A. 不锈钢分为那两种分别是什么成份
不锈钢
一、 概述
随着世界工业的发展,人们迫切需要有一种特殊物理性能的钢种,以满足工业的进一步发展。这种钢要求既能生产又易加工;既不易生锈又具有耐酸、耐热、不起皮、无磁性等等的特殊性能。
世界各国冶金生产者和冶金学者为了创造发明这一钢种,从十九世纪后期,就开始精心的研究,直到一九一零年才有高铬合金的首批生产。在二十世纪初的一九一三年,英国报道了含碳量为0.4%的钢中含有9~16%铬时具有良好的抗腐蚀性能。接着,德国在一九一四年报导了含铬含镍的钢能抗氧化和酸的作用;加拿大在一九一五年、美国在一九一六年获得生产这类钢的专利权;一九一七年法国也报导了含铬10~15%、含镍在20~40%的合金钢。可见,不锈钢几乎同时在四、五个国家出现。因此说,不锈钢是世界各国冶金生产者和冶金学者进行精心研究的成果。
半个多世纪以来,在主要产钢国家中,不锈钢已超过钢总产量的1%,总值的8%。在经济上占有一定的地位。在我国,不锈钢的产量,还不足钢的总产量的0.5%。
不锈钢在我国和许多国家,它的生产和应用,仅仅是刚刚开始。由于不锈钢有良好的物理化学性能,它的生产和应用将在深度和广度上不断发展和扩大。
不锈钢从化学成份上讲,是一种以铁和碳为基础的含有较多合金元素的高合金钢。不锈钢从物理、化学性能上讲,是一种特殊钢。
不锈钢包括耐酸钢、不起皮钢、耐热钢和电阻合金等的表面处理(通过酸洗工艺)后,它们的共同特点是在空气及弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀性——即不易生锈。由于这些钢具有不易生锈的特点,所以人们统称它们为不锈钢。
不锈钢,不是绝对的不生锈不被腐蚀,而是生锈量、被腐蚀量少;生锈和被腐蚀的过程较慢,甚至根本不能察觉。因此说,不锈只具有相对的含义,而不是绝对的。
二、 不锈钢的性能和组织
形成不锈钢的性能和组织,主要是由各种元素决定的。目前,已知的化学元素有一
百余种,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素有:碳、铬、镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、铝、硅、钒、钨、硼等十多种。由于这些元素的加入,导致钢的内部组织发生变化,从而使钢具有特殊的性能。为了加深对不锈钢的理解,我们有必要先了解一下各种元素对不锈钢的性能和组织的影响。
1.铬——是构成不锈钢的基本元素。
铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。因而可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%原子时,会发生第二次第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍——单独不能构成不锈钢
镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为,低炭镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量需达24%;要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量需在27%以上。所以,镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍,就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如:稀硫酸、盐酸、磷酸等)的耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍
锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一,而氮的作用比镍大很多,约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时,高锰奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单独使用锰,只用部分代替镍。
4.碳——在不锈钢中具有两重性
碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方面碳是稳定奥氏体元素,并作用的程度很大,约为镍的30倍,含碳量高的(马氏体)不锈钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面可大大提高它的强度;另一方面由于碳和铬的亲和力很大,在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。随着钢中含碳量的增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。所以,从强度与耐腐蚀性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中,为了达到耐腐蚀的目的,不锈钢的含碳量一般较低,在大多在0.1%左右,为了进一步提高钢的耐腐蚀能力,特别是抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在0.03%甚至更低;但用于制造滚动轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在0.85~1.00%之间。如9Cr18钢等。
5.钛和铌——能防止不锈钢的晶间腐蚀
