不锈钢介绍.ppt

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1、不锈钢介绍不锈钢介绍 大气大气大气大气中中中中 Fe-Cr(0.1%C)Fe-Cr(0.1%C)Fe-Cr(0.1%C)Fe-Cr(0.1%C)钢的耐蚀性钢的耐蚀性钢的耐蚀性钢的耐蚀性,工業地帶工業地帶工業地帶工業地帶,10,10,10,10年間年間年間年間 Stainless SteelStainless Steel Cr Cr Cr Cr 含有量为含有量为含有量为含有量为10.530.0%10.530.0%10.530.0%10.530.0%的的的的Steel(stain+less+steel)Steel(stain+less+steel)Steel(stain+less+steel)St

2、eel(stain+less+steel)因因因因钢种不同而钢种不同而钢种不同而钢种不同而添加了添加了添加了添加了NiNiNiNi、MoMoMoMo、TiTiTiTi、N N N N等其它元素等其它元素等其它元素等其它元素 表面装饰美观。表面装饰美观。耐蚀性优越，由于环境的制约较少，而且卫生。耐蚀性优越，由于环境的制约较少，而且卫生。还有，耐氧化性等高温特性优秀的钢铁制品。还有，耐氧化性等高温特性优秀的钢铁制品。(/mmmm2 2 2 2)C C C Co o o or r r rr r r ro o o os s s si i i io o o on n n n R R R Ra a a a

3、t t t te e e eLow Alloyed SteelLow Alloyed Steel Cr(%)Cr(%)Cr(%)Cr(%)1.1.不锈钢的定义不锈钢的定义2.2.不锈钢使用标准不锈钢使用标准ChinaGB1220，GB1221EuronormEN10088ISOTR15510JAPANJIS G4304KoreaKS D3698USAASTM A240 使用者可以在不同的标准之间找到相对应的钢种，但部分钢种在某些元素上会有细微的差别。如ASTM304L（Ni8）和SUS304L（Ni9）在Ni含量上就存在不同。Base Metal Cr2O30 保护膜较厚，表面粗糙，所以很 容

4、易被氧化。0 保护膜薄而且致密，有效的防止外界 的氧化侵蚀。（约 1030 ）0 在酸,高温,反射性等，比较恶劣的环 境中，表面保护膜被破坏也生绣。0 在一般的空气环境中，很容易生锈，从根本上不能防止生锈。Base Metal Fe-Oxide 层层 不不 锈锈 钢钢 一一 般般 碳碳 钢钢3.不锈钢的防腐原理不锈钢的防腐原理 不锈钢的表面在受到外来物体的损伤后，Cr2O3的氧化膜会受到破坏，但是不锈钢材料会在几分钟至数小时以内在破损的表面上形成新的氧化膜（含Cr量越高，形成越快），所以不锈钢材料在使用过程中能持续地产生防腐效果。Base MetalBase MetalBase Metal C

5、r2O3 Cr2O3 Cr2O3不锈钢材料的保护膜的自动修复过程：4 4.不锈钢的分类不锈钢的分类StainlessFeCr系400系FeCrNi系600系Martensite系410 急冷硬化系，KnifeFerrite系430，廉价/加工，电器产品Austenite系304，耐腐蚀/加工性 广泛应用/餐具Duplex系329J1，高强度/高耐腐蚀，发电/石化析出硬化系630，高强度/高耐腐蚀，航空/宇宙组织分类化学分类不锈钢的分类特征不锈钢的分类特征区分区分AusteniteFerriteDuplexMartensite代表钢种代表钢种3044302205420J2品质品质特征特征耐蚀性耐

6、蚀性加工性加工性焊接性焊接性X制造难易度制造难易度普通普通 高高高高普通普通(:最优,:优秀,:普通,X:差)vDuplex:Duplex:其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般少相的含量也其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般少相的含量也需要达到需要达到30%;它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起.vPH(Precipitation hardening):通过热处理手段使钢中的碳化物沉淀析出，从通过热处理手段使

7、钢中的碳化物沉淀析出，从而达到提高强度目的的钢种而达到提高强度目的的钢种。主要应用于航空、汽轮机部件、轴类、弹簧。主要应用于航空、汽轮机部件、轴类、弹簧圈、结构件等，主要钢种有：圈、结构件等，主要钢种有：0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Ni7Al。ElementChange in delta ferrite（per 1.0 wt）NCNiCoCuMn-200-180-10-6-3-1奥氏体形成元素WSiMoCrVAl+8+8+11+15+19+38铁素体形成元素5、不锈钢的合金元素不锈钢的合金元素 图中可以看出，N、C、Ni是强奥氏体形成元素，而Al、V、Cr和Mo是强铁素体形成元素；所

8、以在200系不锈钢中就通过添加Mn、N元素来代替Ni元素来形成奥氏体组织。合计元素对组织的影响合计元素对组织的影响*PH steels:析出硬化性钢；Cr、Ni元素的含量与不锈钢组织的关系：元素的含量与不锈钢组织的关系：从图中可以看出:(一般范围）分类CrNi奥氏体13%26%7.5铁素体13%17%马氏体11%16%Duplex18%28%4.5%8%PH steels17%3%8%像态图像态图系系系系像态图6、各类不锈钢的相图、各类不锈钢的相图7、不锈钢的再结晶特性、不锈钢的再结晶特性*Ferrite系凝固后冷却过程中如果有相变是Semiferrite(生产中需经罩式退火BAF);没有相变

