不锈钢材料的基础知识概述bgvs.docx
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1、不锈钢材材料基础础知识1、不锈锈钢的定定义:在空气中中或化学学腐蚀介介质中能能够抵抗抗腐蚀的的一种高高合金钢钢,通俗俗地说,不不锈钢就就是不容容易生锈锈的钢,实实际上一一部分不不锈钢,既既有不锈锈性,又又有耐酸酸性(耐耐蚀性)。不不锈钢的的不锈性性和耐蚀蚀性是由由于其表表面上富富铬氧化化膜(钝钝化膜)的的形成。不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能能的有113铬钢钢,188-铬镍镍钢等高高合金钢钢。从金金相学角角度分析析,因为为不锈钢钢含有铬铬而使表表面形成成很薄的的铬膜,这这个膜隔隔离开与
2、与钢内侵侵入的氧氧气起耐耐腐蚀的的作用。为为了保持持不锈钢钢所固有有的耐腐腐蚀性,钢钢必须含含有122%以上上的铬,当铬含含量达到到一定的的百分比比时,钢钢的耐蚀蚀性发生生突变,即即从易生生锈到不不易生锈锈,从不不耐蚀到到耐腐蚀蚀。2、不锈锈钢的种种类不锈钢可可以按用用途、化化学成分分及金相相组织来来大体分分类。以奥氏体体系类的的钢由118%铬铬-8%镍为基基本组成成,各元元素的加加入量变变化的不不同,而而开发各各种用途途的钢种种。以化学成成分分类类:Cr系列列:铁素素体系列列、马氏氏体系列列Cr-Ni系系列:奥奥氏体系系列,异异常系列列,析出出硬化系系列。以金相组组织的分分类:奥氏体体不锈钢
3、钢,铁素体体不锈钢钢,马氏体体不锈钢钢,双相不不锈钢,沉淀硬化不锈钢。3、不锈锈钢的标标识方法法1 钢的编号号和表示示方法 用国际化化学元素素符号和和本国的的符号来来表示化化学成份份,用阿阿拉伯字字母来表表示成份份含量:如:中中国、俄俄罗斯,12CrNi3A 用固定位位数数字字来表示示钢类系系列或数数字;如如:美国国、日本本、3000系、4000系、2000系; 用拉丁字字母和顺顺序组成成序号,只只表示用用途。2 国际不锈锈钢标识识方法 奥氏体型型不锈钢钢用2000和3000系列的的数字标标示,例例如,某某些较普普通的奥奥氏体不不锈钢是是以2001、 3004、 3116以及及3100为标记记
4、。 铁素体和和马氏体体型不锈锈钢用4400系系列的数数字表示示。 铁素体不不锈钢是是以4330和4466为标记记,马氏氏体不锈锈钢是以以4100、4200以及4440C为为标记,双双相(奥奥氏体铁素体体)。 不锈钢、沉沉淀硬化化不锈钢钢以及含含铁量低低于500%的高高合金通通常是采采用专利利名称或或商标命命名。4、不锈锈钢钢种种的发展展从19110年诞诞生的三三大系列列分别为为奥氏体体、铁素素体和马马氏体的的不锈钢钢,从化化学成分分来看,主主要属FFe-CCr和Fe-Cr-Ni两两大体系系。目前前,已投投入市场场的不锈锈钢的品品种已达达到2330种以以上,其中约约有800%是奥奥氏体不不锈钢(
5、18铬-8镍)的衍生物,而其余20%则是由13铬钢演变而成的。不锈钢的的品质特特性项目基本组织织代表钢种种STS3304STS4430 STS4410热处理固融化热热处理退火退火后急急冷硬度性加工硬化化性微量硬化化性小量硬化化性主要用途途建筑物内内外装饰饰,厨房用用具,化学刻刻度,航空机机器建筑材料料,汽车零零件,加用电电器,厨房器器具,饭盒等等钎、刀机机器零部部件,医院用用具,手术用用具耐腐蚀性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2.2不不锈钢的的品质特特性及其其要求各产品由由于用途途的不同同,其加加工工艺艺和原料料的品质质要求也也不同(1)材材质:DDQQ(deeepdrra
6、wiing quaalitty)材材:是指指用于深深拉(冲冲)用途途的材料料,也就就是大家家所说的的的软料料,这种种材料的的主要特特点是延延伸率较较高(53%),硬硬度较低低(1700%),内内部晶粒粒等级在在7.008.0之间间,深冲冲性能极极佳。一般材材:主要要用于除除了DDDQ用途途外的材材料,这这种材料料的特点点是延伸伸率相对对较低(45%),而硬度相对较高(180),内部晶粒度等级在8.09.0间,与DDQ用材比较,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、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
