冷轧不锈钢基础及工艺设备简介.pptx
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1、会计学1冷轧不锈钢基础及工艺设备简介冷轧不锈钢基础及工艺设备简介一、不锈钢的定义一、不锈钢的定义n n不锈钢的狭义定义:是指在大气中不容易生锈的钢;n n不锈钢的广义定义:是指在特定条件下的酸、碱、盐中耐腐蚀的钢。n n通常称不锈钢是铬含量为12%以上的铁基合金。n n不锈钢在石油化工、原子能、轻工、纺织、食品、家用器械、电器、汽车等方面应用广泛。第1页/共38页二、不锈钢的分类二、不锈钢的分类n n不锈钢的分类方法较多,但人们习惯按其组织特点进行分类,按此方法可将不锈钢分成以下五大类:n n1、奥氏体不锈钢 4、双相不锈钢n n2、铁素体不锈钢 5、沉淀硬化不锈钢 n n3、马氏体不锈钢第2
2、页/共38页二、不锈钢的分类二、不锈钢的分类 不不锈锈钢钢组组织织分分类类图图第3页/共38页二、不锈钢的分类二、不锈钢的分类1 1 1 1、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体不锈钢vv奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。vv工业牌号可分为工业牌号可分为工业牌号可分为工业牌号可分为Cr-NiCr-NiCr-NiCr-Ni和和和和Cr-Ni-Mn-NCr-Ni-Mn-NCr-Ni-Mn-NCr-Ni-Mn-N两大类型。两大类型。两大类型。两大类型。vv在在在在
3、正正正正常常常常热热热热处处处处理理理理条条条条件件件件下下下下,钢钢钢钢的的的的基基基基体体体体组组组组织织织织为为为为奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体,在在在在不不不不恰恰恰恰当当当当热热热热处处处处理理理理或或或或不不不不同同同同受受受受热热热热状状状状态态态态下下下下,在在在在奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体基基基基体体体体中中中中有有有有可可可可能能能能存存存存在在在在少少少少量的碳化物及铁素体组织。量的碳化物及铁素体组织。量的碳化物及铁素体组织。量的碳化物及铁素体组织。vv奥奥奥奥氏氏氏氏体体体体不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢不不不不能能能能通通通通过过过过热热热热处处处处理理理理方方方方法法法法改改改
4、改变变变变它它它它的的的的力力力力学学学学性性性性能能能能,只只只只能采用冷变形的方式进行强化。能采用冷变形的方式进行强化。能采用冷变形的方式进行强化。能采用冷变形的方式进行强化。vv可可可可以以以以通通通通过过过过加加加加入入入入钼钼钼钼、铜铜铜铜、硅硅硅硅等等等等合合合合金金金金化化化化元元元元素素素素的的的的方方方方法法法法得得得得到到到到适适适适用用用用于于于于各种使用条件的不同钢种,如各种使用条件的不同钢种,如各种使用条件的不同钢种,如各种使用条件的不同钢种,如316L316L316L316L、304Cu304Cu304Cu304Cu等。等。等。等。vv无无无无磁磁磁磁性性性性、良良
5、良良好好好好的的的的低低低低温温温温性性性性能能能能、易易易易成成成成型型型型性性性性和和和和可可可可焊焊焊焊性性性性是是是是这这这这类类类类钢钢钢钢种种种种的重要特性。的重要特性。的重要特性。的重要特性。第4页/共38页二、不锈钢的分类二、不锈钢的分类2 2 2 2、铁素体不锈钢、铁素体不锈钢、铁素体不锈钢、铁素体不锈钢vv铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热处理方法改变它的组织结构。处理方法改变它的组织结构。处理方法改变它的组织
6、结构。处理方法改变它的组织结构。vv铁素体不锈钢具有强磁性、易于成型、耐锈蚀、耐点蚀等铁素体不锈钢具有强磁性、易于成型、耐锈蚀、耐点蚀等铁素体不锈钢具有强磁性、易于成型、耐锈蚀、耐点蚀等铁素体不锈钢具有强磁性、易于成型、耐锈蚀、耐点蚀等特点。特点。特点。特点。vv根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯铁素体根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯铁素体根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯铁素体根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯铁素体不锈钢(如不锈钢(如不锈钢(如不锈钢(如409L409L409L409L)和普通铁素体不锈钢(如)和普通铁素体不锈钢(如)和普通铁素体不