不锈钢加热到450~800℃时,常常由于在晶界析出铬的碳化物而使晶界附近的含铬量下降形成贫铬区,导致晶界附近的电极电位下降,从而引起电化学腐蚀。这种腐蚀叫做晶间腐蚀。常见的如在焊缝附近的热影响区内发生的晶间腐蚀。而钛和铌是强碳化物形成元素,它与碳的亲和力比铬大得多,钢中加入钛或铌,就能使钢中的碳首先与钛或铌形成碳化物,而不与铬形成碳化物,从而保证晶界附近不致因贫铬而产生晶间腐蚀。因此,钛和铌常用来固定钢中的碳,提高不锈钢抗晶间腐蚀的能力,并改善钢的焊接性能。
钛或铌的加入量要根据含碳量而定,一般为:钛的加入量为含碳量的5倍,铌为碳的8倍。
6.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能
钼和铜能提高不锈钢对硫酸、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子的介质(如盐酸)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用,含钼的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍;铜加入铬锰氮不锈钢中,会加速不锈钢的晶间腐蚀。
钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响,因此在含钼钢中,为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。镍在锰等元素的含量要相应的提高。
7.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力
硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著,含5%铬及1%硅的钢,抗氧化的能力可与12%铬钢相等。如使钢在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅时需要22%的铬,如加入2.5~3%的硅以后,只需要12%的铬就可以了。有资料还介绍,向Cr15Ni20的铬镍钢中加2.5%的硅,抗氧化性能可相当Cr15Ni60的铬镍合金。
向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。
向高铬钢中加硅和铝的目的:一是为了进一步提高钢的抗氧化性能,二是为了节约用铬。
硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大,但也有很多缺点。最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。
8.钨和钒加入钢中,其主要作用是提高钢的热强性。
9.硼
高铬铁素体不锈钢(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使钢的热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。
但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。
10. 除以上元素外,有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢
的性能。
以上谈到了构成不锈钢的基本元素——铬,和影响不锈钢组织、性能的重要元素——碳,以及改善不锈钢性能和组织的添加元素——镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、硅、铝、钨、钒、硼等十多个元素。在工业上实际应用的不锈钢,很多钢中同时存在着几种至十几种合金元素,当几种元素共存于不锈钢这一统一体中时,决定不锈钢组织的是各种元素影响的总和。
各种元素对不锈钢组织的影响,根据其共同性,概括起来,基本上分属于两大类:一类是形成或稳定奥氏体的元素,它们是碳、镍、锰、氮、铜、以碳和氮的作用程度最大;另一类是形成铁素体的元素,它们是铬、钨、钼、铌、硅、钛、钒、铝等,这一类元素形成铁素体的作用,如以铬为1来加以比较,其他元素的作用都比铬大。
这两类元素共存于不锈钢中时,不锈钢的组织就取决于他们互相影响的结果。如果稳定奥氏体的元素的作用居于主要方面的话,不锈钢的组织就以奥氏体为主,很少以至没有铁素体;如果他们的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温的话,这种不稳定的奥氏体在冷却时即发生马氏体转变,钢的组织则为马氏体;如果形成铁素体的元素的作用成为主要方面的话,钢的组织则以铁素体为主。
不锈钢的性能除工艺因素外,主要取决于其内部组织的构成,而构成不锈钢组织的是各种合金元素在钢中的总和。因此说,不锈钢的性能,归根到底主要是由合金元素决定的。
只含有铬元素的不锈钢,人们通常称它为“不锈铁”,工业上称它为“铬不锈钢”。这类钢都具有磁性,他们的金相组织为铁素体、马氏体或铁素体、马氏体为主体的复相组织。这类钢具有抵抗大气及弱腐蚀介质的能力,或有更高的耐腐蚀性能与抗氧化性能,或可淬火使用。但他们的机械性能或工艺性能较差,几乎没有焊接性能等等的不足之处。这类钢远不能满足工业用钢的特殊要求。
在铬级不锈钢的基体中,加入适量的镍元素。如在含铬18%的低炭(0.12%以下的炭)的铁素体钢中加入8%的镍后,在常温下可获得最理想的纯奥氏体组织,这种钢就是人们通常所称的无磁性的不锈钢。这类铬镍不锈钢与相同含铬量的铁素体或马氏体耐酸不锈钢比较,不仅具有更高的耐腐蚀性能,更重要提他们具有良好的冷变形使之硬化的性能和焊接性能,在常温或低温下均具有很高的塑性和冲击韧性,不具磁性等等的优良性能。这类不锈钢的缺点是机械性能比较低,对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,但通过适量的合金添加剂或工艺措施,就能改善或消除。
