不锈钢材料知识大全.doc
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1、. .目 录第一章 不锈钢的定义- 1 -不锈钢的开展历史- 2 -不锈钢的种类- 2 -不锈钢钢种的开展- 2 -不锈钢的特性- 3 -1一般特性- 3 -2不锈钢的品质特性及其要求- 3 -2.1不锈钢的品质特性:- 3 -2.2不锈钢的品质特性及其要求- 4 -各种不锈钢的特性和用途- 6 -不锈钢的物理性能- 8 -不锈钢小常识- 8 -不锈钢的应用- 9 -不锈钢专业名词说明- 10 -不锈钢的标识方法- 11 -不锈钢、特殊合金牌号与美国、日本、欧洲对照表- 12 -世界各国不锈钢标准钢号对照表- 13 -不锈耐酸钢-钢号对照- 17 -不锈钢团体标准- 19 -. 不锈钢制造设备
2、简介- 19 -不锈钢加工及施工- 21 -不锈钢外表洗涤要领- 21 -不锈钢保管及运输- 22 -不锈钢的性能与组织- 23 -不锈钢的分类、主要成分及性能比拟- 26 -不锈钢的耐蚀性能- 28 -外表加工等级、特征及用途- 30 -不锈钢为什么也生锈?- 32 -不锈钢为什么也会带磁- 33 -不锈钢的有关实用知识- 34 -其他- 36 -我国钢号表示方法- 36 -板材的有关实用知识- 38 -第一章 不锈钢的定义在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的外表和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等外表处理,而发挥不锈钢所固有的外表性能,使用于多方面的钢铁的一种,
3、通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使外表形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢的开展历史中华名族是世界上最早冶铁炼钢的国家,我们的祖先远在三千年前就掌握了一些冶铁、炼钢、铸锻和热处理的技艺,比欧洲各国要早1700多年,对世界文明与人类进步作出过重要的奉献。钢铁对于现代化的工农业生产、交通运输、国防乃至人民生活来说,已成为最根本、最重要的材料。当前,尽管各种新型的无机材料和有机合成材料已得到很大开展。但从生产本钱、广泛的适用性能等方面来看,它们还
4、远远不能取代钢铁。因此钢铁的生产能力仍不失为衡量一个国家国力的重要标志之一。钢铁材料之所以得到如此广泛的应用是因为铁矿矿藏集中,贮藏量大,开采、冶炼比拟经济,钢铁半成品冷、热变形能力强。制成品具有优良的力学性能强度,塑性及抗冲击能力和加工性能切削,焊接、冷变形等。但是与硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金属相比,它的最大的缺点是:在大气或酸、碱、盐等各种介质条件下,易于因腐蚀而失重损耗,乃至完全破坏。不锈钢的种类不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为根本组成,各元素的参加量变化的不同,而开发各种用途的钢种。以化学成分分类:Cr系列:铁素体系列、马氏
5、体系列Cr-Ni系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。以金相组织的分类:奥氏体不锈钢,铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,双相不锈钢,沉淀硬化不锈钢不锈钢钢种的开展19101914年诞生的组织分别为马氏体、铁素体和奥氏体的不锈钢,从化学成分来看,主要属Fe-Cr和Fe-Cr-Ni两大体系。从第一次世界大战完毕到第二次世界大战完毕的近三十年中即1919年至1945年。随着各种工业的开展,不锈钢为适应工作条件而发生了分化,即在原来两大体系三种组织状态的根底上,通过增减碳含量和添加多种其它的合金元素而衍生出了许多新型的不锈钢。从二次大站完毕直至目前为止的三十多年中,主要为适应抗海水或盐类腐烛,吸收Y射线
6、及中子、获得超高强度、节约镍等需要而开展了抗点蚀不锈钢、原子能工业用不锈钢、沉淀硬化不锈钢和锰氮代镍不锈钢。近年来为了解决奥氏体不锈钢的晶间腐烛和应力腐蚀问题,又分别开展了超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢。目前,已投入市场的不锈钢的品种已到达230种以上,经常使用的也有近50种,其中约有80%是奥氏体不锈钢18铬-8镍的衍生物,而其余20%那么是由13铬钢演变而成的。关于不锈钢钢种的最主要的研究和开展是集中在两个方面:第一个方面是改善钢的耐腐蚀性,其中对18-8钢晶间腐烛问题的研究,不仅开展了钢种,提出了解决这个间题的工艺方法。还促进了有关不锈钢的钝化和腐蚀机理的研究。第二个方面是开展高强度不锈
7、钢即沉淀硬化不锈钢,这种钢是二次大战后随着航空、航天和火箭技术的进展而开展起来的。其中半奥氏体沉淀硬化不锈钢具有优异的工艺性能17-7PH类,固溶处理后极易加工成形,且随后的强化热处理时效处理温度不高变形很小,在美国这种钢多用于航空构造,并已大量生产,各国也都有类似钢种投入使用不锈钢的特性1一般特性外表美观以及使用可能性多样化耐腐蚀性能好,比普通钢长久耐用耐腐蚀性好强度高,因而薄板使用的可能性大耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾常温加工,即容易塑性加工因为不必外表处理,所以简便、维护简单 清洁,光洁度高焊接性能好2不锈钢的品质特性及其要求2.1不锈钢的品质特性:工程根本组织代表钢种STS304
