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求不銹鋼基礎知識

化學成分

不銹鋼的耐蝕性隨著含碳量的增加而降低,所以大部分不銹鋼的含碳量較低,有些鋼的wC(含碳量)甚至低於0.03%(例如00Cr12)。不銹鋼中的主要合金元素是Cr,只有當Cr含量達到壹定值時,鋼才具有耐蝕性。所以壹般不銹鋼的wCr在13%以上。不銹鋼還含有鎳、鈦、錳、氮和鈮等元素。

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種類

不銹鋼常根據其微觀結構分為馬氏體鋼、鐵素體鋼和奧氏體鋼。此外,還可分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼。

1,鐵素體不銹鋼:含12% ~ 30%鉻。其耐蝕性、韌性和可焊性隨鉻含量的增加而增加,其抗氯化物應力腐蝕性能優於其他種類的不銹鋼。

有Crl7,Cr17Mo2Ti,Cr25,Cr25Mo3Ti,Cr28等。鐵素體不銹鋼因含鉻量高而具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性,但其力學性能和工藝性能較差,因此多用於應力較小的耐酸結構和作為抗氧化鋼。這種鋼能抵抗大氣、硝酸和鹽水溶液的腐蝕,具有高溫抗氧化性好、熱膨脹系數小的特點。可用於硝酸和食品工廠設備,也可用於制造在高溫下工作的零件,如燃氣輪機零件。

2.奧氏體不銹鋼:含18%以上的鉻,約8%的鎳和少量的鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,耐各種介質腐蝕。奧氏體不銹鋼常用的品牌有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。廁所

3.奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼:兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點,具有超塑性。

大約壹半奧氏體壹半鐵素體結構的不銹鋼。在低C含量的情況下,Cr含量為18%~28%,Ni含量為3%~10%。有些鋼還含有合金元素,如鉬、銅、矽、鈮、鈦、氮等。這種鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點。與鐵素體鋼相比,具有更高的塑性和韌性,室溫無脆性,顯著提高了抗晶間腐蝕性能和可焊性,保持了鐵素體不銹鋼475℃的脆性,高熱導率和超塑性。與奧氏體不銹鋼相比,強度高,抗晶間腐蝕和抗氯化物應力腐蝕能力明顯提高。雙相不銹鋼具有優異的耐點蝕性能,也是壹種節鎳不銹鋼。

4.馬氏體不銹鋼:強度高,但塑性和可焊性差。

馬氏體不銹鋼常用的品牌有1Cr13、3Cr13等。馬氏體不銹鋼因含碳量高,具有較高的強度、硬度和耐磨性,但耐腐蝕性稍差。用於壹些機械性能要求高、壹般耐腐蝕要求的零件,如彈簧、汽輪機葉片、液壓機閥門等。這種鋼經過淬火和回火後使用。

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不銹鋼歷史

畢業於英國謝菲爾德大學的著名冶金學家哈裏·布雷爾(Harry buhrer)在20世紀初發明了不銹鋼。

不銹鋼的發明和使用可以追溯到第壹次世界大戰。英國科學家BuHenry buhrer受英國政府軍工廠委托,研究武器的改進。當時士兵使用的步槍槍膛非常容易磨損,buhrer想發明壹種不易磨損的合金鋼。buhrer Leigh發明的不銹鋼於1916年獲得英國專利權,開始批量生產。從此,在垃圾中偶然發現的不銹鋼風靡全球,亨利·布雷爾·利也被稱為“不銹鋼之父”。

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不銹鋼動作

不銹鋼不會產生腐蝕、點蝕、生銹或磨損。不銹鋼也是最堅固的建築金屬材料之壹。因為不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,可以永久保持工程設計的完整性。含鉻不銹鋼還兼具機械強度和高延展性,易於制造,滿足建築師和結構設計師的需求。