在铬级不锈钢的基本中,添加以锰为主要合金元素的不锈钢。就是人们通常所讲的“铬锰氮”不锈钢。这类不锈钢除强度比铬镍钢为高外,其他如耐腐蚀性和工艺性能等都不如铬镍奥氏体不锈钢好。生产这类不锈钢除个别情况下,主要是为了节约昂贵的镍元素,所以这类钢又叫节镍不锈钢。
三、 不锈钢的分类和用途
不锈钢是一个范围很大的特殊钢系列。我国生产的不锈钢钢号就有一百个以上。但就其主要合金成分,金相组织和工业上的主要用途,大体可作如下分类:
1.不锈钢根据其主要合金成分,通常可分以下三类:
(1) 铬不锈钢类:
这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬。有的还分别含有硅、铝、钨、钼、镍、钛、钒等一种或几种元素,这些元素在钢中的含量分别在1~3%之间。
(2) 铬镍不锈钢类:
这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬和镍。有的还分别含有钛、硅、钼、钨、钒、硼等一种或几种元素,这些元素在钢中的含量在4%以下至微量。
(3) 铬锰氮不锈钢类:
这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬和锰,大多数钢中还含有0.5%以下的氮。有的还分别含有镍、硅、铜等一种或几种元素。这些元素在钢中的含量分别只有5%以下。
2.不锈钢根据其结构(金相组织),通常分以下三类:
(1) 铁素体的——即含铬不含镍的不锈钢。这类钢冷加工能使之硬化到某种程度,热处理则不能。这类钢总是有磁性的。
(2) 马氏体的——这类不锈钢除个别的钢号含有少量的镍外,大多数钢号只含有铬,其优点是热处理能使之硬化。这类钢总是带有磁性的。
(3) 奥氏体的——即含有铬镍或铬镍锰或铬锰氮等元素的不锈钢。这类钢只能冷加工使之硬化;热处理只能使之软化。在退火状态中是无磁性的。在冷加工后,有的会带有磁性的。
以上的三种分类仅是按钢的基体组织分的,由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡。因此,工业中实际用的不锈钢的组织还有:马氏体——铁素体、奥氏体——铁素体、奥氏体——马氏体等过渡型的复相不锈钢,以及马氏体——碳化物组织的不锈钢。
3. 不锈钢根据工业上的主要用途,可分为:不锈钢、耐酸钢、不起皮钢、耐热钢等四种。有的将电热合金作为不锈钢的组成部分。他们的主要功能和代表性钢号分列如下:
(1) 不锈钢——在空气及弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀。具有这种功能的钢叫做不锈钢。
其代表性钢号有:OCr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr14、Cr15、9Cr18、9Cr18MOV、Cr14MO等。
(2) 耐酸钢——在各种腐蚀性强的介质(如酸、碱、盐溶液等)中能抵抗腐蚀作用。
其代表性钢号有:Cr17、Cr28、Cr17Ti、Cr18Ti、Cr25Ti、Cr17Mn9、Cr17Ni2、OCr18Ni9、1Cr18Ni9、2Cr18Ni9、2Cr13Ni4Mn9、Cr14Mn14Ni、Cr18Mn8Ni5、Cr18Mn10Ni5MO3、1Cr18Ni9Ti、Cr17MO2Ti、Cr25MO3Ti、Cr18Ni11Nb、Cr18Ni12MO2Ti、Cr18Ni12MOTi、Cr18Ni9Cu3Ti、Cr18Ni18MO2Cu2Ti、Cr18Ni20MO2Cu2Nb等。
(3) 不起皮钢铁(又叫抗氧化钢)——在高温下有足够的热稳定性,能够抵抗气体腐蚀而不剥落氧化铁皮的功能。简单讲,就是在高温下抗气体的侵蚀不起皮的钢。
综上所述,不锈钢不仅是广泛使用的耐蚀材料,而且具备较好的耐热性,包括抗氧化性及高温强度。因而,也是一类重要的耐热材料。稳定的奥氏体不锈钢,在低温下,仍能保持很高的冲击韧性,因而又是很好的低温结构材料;这类不锈钢不具铁磁性,因而也是无磁材料。高碳的马氏体不锈钢,不仅耐腐蚀,并有很好的耐磨性。因而不锈钢又是一类耐磨材料。因此,不锈钢具有广泛优越的性能,其共性是不锈性。
由于不锈钢分别具有不锈、耐腐蚀、耐高温、无磁性、耐磨等等的特点。因此,不锈钢广泛用于食品工业、纺织印染工业、医疗工业、仪器仪表工业、船舶工业、化学工业、航空工业、国防工业、科学研究和日用工业等部门。如这些工业的用具、器械、设备、零部件和民用商品等。
四、 不锈钢的鉴别
我们在“不锈钢的性能和组织”、“不锈钢的分类和用途”两节中分别谈到了不锈
钢的组织、性能和主要用途,谈到了不锈钢分别具有不锈、耐酸、耐高温、耐磨和奥氏体一般无磁性等特点。使我们对不锈钢有了一个基本的概念;加上不锈钢是我们常见的一种高级合金钢。我们日常用品中的钢笔类和全钢手表壳、白色金属表带等一般都是不锈钢制成的。还有不锈钢小刀、不锈钢餐具等。这些日常的接触,给我们打下了识别不锈钢的基础。
但是,我们日常所见的不锈钢,大多是1-2 Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti两种钢号基本相同的镍铬不锈钢和1-4 Cr13的铬不锈钢。而在我国,不锈钢的品种(钢号)在一百个以上,而且钢号中的元素不同和含量不同,其性能和价值也大不相同。因此,对不锈钢的鉴别,必须认真调查研究,弄清钢号印记,综合试验等方法才能正确认别。
当前,我们对不锈钢的鉴别主要有以下几种方法:
(-)不锈钢的鉴别:
