而長期接觸鎳會導致頭發變白和其他後果。
另一方面,鎘是一種毒性極強的重金屬,其化合物基本上都是有毒物質,屬於人體不可缺少的元素。研究表明,人體中少量的鎘會對肺、骨骼、腎臟、心血管系統、免疫系統和生殖系統造成毒害。
此外,不銹鋼餐具中的鉻也是人體所需的微量元素,與鎳類似,鉻的攝入量過多或過少也會影響人體健康。
Ⅲ 給不銹鋼管裡面加什麼會提高強度
您好!
個人抄認為要使細長桿穩定,比較靠譜的是採用斜拉索的辦法,根據實際情況用1-3根(尼龍繩、鐵線或鋼絲繩,根據您的鋼管直徑)斜拉索,也比較簡單易行。該方法廣泛應用於類似電線桿架設等實際施工應用中。
如果該方法您認為不太適用,也可以考慮往不銹鋼管內插入一根螺紋鋼(直徑約為管內徑的1/3~1/2)並灌水泥(砂)漿,待其凝固後,有一定的增強效果。這也是相對比較容易實現的。