8、 STS430 STS410热处理固融化热处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内外装饰,厨房用具,化学刻度,航空机器建筑材料,汽车零件,加用电器,厨房器具,饭盒等钎、刀机器零部件,医院用具,手术用具耐腐蚀性高高中强度高中高加工性高中高磁性非磁上磁性上磁性焊接性高中低2.2不锈钢的品质特性及其要求各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同(1)材质:DDQdeep drawing quality材:是指用于深拉冲用途的材料,也就是大家所说的的软料,这种材料的主要特点是延伸率较高53%,硬度较低170%,内部晶粒等级在7.08.0之间,深冲性能极佳。目前
9、许多生产保温瓶、锅类的企业,其产品的加工比BLANKING SIZE/制品直径一般都比拟高,它们的加工比分别达3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304 DDQ用材主要就是用于这些要求较高加工比的产品,当然加工比超过2.0的产品一般都需经过几道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面达不到的话,在加工深拉制品时产品极易产生裂纹、拉穿的现象,影响成品合格率,当然也就加大了厂家的本钱;一般材:主要用于除了DDQ用途外的材料,这种材料的特点是延伸率相对较低%,而硬度相对较高,内部晶粒度等级在8.09.0间,与DDQ用材比拟,它的深冲性能相对稍差,它主要用于不需伸拉就能得到的制品,象一类餐具的勺、匙
10、、叉、电器用具、钢管用途等。但它与DDQ材相比有一个优点,就是BQ性相对较好,这主要是由于它的硬度稍高的缘故。(2)外表品质:不锈钢薄板是一种价格非常高的材料,客户对它的外表质量要求也非常高。但不锈薄板在生产过程中不可防止会出现各种缺陷,如划伤、麻点、折痕、污染等,从而其外表质量,象划伤、折痕等这些缺陷不管是高级材还是低级都不允许出现,而麻点这种缺陷在勺、匙、叉、制作时也是决不允许的,因为抛光时很难抛掉它。我们根据外表各种缺陷出现的程度和频率,来确定其表质量等级,从而来确定产品等级。 见表:用途对象产品加工工艺要求品质特性外表质量BQ性材质形状厚度公差焊接性耐腐蚀性浅加工类刀、叉等落料横延切头
11、成型抛光清洗包装要求高不得有麻点等缺陷好一般材一般-5%不要求好深加工类二类餐具、保温杯等落料涂油成型有时几次切边卷边清洗复底抛光焊手柄包装要求高不得有划伤折痕等缺陷好DDQ要求高-3-5%好好PIPE装饰管等窄带挤成压成型对焊打磨焊缝切管磨口抛光包装要求高不得有折痕等缺陷一般一般材好-8%好一般厨具冷柜等的外壁落料折边电焊打磨要求高不得有折痕等缺陷一般一般材一般-8%好一般容器热水器饮水机内胆窄带卷筒焊接切管焊底打磨焊缝包装一般一般一般材一般-10%好一般(3)厚度公差:一般来说不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不一样,象二类餐具和保温杯等,厚度公差一般要求较高,为-35%,而一类餐具
12、厚度公差一般要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%,经销商对厚度公差的要求一般在-4%6%间。同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高,而内销企业对厚度公差要求相对较低大多出于本钱方面考虑,局部客户甚至要求-15%。(4)焊接性:产品用途的不同对焊接性能的要求也各不一样。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚至包括局部锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好,象二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。(5)耐腐蚀性:绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,象一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有些国外商人对产品还
13、做耐腐蚀性能试验:用NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损失,来确定受腐蚀程度注意:产品抛光时,因砂布或砂纸中含有Fe的成分,会导致测试时外表出现锈斑(6)抛光性能BQ性:目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点:原料外表缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。原料材质问题。硬度太低,抛光时就不易抛亮BQ性不好,而且硬度太低,在深拉伸时外表易出现桔皮现象,从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。经过深拉伸的制品,变形量极大的区域外表也会出小的黑点和RIDGING,
14、从而影响BQ性。各种不锈钢的特性和用途钢号特性用途奥氏体钢301 17Cr-7Ni-碳与304钢相比,Cr、Ni含量少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁性,但冷加工后有磁性。列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、弹簧、筛网301L 17Cr-7Ni-0.1N-低碳是在301钢根底上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蚀性;通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度缺乏,保证钢的强度。铁道车辆构架及外部装饰材料304 18Cr-8Ni作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象无磁性,便用温茺-196800。家庭用品1、2类餐具、橱柜、室内管