7、锈钢(如)和普通铁素体不锈钢(如430430430430)两大类。)两大类。)两大类。)两大类。3 3 3 3、马氏体不锈钢、马氏体不锈钢、马氏体不锈钢、马氏体不锈钢vv马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。vv具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。vv马氏体不锈钢的耐腐蚀性比奥氏体及铁素体稍差。马氏体不锈钢的耐腐
8、蚀性比奥氏体及铁素体稍差。马氏体不锈钢的耐腐蚀性比奥氏体及铁素体稍差。马氏体不锈钢的耐腐蚀性比奥氏体及铁素体稍差。第5页/共38页二、不锈钢的分类二、不锈钢的分类4 4 4 4、双相不锈钢、双相不锈钢、双相不锈钢、双相不锈钢vv 双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以通过合金成分和热处理条件的改变加以调整。通过合金成分和热处理条件的改变加以调整。通过合金成分和热处理条件的改变加以调整。通过合金成分和热处理条件的
9、改变加以调整。vv这类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。这类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。这类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。这类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。5 5 5 5、沉淀硬化不锈钢、沉淀硬化不锈钢、沉淀硬化不锈钢、沉淀硬化不锈钢vv沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以0Crl7Ni4Cu4Nb0Crl7Ni4Cu4Nb0Crl7Ni4Cu4N
10、b0Crl7Ni4Cu4Nb为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以OCrl7Ni7Al OCrl7Ni7Al OCrl7Ni7Al OCrl7Ni7Al 和和和和OCrl5Ni25Ti2MoVBOCrl5Ni25Ti2MoVBOCrl5Ni25Ti2MoVBOCrl5Ni25Ti2MoVB为代表)和奥氏体加铁素体沉淀为代表)和奥氏体加铁素体沉淀为代表)和奥氏体加铁素体沉淀为代表)和奥氏体加铁素体沉淀硬化不锈钢(以硬化不锈钢(以硬化不锈钢(以硬化不锈钢(以PH55APH55APH55APH5
11、5A、B B B B、C C C C为例)。为例)。为例)。为例)。vv这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的成这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的成这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的成这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体沉淀硬淀硬化
12、不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体沉淀硬淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体沉淀硬淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体沉淀硬化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。vv这类钢的铬含量在这类钢的铬含量在这类钢的铬含量在这类钢的铬含量在17%17%17%17%左右,加之含有镍、钼等元素,因此,除具左右,加之含有镍、钼等元素,因此,除具左右,加之含有镍、钼等元素,因此,除具左右,加之
13、含有镍、钼等元素,因此,除具有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于18-818-818-818-8型奥氏体不锈钢。型奥氏体不锈钢。型奥氏体不锈钢。型奥氏体不锈钢。第6页/共38页类别执行标准主要化学成分类似标准日本工业标准宝新标准CSiMnPSNiCr其它中国标准美国标准JIS%GBASTM/AISI奥氏体系列SUS3040.081.002.000.0450.0308.00-10.518.0-20.00Cr18Ni9304SUS304Cu0.081.002.000.0450.0308.00-10.518.
14、0-20.0Cu0.75-1.25SUS304Ni90.081.002.000.0450.0309.00-10.518.0-20.0SUS304L0.031.002.000.0450.0309.00-13.018.0-20.000Cr19Ni10304LSUS3160.081.002.000.0450.03010.0-14.016.0-18.0Mo2.0-3.00Cr17Ni12Mo2316SUS316L0.031.002.000.0400.03012.0-15.016.0-18.0Mo2.0-3.000Cr17Ni14Mo20.030.752.000.0450.03010.0-14.016.