不锈钢整材,其来源一般是钢厂订货或向国外进口以及社会超储积压的处理商品等。不锈钢材的来源不同,其鉴别的方法也有所不同。
1.鉴别进口或钢厂订购的不锈钢材,一般只需根据进口或钢厂的质量证明书(简称质保书)核对钢材或包装上的标志即可。
质量证明书是供方对该批产品检验结果的确认和保证。所以质量证明书不仅说明材
料的名称、规格、交货件数、重量和交货状态等。而且还必须说明规定的保证项目的全部检验结果。
同样,为了便于管理,避免混乱和防止因混乱而造成使用事故。生产厂在材料或包装上标出牌号、批号、状态、规格、数量和生产厂代号等标志。其标出的标志与质量证明书的记戴应是一致的。常用的标志方法主要有下列三种:
(1) 涂色——在材料规定部位涂上表明其牌号的颜色;
(2) 打印——在材料规定部位打钢印或喷印,以说明材料的牌号、规格、炉罐号
等。打钢印常用于厚钢板或大、中型型钢上。
(3) 挂牌——在成捆或成箱的材料上,悬挂标明牌号、批号、规格、数量等的标牌。
不锈钢材的标志,一般采用打印和挂牌二种。
2.社会超储积压不锈钢材。根据趣储积压时间的长短和保管的好坏,一般有二种情况:
一是超储积压时间不长,保(养)管又好,处理单位不仅保存有原始质量证明书或
抄件,而且钢材或包括上的标志俱全和清晰。对于这种不锈钢材的鉴别,同样只要根据质保书核对钢材或包装上的标志即可。
另一种是积压时间较长,保管又不完善,既无质量证明书,钢材或包装上的标志已不明显或脱落。对于这类不锈钢材的鉴别,主要是要进行深入的调查研究,向处理单位查阅原始单据。一般来说,发票等原始单据上都注有钢号等。如无钢号记戴,还须查阅当地当时的价规资料,以价格来判明钢号。这是比较有效的确定钢号的方法,但往往容易张冠李戴。因此,必须掌握对实物的鉴别方法。
(二)不锈钢的实物鉴别:
实物鉴别,就是要在不明钢种(号)的情况下,根据商品(包括整材、余料、废料等实物)固有的物理、化学性质,借助简单的器具,用感官来确定它是不是不锈钢和属哪一类不锈钢的具体方法。
应当指出:感官鉴别,不能分清具体钢(种)号,只能基本上区别铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢三个大类,其鉴别办法如下:
1.色泽的区别:
经过酸洗的不锈钢,表面色泽银白光洁:铬镍不锈钢色银白呈玉色;铬不锈钢色白稍灰光泽弱;铬锰氮不锈钢的色泽与铬镍不锈钢相似稍淡。未经酸洗的不锈钢的表面色泽:铬镍钢呈棕白色;铬钢呈棕黑色;铬锰氮呈黑色,(这三种色泽,是指氧化较重的色泽)。冷轧未经退火的铬镍不锈钢,表面银白有反光。不锈钢除元钢外,一般都经酸洗呈白色。
2.用硫酸铜鉴别:
方法是将钢材上的氧化层除去,放上一滴水,用硫酸铜擦,擦后如不变色,一般为不锈钢;如变紫红色:无磁性的为高锰钢,有磁性的一般为普通钢或低合金钢。
3.用吸铁石鉴别:
磁石能基本区别两类不锈钢。因为铬不锈钢在任何状态下均能被磁石吸引;铬镍不锈钢在退火状态下一般是无磁性的,在冷加工后,有的会有磁性的。但含锰较高的高锰钢是无磁性的;铬镍氮不锈钢的磁性情况更为复杂:有的无磁性,有的有磁性,有的纵面无磁性而横面有磁性。因此说,磁石虽能基本区别铬不锈钢和铬镍不锈钢,但不能正确区分一些特殊性质的钢种,更不能区分具体的钢号。
对于特殊性质的钢种,我们还需采取以下三种办法进行鉴别。
1) 磨花鉴别:
磨花鉴别是把不锈钢在砂轮机上磨,观其火花。如火花呈流线形,并有较多较密的节花,即为含锰较高的高锰钢或锰氮钢;如无节花即为铬钢或铬镍不锈钢。
2) 退火法鉴别:
冷加工手的铬镍不锈钢,如有磁性,可取小块在火中烧红让其自然冷却或放入水中(退火),一般来说,经退火后磁性会显著减弱或完全消失。但有些铬镍不锈钢,如Cr18Ni11Si4AlTi钢和Cr21Ni5Ti钢,因钢中含有较多的铁素体元素,其内在组织有相当部分是铁素体。因此,即使在热加工的状态下也有磁性的。
3) 化学定性法鉴别:
化学定性法是鉴别有磁性的不锈钢中是否含镍的一种鉴别办法,其方法是:将小块不锈钢深解于王水中,用净水将酸液冲淡,加入氨水中和后,再轻轻注入镍试剂。如在液面上浮有红色绒状物质,即表明不锈钢中含有镍;如没有红色绒状物质,即证明不锈钢中无镍。(但由于不锈钢中含镍量低,一般只有百分之几,镍的含量不易显露或确定多少,一般须用标准样品实验多次后才能掌握。)
以上几种鉴别办法说明:用感管鉴别不锈钢,不仅要用几种方法综合试验,而且其试验结果只能确定某种类型的不锈钢,不能确定钢中含有哪几种合金元素和具体含量。因此说,感官鉴别的方法,目前是极不完善的,有的可能是错误的,还有许多的物理现象,还只知其然而不知其所以然,有待于进一步探讨。
要正确区别不锈钢钢种的最好办法,是深入到有关处理单位调查研究,向他们的材料管理员和工人师傅请教,了解用料的钢种情况,仔细察看钢材上的钢号印记,查阅原始资料等,这是正确分清不锈钢钢种和质量的根本方法。对于合金元素和含量有较大出入的,要求他们分别堆放,以利合理利用和避免不必要的损失浪费。
B. 不锈钢种类及用途的基本知识是什么
不锈钢(StainlessSteel)指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
不锈钢种类:
不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。另外,可按成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
1、铁素体不锈钢:含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。
2、奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷,以获得单相奥氏体组织。