15、线、热水器、锅炉、浴缸,汽车配件风挡雨刷、消声器、模制品,医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件304L 18Cr-8Ni-低碳作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相似,但在焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进展热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196800。应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu因添加Cu其型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,故可进展复杂形状的产品成形;其耐腐蚀性与304一样。保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加
16、工机器。304N1 18Cr-8Ni-N在304钢的根底上,减少了S、Mn含量,添加N元素,防止塑性降低,提高强度,减少钢材厚度。构件、路灯、贮水罐、水管304N2 18Cr-8Ni-N与304相比,添加了N、Nb,为构造件用的高强度钢。构件、路灯、贮水罐316 18Cr-12Ni-2.5Mo因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优无磁性。海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母316L 18Cr-12Ni-2.5Mo低碳作为316钢种的低C系列,除与316钢有一样的特性外,其抗
17、晶界腐蚀性优。316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品321 18Cr-9Ni-Ti在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀;适合于在430900温度下使用。航空器、排气管、锅炉汽包铁素铁钢409L 11.3Cr-0.17Ti-低C、N因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好。汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产品。410L 13Cr-低C在410钢的根底上,降低了含C量,其加工性,抗焊接变形,耐高温氧化性优秀。机械构造用件,发动机排气管,锅炉燃烧室,燃烧器。430 16Cr作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率低,成形性及耐氧化性优。耐热器具、燃烧器、家电产品2类餐具、厨
18、房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、 CD杆、筛网430J1L 18-Cr0.5Cu-Nb-低C、N在430钢中,添加了Cu、Nb等元素;其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。建筑外部装饰材料,汽车零件,冷热水供应设备。436L 18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N耐热性、耐磨蚀性良好,因含有Nb、Zr元素,故其加工性,焊接性优秀。洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。马氏体钢410 13Cr-低碳 作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用;其加工性好,依热处理面硬化有磁性。刀刃、机械零件、石油精练置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具刀叉。420J1 13Cr
19、-0.2C淬火后硬度高,耐蚀性好有磁性。餐具刀、涡轮机叶片420J2 13Cr-0.3C淬火后,比420J1钢硬度升高有磁性。刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具剪刀、刃。不锈钢的物理性能不锈钢的物理性能主要用以下几方面来表示:热膨胀系数因温度变化而引起物质量度元素的变化。膨胀系数是膨胀温度曲线的斜率,瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率,两个指定的温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。膨胀系数可以用体积或者是长度表示,通常是用长度表示。密度物质的密度是该物质单位体积的质量,单位是kg/m3或1b/in3。弹性模量当施加力于单位长度棱住的两端能引起物体在长度上的单位变化时,单位面积上所需的力称为弹性模量。单位
20、为1b/in3或N/m3。电阻率在单位长度立方体材料的两对面之间测量的电阻,单位用m,cm或已废的/(circular mil.ft)来表示。磁导率无量纲系数,表示物质易被磁化的程度,是磁感应强度与磁场强度之比。熔化温度X围确定合金开场凝固和凝固完了的温度。比热单位质量的物质温度改变1度所需要的热量。在英制和CGs制中二者比热的数值一样,因为热量的单位Biu或cal)取决于单位质量的水升高1度听需的热量。国际单位制中比热的数值与英制或CGS制是不同的,因为能量的单位J是按不同的定义定的。比热的单位是Btu(1b0F)及J/kg k。热导率物质导热的速率的量度。在单位截面积物质上建立单位长度上的
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