7、度稍高的缘故。(2)表表面品质质:不锈钢薄薄板是一一种价格格非常高高的材料料,客户户对它的的表面质质量要求求也非常常高。但但不锈薄薄板在生生产过程程中不可可避免会会出现各各种缺陷陷,如划划伤、麻麻点、折折痕、污污染等,从从而其表表面质量量,象划划伤、折折痕等这这些缺陷陷不管是是高级材材还是低低级都不不允许出出现,像像麻点这这种缺陷陷在勺、匙匙、叉、制制作时也也是决不不允许的的,因为为抛光时时很难抛抛掉它。我我们根据据表面各各种缺陷陷出现的的程度和和频率,来来确定其其表质量量等级,从从而来确确定产品品等级。不锈钢的的品质特特性(如如下表)用途对象产品品加工工艺艺要求品质质特性表面质量量BQ性材质
8、形状厚度公差差焊接性耐腐蚀性性浅加工类类刀、叉等等落料横横延切头成型抛光清洗包装要求高不不得有麻麻点等缺缺陷好一般材一般-5%不要求好深加工类类二类餐具具、保温温杯等落料涂涂油成型(有时时几次)切切边卷边清洗复底抛光焊手柄柄包装要求高不不得有划划伤折痕痕等缺陷陷好DDQ要求高-3-5%好好容器热水器饮饮水机内内胆窄带卷卷筒焊接切管焊底打磨焊焊缝包装一般一般一般材一般-10%好一般(3)厚厚度公差差:一般来说说不锈钢钢制品的的不同,其其要求原原料厚度度公差也也各不相相同,象象二类餐餐具和保保温杯等等,厚度度公差一一般要求求较高,为为-35%,而而一类餐餐具厚度度公差一一般要求求-5%,钢管管类要
9、求求-100%,一般出出口产品品客户的的厚度公公差要求求较高。(4)耐耐腐蚀性性:绝大多数数不锈钢钢制品要要求耐腐腐蚀性能能好,象象一、二二类餐具具、厨具具、热水水器、饮饮水机等等,有些些国外商商人对产产品还做做耐腐蚀蚀性能试试验:用用NACCL水溶溶液加温温到沸腾腾,一段段时间后后倒掉溶溶液,洗洗净烘干干,称重重量损失失,来确确定受腐腐蚀程度度.(5)抛抛光性能能(BQQ性):目前不锈锈钢制品品在生产产时一般般都经过过抛光这这一工序序,因此此这就要要求原料料的抛光光性能很很好。影影响抛光光性能的的因素主主要有以以下几点点:原料表表面缺陷陷。如划划伤、麻麻点、过过酸洗等等。原料材材质问题题。硬
10、度度太低,抛抛光时就就不易抛抛亮(BBQ性不不好),而而且硬度度太低,在在深拉伸伸时表面面易出现现桔皮现现象,从从而影响响BQ性。硬硬度高的的BQ性相相对就好好。经过深深拉伸的的制品,变变形量极极大的区区域表面面也会出出小的黑黑点和隆隆起,从从而影响响BQ性。5、各种种不锈钢钢的特性性和用途途钢号特性用途奥氏体钢钢301 117CRR-7NNi-碳碳与3044钢相比比,Crr、Nii含量少少,冷加加工时抗抗拉强度度和硬度度增高,无无磁性,但但冷加工工后有磁磁性。列车、航航空器、传传送带、车车辆、螺螺栓、弹弹簧、筛筛网301LL 177Cr-7Nii-0.1N-低碳是在3001钢基基础上,降降低
11、C含含量,改改善焊口口的抗晶晶界腐蚀蚀性;通通过添加加N元素素来弥补补含C量量降低引引起的强强度不足足,保证证钢的强强度。铁道车辆辆构架及及外部装装饰材料料304 118Crr-8NNi作为一种种用途广广泛的钢钢,具有有良好的的耐蚀性性、耐热热性,低低温强度度和机械械特性;冲压、弯弯曲等热热加工性性好,无无热处理理硬化现现象(无无磁性,便便用温茺茺-19968000)。家庭用品品(1、22类餐具具、橱柜柜、室内内管线、热热水器、锅锅炉、浴浴缸),汽汽车配件件(风挡挡雨刷、消消声器、模模制品),医医疗器具具,建材材,化学学,食品品工业,农农业,船船舶部件件304LL188Cr-8Nii-低碳碳作