15、0-18.0Mo2.0-3.0316LSUS3210.081.002.000.0450.0309.00-13.0017.0-19.0Ti5xC%以上0Cr18Ni10Ti321SUS3010.151.002.000.0450.0306.00-8.0016.0-18.01Cr17Ni7301SUS301L0.0301.002.000.0450.0306.00-8.0016.0-18.0N0.20铁素体系列SUH409L0.031.001.000.0400.030-10.5-11.75Ti6xC%SUS4300.120.751.000.0400.030-16.0-18.01Cr17430SUS43
16、6L0.0251.001.000.0400.030-16.0-19.0Mo0.75-1.50TiNbZr8x(C%+N%)-0.8000Cr17Mo4360.071.001.000.0400.030-17.0-19.0Ti0.2+4*(C+N)-1.10439SUS4440.0251.001.000.0400.030-17.0-20.0Mo1.75-2.50TiNbZr8x(C%+N%)-0.8000Cr18Mo2马氏体系列SUS420J20.26-0.401.001.000.0400.030-12.0-14.03Cr13420三、常见钢种化学成分和牌号对照三、常见钢种化学成分和牌号对照第7页
17、/共38页表表4 产品特性及用途产品特性及用途钢种特性用途SUS304用途广泛,具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性家庭用品(1、2类餐具)、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件SUS304Cu由于加入Cu,改善了成型性,有利于深加工,特别是深冲加工家庭用品,暖瓶,水槽、浴槽SUS304Ni9由于提高Ni含量,改善了成型性,有利于深加工,特别是深冲加工家庭用品,暖瓶,水槽、浴槽SUS304L碳含量比SUS304低,耐晶间腐蚀性能优越,用于焊接后难以进行热处理的部件类。需要较高耐腐蚀性
18、的化学、煤炭、石油产业部门的设备、建筑材料、耐热部件和难以进行热处理的部件。SUS316比SUS304更耐海水和其他溶剂腐蚀,高温强度特别好,可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,无磁性海水、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施SUS316L碳含量比SUS316低,耐晶间腐蚀性比SUS316好,高温强度稍差,可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,无磁性海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施,铁别适用于机械及化工工业设备SUS321添加Ti含量,耐晶间腐蚀性好、耐热性,高温强度及高温抗氧化性良好,加工性、焊接性能良好,不推荐用于表面装饰件
19、耐热材料,汽车、飞行器排气管管路,锅炉炉盖、管道,化学装置、热交换器、喷气发动机、高压锅SUS301Cr、Ni含量低于304,通过冷轧加工后强度及硬度提高。冷轧后带有一定磁性列车、航空器、车辆、弹簧SUS301L在301的基础上降低C的含量,从而改善了晶间腐蚀。添加N,弥补C含量降低而引起的强度下降列车车辆结构及外部装饰SUH409L加工性能、焊接性能良好,高温抗氧化性能良好,能够承受的温度范围从室温直到575C广泛用于汽车尾气排气系统SUS410L与409L相比,含铬高0.5%,在常温下含有少量马氏体组织,屈服强度、硬度较高,延伸率较低;不含Ti,与SUH409L钢种相比表面质量较好,但焊接
20、性能稍差。SUS410L钢种主要用于汽车排气系统部件、冷藏集装箱内衬、西餐刀具、餐具等。由于SUS410L钢种的机械性能接近于SUS430钢种,在耐蚀性要求不高的某些场合可替代SUS430使用。SUS430典型的铁素体不锈钢,热膨胀率低,成型性及耐氧化性好耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房设备、装饰物及建筑装饰品SUS436L因添加了Mo、Ti及Nb,其耐蚀性、加工性、焊接性等优秀,极高度抗汽车尾气冷凝物性能汽车排气管、电磁炉锅具439由于Ti稳定元素的加入和C的降低,焊接后热影响区耐晶间腐蚀和点蚀的能力加强。高温氧化性能增加。耐全面腐蚀能力稍有增加由于良好的焊接性、耐蚀性和高温氧化性
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