9、的是Fully-ferrite。Cr60080010001200140016001800+102050100T()Liquid12FeCr equilibrium diagramLine1:Semi-ferrite:Line2:Fully-ferrite:L Semi-ferrite和Fully-ferrite体的区别奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢1.高耐蚀性2.优良的表面光洁性3.易于加工4.优良的焊接性能5.可以通过冷加工提高强度，但不能通过热处理来完成6.一般在完全的退火后使用，退火后奥氏体不锈钢将没有无磁性7.可以在低温下使用（取决于载荷和弯曲程度），也可在高温下使用（600），如果只考虑耐

10、热情况，可以在更高的温度下使用。v奥氏体组织vCr：1326;Ni7.5;v低Csheet,plate,castings,bar,wire,tube and pipe优点用途：建筑材料，厨具，电子器件，汽车部件应用应用形式组织、成分1.只较高的温度下，浓度较高的酸可能会破坏氧化膜可导致不锈钢产生全面的腐蚀。2.卤化物的离子，较容易破坏保护膜，在局部腐蚀微量的金属损失产生点蚀（Pitting corrosion）在60 以上在氯化物的环境下还有可能会产生应力腐蚀开裂（SCC）3.由于以上腐蚀条件的限制，不锈钢必须开发高耐腐蚀性的钢种缺点性能开发新钢种8、各类不锈钢的性能、各类不锈钢的性能1)耐热

11、奥氏体不锈钢1.高Cr高Ni，较高的C含量2.在高温下有优秀的耐氧化性能3.在高温下有良好的强度4.大都属于310系列的，如310S，5.能防止sigma phase 的析出,如S30815（21Cr 11Ni 0.15N 0.04Ce6.使用温度范围9501150，主要应用于炉体部件，核电厂的管道和马弗炉的衬里等。2)超级奥氏体不锈钢1.更高的耐腐蚀性能，如耐点蚀和应力腐蚀2.合金元素的比例可能会超过50，Cr：2027，Ni：2531，高Mo：36，低C0.03，3.和普通奥氏体不锈钢一样，无磁性，较好的低温性能，高的加工硬化比4.易于加工5.焊接性良好，即使在厚板中；6.可以作为板材、棒

12、材、管道和铸件应用于较苛刻的腐蚀性工业环境中，如石化、制酸和海洋工业等。特殊成员铁素体不锈钢铁素体不锈钢1.在Cr元素的作用下有中等的耐腐蚀性能；2.有磁性，加工硬化能力低，使用于退火状态；3.可焊性差，极大的限制了铁素体的使用范围；4.比奥氏体不锈钢的成形性要差。v无Ni，铁素体组织vCr：1218（特殊的钢种含量可能会更高）v低C（比马氏体不锈钢的含量更低）sheet,plate,coil性能用途：建筑材料，厨具，电子器件，汽车部件应用应用形式组织、成分双相不锈钢双相不锈钢Duplex1.铁素体奥氏体双相组织有优良的抗应力腐蚀性能；2.添加的高Cr，Mo和N元素提高了钝性；3.具有优良的焊

13、接性能和成形性能；4.与奥氏体和铁素体不锈钢相比有较高的屈服强度和抗拉强度。v奥氏体和铁素体的双相组织vCr：1828，Ni：4.58 sheet,plate,castings,bar,wire,tube and pipe。性能用途：热交换器管道，装有高腐蚀性介质的容器，石化，食品加工业和海洋工业等应用应用形式组织、成分马氏体不锈钢马氏体不锈钢1.中等的抗腐蚀性能；2.可以通过热处理来强化，可以得到高强度和高硬度；3.可焊性很差。v属于Fe-Cr系不锈钢的分支，为马氏体组织vCr：1218v高C(0.3)castings,bar,strip性能用途：外科手术设备，紧固件，轴，杆，喷嘴，弹簧，叶

14、轮片应用应用形式组织、成分析出硬化型不锈钢析出硬化型不锈钢1.易于加工；2.可以通过时效处理来强化，具有很高的强度；抗拉强度可达到10001500Mpa；3.可以焊接，但必须要焊后热处理。castings,bar,strip性能用途：应用于长的和直的要求具有高强度的轴和杆件应用应用形式组织、成分1.热处理产生碳化物沉淀析出相2.Cr：17，Ni：3%8%区分韩国(KS)日本(JIS)美国(AISI/ASTM)STS:Stainless SteelSUS:Steel,Use,StainlessAISI:依照基准按钢种别分3类 以及特性、用途标记例如STS 304LSUS 304L304L3 3 0 0 4 4 L L :没有特别规定，钢种开发顺序,添加成分高低的标记 :成分或者用途的特别标记9.9.规格体系规格体系代码全称例子BBrake用410BFFree Cutting316FHHigh C304HJJapan430J1LLLowC0.03%304LMModify446MNN添加304N1SSpecial310SYYosetsu:焊接Y308CuCu添加303CuEGElectron Gun305EGXMeXtra MaterialXM15J1THANKS结束结束