3、奥氏体-铁素体双相不锈钢:兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。
奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
4、马氏体不锈钢:强度高,但塑性和可焊性较差。
马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。
不锈钢理算计算公式
棒料重量=3.14×(直径/2)^2×0.00000609KG(单位毫米)
六角棒料重量=截面积X长度×0.00000609KG(单位毫米)
块料重量=长X宽X高×0.00000609KG(单位毫米)
不锈钢常见种类:
1、奥氏体
301、302、303、303se、304、304L、304N1、304N2、304LN、305、309S、310S、316、316L、316N、316J1、316J1L、317、317L、317J1、321、347、XM7、XM15J1、329J1
2、铁素体
405、430、430F、434、447J1、403
3、马氏体
410、410L、405、416、410J1、420J1、420J2、420F、431、440A、440B、440C、440F、630、631、632
还有一种不锈钢,201、202、203、204,含铬低,含锰高,(铬高能增加耐腐蚀性,锰高可以使材料无磁)此种不锈钢抗腐蚀性差,一般用于干燥的环境装饰用。
不锈钢作用:
不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。
不锈钢典型用途:
大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。
然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。
在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,最好采用316不锈钢。
不锈钢拉门:
人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。
产品形状:
实际上,不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。最常用的产品是用薄板和带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件。
不锈钢表面状态:
正如后面将谈到的,为了满足建筑师们美学的要求,已开发出了多种不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者无光泽的;可以是光面的、抛光的或压花的;可以是着色的、彩色的、电镀或者在不锈钢表面蚀刻有图案,也可进行拉丝等,以满足设计人员对外观的各种要求。
保持表面状态是容易的。只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。由于耐腐蚀性良好,也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。
工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀:
(1)降低钢中的碳量,使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度,即从根本上解决了铬的碳化物(Cr23C6)在晶界上析出的问题。通常钢中合碳量降至0.03%以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。
(2)加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物(TiC或NbC)的元素,避免在晶界上析出Cr23C6,即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。
(3)通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例,使其具有奥氏体+铁索体双相组织,其中铁素体占5%一12%。这种双相组织不易产生晶间腐蚀。
(4)采用适当热处理工艺,可以防止晶间腐蚀,获得最佳的耐蚀性。
奥氏体不锈钢的应力腐蚀
应力(主要是拉应力)与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂,简称SCC(StressCrackCorrosion)。奥氏体不锈钢容易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。当含Ni量达到8%一10%时,奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大,继续增加含Ni量至45~50%应力腐蚀倾向逐渐减小,直至消失。
防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加入Si2~4%并从冶炼上将N含量控制在0.04%以下。此外还应尽量减少P、Sb、Bi、As等杂质的含量。另外可选用A-F双相钢,它在Cl-和OH-介质中对应力腐蚀不敏感。当初始的微细裂纹遇到铁素体相后不再继续扩展,铁素体含量应在6%左右。
奥氏作不锈钢的形变强化
单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能,可以冷拔成很细的钢丝,冷轧成很薄的钢带或钢管。经过大量变形后,钢的强度大力提高,尤其是在零下温区轧制时,效果更为显著。抗拉强度可达2000MPa以上。这是因为除了冷作硬化效果外,还叠加了形变诱发M转变。
奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。形变后若需焊接,则只能采用点焊工艺、形变使应力腐蚀倾向性增加。并因部分γ->M转变而产生铁磁性,在使用时(如仪表零件中)应予以考虑。
再结晶温度随形变量而改变,当形变量为60%时,其再结晶温度降为650℃冷变形奥氏体不锈钢再结晶退火温度为850~1050℃,850℃则需保温3h,1050℃时透烧即可,然后水冷。
奥氏体不锈钢的热处理
奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有:固溶处理、稳定化处理和去应力处理等。
(1)固溶处理。将钢加热到1050~1150℃后水淬,主要目的是使碳化物溶于奥氏体中,并将此状态保留到室温,这样钢的耐蚀性会有很大改善。如上所述,为了防止晶问腐蚀,通常采用固溶化处理,使Cr23C6溶于奥氏体中,然后快速冷却。对于薄壁件可采用空冷,一般情况采用水冷。
(2)稳定化处理。一般是在固溶处理后进行,常用于含Ti、Nb的18-8钢,固处理后,将钢加热到850~880℃保温后空冷,此时Cr的碳化物完全溶解,脱而钛的碳化物不完全溶解,且在冷却过程中充分析出,使碳不可能再形成铬的碳化物,因而有效地消除了晶间腐蚀。
(3)去应力处理。去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加热到300~350℃回火。对于不含稳定化元素Ti、Nb的钢,加热温度不超过450℃,以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和含Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件,需在500~950℃,加热,然后缓冷,消除应力(消除焊接应力取上限温度),可以减轻晶间腐蚀倾向并提高钢的应力腐蚀抗力。
奥氏体-铁素体双相不锈钢
在奥氏不锈钢的基础上,适当增加Cr含量并减少Ni含量,并与回溶化处理相配合,可获得具有奥氏体和铁素体的双相组织(含40~60%δ-铁素体)的不锈钢,典型钢号有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。双相不锈钢有较好的焊接性,焊后不需热处理,而且其晶间腐蚀、应力腐蚀倾向性也较小。但由于含Cr量高,易形成σ相,使用时应加以注意。
铁素体型不锈钢
它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在11.5%~32.0%范围内。随着铬含量的提高,其耐酸性能也提高,加入钼(Mo)后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。
马氏体型不锈钢
它的显微组织为马氏体。这类钢中铬的质量分数为11.5%~18.0%,但碳的质量分数最高可达0.6%。碳含量的增高,提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性。这类钢的焊接性较差。列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2等。
奥氏体型不锈钢
其显微组织为奥氏体。它是在高铬不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8%~25%)而形成的,具在奥氏体组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础,在此基础上随着不同的用途,发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。
奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢,是应用最广泛的一类钢,其中以18-8型不锈钢最有代表性,它是有较好的力学性能,便于进行机械加工、冲压和焊接。在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子(CL-)的介质特别敏感,易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级:一般含碳量(Wc≤0.15%)低碳级(Wc≤0.08%)和超低碳级(Wc≤0.03%)。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍,早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。
奥氏体-铁素体型不锈钢
其显微组织为奥氏体加铁素体。铁素体的体积分数小于10%的不锈钢,是在奥氏体钢基础上发展的钢种。
沉淀硬化型不锈钢
按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5%~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体,再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中,得到应用。
不锈钢未来展望:
由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能,它在金属中可以说是独一无二的,而其发展仍在继续。为使不锈钢在传统的应用中性能更好,一直在改进现有的类型,而且,为了满足高级建筑应用的严格要求,正在开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高,质量不断改进,不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。不锈钢集性能、外观和使用特性于一身,所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一。
C. cd4对照成哪种中国材料
CD4MCu是耐腐蚀金属材料。
常用铸造材质化学成分标准
材 料 牌 号 C Si Mn Cr Ni Mo Cu 其它元素 对应钢号
CD4MCu ≤0.04≤1.00 ≤1.00 24.5-26.5 4.75-6.00 1.75-2.25 2.75-3.25
CD4Mcu==========00Cr25Ni6Mo2Cu+N=========双相不锈钢
特性:强度高,耐磨,耐磨蚀。
双相不锈钢以其优良的耐腐蚀、高强度和易于加工制造等优异性能,在诸多领域中替代奥氏体不锈钢,市场前景十分广阔。
C D4MCU是制造双相钢泵,水泵配件的原材料;
应该都是关于铸造行业的。
D. 40crmo是什么材料
40crmo是回火索氏体,现货通常为圆钢和合金钢线材。
40CrMo化学成分:
1、C:0.35~0.45%;
2、Mo:0.15~0.25%;
3、Cr:1.00~1.50%;
4、Mn:0.40~0.70%。
40CrMo力学性能:
1、试样尺寸:试样毛坯尺寸为25mm;
2、硬度 :≤217HB;
3、冲击韧性值αkv (J/cm2):≥78(8)。
(4)CD4M不锈钢什么成分扩展阅读
40crmo用途:
1、用作要求高强度、高韧性、截面尺寸较大的和较重要的调质零件,如卧式锻造机的传动偏心轴、锻压机曲轴等。
2、经调质后使用,用于制作要求塑性好,强度高及大尺寸的重要零件。如果重型机械中高载荷的轴类、直径大于250mm的汽轮机轴、叶片、高载荷的传动件、紧固件、曲轴、齿轮等。
3、此外,还可以进行氮化处理后用来制作特殊性能要求的重要零件。
参考资料来源:网络-40CrMo
E. 不锈钢的成分是什么
不锈钢的成分一般有碳,硅,锰,磷,硫,镍,铬。
含铬15%~30%。其耐蚀性回、韧性和可焊性随含答铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢,属于这一类的有Crl7、Cr25Mo3Ti、Cr28等。
铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。
(5)CD4M不锈钢什么成分扩展阅读:
在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素,这主要是由于在不锈钢的耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热)。
碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。
绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验。
F. 304不锈钢角钢的化学成份
304不锈钢化学成份:
规格 C Si Mn P S Cr Ni(镍) Mo
SUS431 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.05 ≤0.03 18.00-20.00 8.25~10.50 -
304就是0Cr18Ni9 。
304不锈钢;
C≤0.08 Cr 18.0~20.0 Ni8.00~10.50
304不锈钢力学性能:
屈服强度(N/mm2)≥205
抗拉强度 ≥520
延伸率(%)≥40
硬度HB ≤187 HRB≤90 HV ≤200
密度7.93 g·cm-3
比热c(20℃)0.502 J·(g·C)-1
热导率λ/W(m·℃)-1 (在下列温度/℃)
20 100 500
12.1 16.3 21.4
线胀系数α/(10-6/℃) (在下列温度间/℃)
20~100 20~200 20~300 20~400
16.0 16.8 17.5 18.1
电阻率0.73 Ω·mm2·m-1
熔点 1398~1420℃
不锈钢角钢是两边互相垂直成角形的长条钢材。有等边不锈钢角钢和不等边不锈钢角钢之分。等边不锈钢角钢的 两个边宽相等。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。如“∠25×25×3”,即表示边宽为
30毫米、边厚为3毫米的等边不锈钢角钢。也可用型号表示,型号是边宽的厘米数,如∠3#。型号不表示同一型号中不同边厚的尺寸,因而在合同等单据上将不锈钢角钢的边宽、边厚尺寸填写齐全,避免单独用型号表示。热轧等边不锈钢角钢的规格为2#-20#。不锈钢角钢图片由 江苏叶青不锈钢有限公司 提供
不锈钢角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件,也可作构件之间的连接件。广泛地用于各种建筑结构和工程结构,如房梁、桥梁[/url]、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等。
不锈钢角钢属建造用碳素结构钢,是简单断面的型钢钢材,主要用于金属构件及厂房的框架等。在使用中要求有较好的可焊性、塑性变形性能及一定的机械强度。生产不锈钢角钢的原料钢坯为低碳方钢坯,成品不锈钢角钢为热轧成形、正火或热轧状态交货。
2.种类及规格
主要分为等边不锈钢角钢和不等边不锈钢角钢两类,其中不等边不锈钢角钢又可分为不等边等厚及不等边不等厚两种。