12、为低CC的3004钢,在在一般状状态下,其其耐蚀性性与3004刚相相似,但但在焊接接后或者者消除应应力后,其其抗晶界界腐蚀能能力优秀秀;在未未进行热热处理的的情况下下,亦能能保持良良好的耐耐蚀性,使使用温度度-19968000。应用于抗抗晶界腐腐蚀性要要求高的的化学、煤煤炭、石石油产业业的野外外露天机机器,建建材耐热热零件及及热处理理有困难难的零件件。304CCu133Cr-7.77Ni-2Cuu因添加CCu其型型性,特特别是拔拔丝性和和抗时效效裂纹性性好,故故可进行行复杂形形状的产产品成形形;其耐耐腐蚀性性与3004相同同。保温瓶、厨厨房洗涤涤槽、锅锅、壶、保保温饭盒盒、门把把手、纺纺织加工
13、工机器。316因添加MMo,故故其耐蚀蚀性、耐耐大气腐腐蚀性和和高温强强度特别别好,可可在苛酷酷的条件件下使用用;加工工硬化性性优(无无磁性)。海水里用用设备、化化学、染染料、造造纸、草草酸、肥肥料等生生产设备备;照像像、食品品工业、沿沿海地区区设施、绳绳索、CCD杆、螺螺栓、螺螺母铁素体钢钢409LL11.3Crr-0.17TTi-低低C、NN因添加了了Ti元元素,故故其高温温耐蚀性性及高温温强度较较好。汽车排气气管、热热交换机机、集装装箱等在在焊接后后不热处处理的产产品。410LL13CCr-低低C在4100钢的基基础上,降降低了含含C量,其其加工性性,抗焊焊接变形形,耐高高温氧化化性优秀
14、秀。机械构造造用件,发发动机排排气管,锅锅炉燃烧烧室,燃燃烧器。430116Crr作为铁素素体钢的的代表钢钢种,热热膨胀率率低,成成形性及及耐氧化化性优。耐热器具具、燃烧烧器、家家电产品品2类餐餐具、厨厨房洗涤涤槽、外外部装饰饰材料、螺螺栓、螺螺母、筛筛网430JJ1L118-CCr0.5Cuu-Nbb-低CC、N在4300钢中,添添加了CCu、NNb等元元素;其其耐蚀性性、成形形性、焊焊接性及及耐高温温氧化性性良好。建筑外部部装饰材材料,汽汽车零件件,冷热热水供给给设备。马氏体钢钢410 13CCr-低低碳作为马氏氏体钢的的代表钢钢,虽然然强度高高,但不不适合于于苛酷的的腐蚀环环境下使使用;
15、其其加工性性好,依依热处理理面硬化化(有磁磁性)。刀刃、机机械零件件、石油油精练置置、螺栓栓、螺母母、泵杆杆、1类类餐具(刀刀叉)。420JJ1133Cr-0.22C淬火后硬硬度高,耐耐蚀性好好(有磁磁性)。餐具(刀刀)、涡涡轮机叶叶片420JJ2 113Crr-0.3C淬火后,比比4200J1钢钢硬度升升高(有有磁性)。刀刃、管管嘴、阀阀门、板板尺、餐餐具(剪剪刀、刃刃)。6、不锈锈钢的种种类及成成分:不锈钢的的分类、主主要成分分及性能能比较C(%)Cr(%)Ni(%)淬火性耐蚀性加工性可焊接性性磁性奥氏体系系0.25516以上上7以上无优优优无铁素体系系0.35516-227无无佳尚佳尚可
16、有马氏体系系1.20011-115无自硬性可可不可有不锈钢的的分类方方法很多多。按室室温下的的组织结结构分类类,有马马氏体型型、奥氏氏体型、铁铁素体和和双相不不锈钢;按主要要化学成成分分类类,基本本上可分分为铬不不锈钢和和铬镍不不锈钢两两大系统统奥氏体不不锈钢在常温下下具有奥奥氏体组组织的不不锈钢。钢钢中含CCr约18%、Ni 8%10%、C约0.11%时,具具有稳定定的奥氏氏体组织织。奥氏氏体铬镍镍不锈钢钢包括著著名的118Crr-8NNi钢和和在此基基础上增增加Crr、Ni含量量并加入入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元元素发展展起来的的高Crr-Nii系列钢钢。奥氏氏体不锈锈钢无磁磁性而且
17、且具有高高韧性和和塑性,但但强度较较低,不不可能通通过相变变使之强强化,仅仅能通过过冷加工工进行强强化。如如加入SS,Ca,Se,Te等元元素,则则具有良良好的易易切削性性。此类类钢除耐耐氧化性性酸介质质腐蚀外外,如果果含有MMo、Cu等元元素还能能耐硫酸酸、磷酸酸以及甲甲酸、醋醋酸、尿尿素等的的腐蚀。此此类钢中中的含碳碳量若低低于0.03%或含Tii、Ni,就就可显著著提高其其耐晶间间腐蚀性性能。高高硅的奥奥氏体不不锈钢浓浓硝酸肯肯有良好好的耐蚀蚀性。由由于奥氏氏体不锈锈钢具有有全面的的和良好好的综合合性能,在在各行各各业中获获得了广广泛的应应用。铁素体不不锈钢在使用状状态下以以铁素体体组织
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