不锈钢角钢的规格用边长和边厚的尺寸表示。国产不锈钢角钢规格为2—20号,以边长的厘米数为号数,同一号不锈钢角钢常有2—7种不同的边厚。进口不锈钢角钢标明两边的实际尺寸及边厚并注明相关标准。一般边长12.5cm以上的为大型不锈钢角钢,12.5cm—5cm之间的为中型不锈钢角钢,边长5cm以下的为小型不锈钢角钢。
进出口不锈钢角钢的定货一般以使用中所要求的规格为主,其钢号为相应的碳结钢钢号。也即不锈钢角钢除了规格号之外,没有特定的成分和性能系列。
不锈钢角钢的交货长度分定尺、倍尺两种,国产不锈钢角钢的定尺选择范围根据规格号的不同有3—9m、4—12m、4—19m、6—19m四个范围。日本产不锈钢角钢的长度选择范围为6—15m。
不等边不锈钢角钢的截面高度按不等边不锈钢角钢的长边宽来计算。
3.进出口情况
我国进口、出口不锈钢角钢各有一定批量,主要从日本、西欧进口。出口输往地区主要为港澳、东南亚、拉美及阿拉伯国家等。出口生产企业主要为江苏,辽宁、河北、北京、上海、天津等省市的钢铁厂(轧钢厂)。
进口不锈钢角钢品种多为大型、小型不锈钢角钢及特殊形状不锈钢角钢,出口品种多为中型不锈钢角钢如6号、7号等。
4.外观质量要求
不锈钢角钢的表面质量在标准中有规定,一般要求不得存在使用上有害的缺陷,如分层、结疤、裂缝等。
不锈钢角钢几何形状偏差的允许范围在标准中也有规定,一般包括弯曲度、边宽、边厚、顶角、理论重量等项,并规定不锈钢角钢不得有显著的扭转。 不锈钢角钢图片由 江苏叶青不锈钢有限公司 提供
5.化学成分检验
(1)成分指标:不锈钢角钢的化学成分属一般结构用轧制钢材系列,主要检验指标为C、Mn、P、S四项。根据牌号不同,含量各有差别,大致范围为C<0.22%、Mn:0.30—0.65%、P<0.060%、S<0.060%。
(2)检验方法:检测上述化学成分时,常用的标准检验方法有GB223、JISG1211—1215、BS1837、BS手册19、ГОСТ22536等。
6.常用产品、规格标准
GB/T2101—89(型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定);GB9787—88/GB9788—88(热轧等边/不等边不锈钢角钢尺寸、外形、重量及允许偏差);JISG3192—94(热轧型钢的形状、尺寸、重量及其容许差);DIN17100—80(普通结构钢质量标准);ГОСТ535—88(普通碳素型钢技术条件)。
根据上述标准规定,不锈钢角钢应成捆交货、其捆扎道次、同捆长度等应符合规定。不锈钢角钢一般属裸装交货,运输和储存均需注意防潮。
7.机械性能检验
(1)检验方法:
①拉伸试验方法。常用的标准检验方法有GB/T228-87、JISZ2201、JISZ2241、ASTMA370、ГОСТ1497、BS18、DIN50145等;② 弯曲试验方法。常用的标准检验方法有GB/T232-88、JISZ2204、JISZ2248、ASTME290、ГОСТ14019、DIN50111等。
(2)性能指标:考核不锈钢角钢性能的检验项目主要为拉伸试验和弯曲试验。指标包括屈服点、抗拉强度、延伸率及弯曲合格等项。
8.角钢重量的计算方法:
每米重量=0.00793*(边宽+边宽-边厚)*边厚
9.等边角钢理论重量表
不锈钢角钢号数 尺寸(毫米) 理论重量(公斤/米)
G. 42crmo是什么材料
属于金属材料。
42CrMo钢属于超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧性良好。该钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。
材料适用范围:
强度、淬透性高,韧性好,淬火时变形小,高温时有高的蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件,如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹,也可用于 2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具,并且可以用于折弯机的模具等。
(7)CD4M不锈钢什么成分扩展阅读:
物理性能:
1)临界点温度(近似值):Ac1=730°C、Ac3=800°C、Ms=310°C。
2)线胀系数:温度20~100°C/20~200°C/20~300°C /20 ~400°C/20~500°C /20~600°C,线胀系数: 11.1×10K/12.1×10K/12.9×10K/13.5×10K/13.9×10K14.1×10K。
3)弹性模量:温度20°C/300°C/400°C/500°C/600°C,弹性摸210000MPa/185000MPa/ 175000MPa/165000MPa/15500oMPa[2]
材料的持性:
42Cr2Mo钢是超高强度钢,具有高强度和韧性,淬透性也较好,无明显的回火脆性,淬火时变形小,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧度良好,高温时有高的蠕变强度和持久强度。该钢通常将调质后表面淬火作为热处理方案。
H. 50CD4M是什么材质
材料牌号: 50CD4M
标准: NF A 32-058 Foundry casting. Cast steels and white cast iron resistant to abrasion
国家与地区: France
钢组: 铸造钢
主要成分: (%)
Cr 0.8000 - 1.2000
Mo 0.1500 - 0.3500
C 0.4600 - 0.5400