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不銹鋼品牌分組

沈澱硬化不銹鋼。具有良好的成形性和焊接性,可作為超高強度材料應用於核工業、航空航天工業。

可分為Cr系列(400系列)、Cr-Ni系列(300系列)、Cr-Mn-Ni系列(200系列)、沈澱硬化系列(600系列)。

200.鉻錳氮系列奧氏體不銹鋼

300.鉻鎳奧氏體不銹鋼系列

301-延展性好,用於成型制品。它也可以通過機械加工快速硬化。良好的可焊性。耐磨性和疲勞強度優於304不銹鋼。

302——耐腐蝕性與304相同,由於含碳量相對較高,其強度更好。

303—通過添加少量硫和磷,比304更容易切割。

304—即18/8不銹鋼。GB品牌為0Cr18Ni9。

309-比304具有更好的耐溫性。

316—僅次於304,用途第二廣的鋼材,主要用於食品工業、制藥工業和手術器械。添加鉬元素使其獲得特殊的耐腐蝕結構。因為比304具有更好的抗氯化物腐蝕性能,所以也被用作“船用鋼”。SS316通常用於核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常滿足此應用級別。[1]型號321—性能與304相似,只是通過添加鈦降低了焊縫腐蝕的風險。

400.系列-鐵素體和馬氏體不銹鋼。

408-耐熱性好,抗腐蝕性弱,11% Cr,8% Ni。

409-最便宜的型號(英美),通常用作汽車排氣管,屬於鐵素體不銹鋼(鉻鋼)。

410—馬氏體(高強度鉻鋼)耐磨性好,耐腐蝕性差。

416—添加硫磺可以改善材料的加工性能。

420——“葉片級”馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼,最早的不銹鋼。也用於手術刀,可以做得很亮。

430鐵素體不銹鋼,用於裝飾,如汽車配件。成型性好,但耐溫性和耐腐蝕性差。

440—高強度切削工具鋼,含碳量稍高,經過適當的熱處理後可獲得較高的屈服強度,其硬度可達58HRC,是最硬的不銹鋼之壹。最常見的應用例子是“剃須刀片”。常用的型號有三種:440A、440B、440C、440F(易加工)。

500.耐熱鉻合金鋼系列。

600.馬氏體沈澱硬化不銹鋼系列。

不銹鋼630-最常用的沈澱硬化不銹鋼型號,通常也稱為17-4;17%鉻,4%鎳.

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不銹鋼為什麽耐腐蝕?

當鋼中鉻原子數不小於12.5%時,鋼的電極電位會突然由負電位變為正電極電位。防止電化學腐蝕。

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不銹鋼的類型

“不銹鋼”這個詞不僅僅是指壹種不銹鋼,而是指100多種工業用不銹鋼,每壹種開發出來的不銹鋼在其特定的應用領域都有著良好的性能。成功的關鍵是先搞清楚目的,再確定正確的鋼號。有關不銹鋼的更多詳情,請參考NiDI編制的“不銹鋼指南”軟盤。

好在建築結構應用領域相關的鋼材通常只有6種。都含有17 ~ 22%的鉻,較好的鋼還含有鎳。添加鉬可以進壹步提高大氣腐蝕性,尤其是不銹鋼在含氯化物大氣中的耐腐蝕性。

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不銹鋼的優勢

經驗表明,不同地區的大氣腐蝕程度不同。為了便於說明,建議將地區分為四類,即農村地區、城市、工業區和沿海地區。

農村基本是無汙染地區。這個地區人口密度低,只有無汙染的工業。

這個城市是壹個典型的住宅區、商業區和輕工業區,這裏有光汙染,如交通汙染。

工業區是重工業造成空氣汙染的地區。汙染可能是由燃油形成的氣體造成的,如硫和氮的氧化物,或化工廠或加工廠釋放的其他氣體。空氣中的懸浮顆粒,如鋼鐵生產過程中產生的粉塵或氧化鐵沈澱,也會加劇腐蝕。

沿海地區通常指離海壹英裏以內的地區。然而,海洋大氣可以擴散到內陸,尤其是在島上。盛行風來自海洋,氣候惡劣。比如英國的天氣情況就是這樣,所以整個國家都屬於沿海地區。如果風中夾雜著海霧,特別是因為蒸發造成的鹽分沈積堆積,再加上雨水少,不經常被雨水沖走,沿海地區的條件就更不利了。如果有工業汙染,腐蝕性更強。

美國、英國、法國、意大利、瑞典和澳大利亞的研究確定了這些區域對各種不銹鋼耐大氣腐蝕性能的影響。NiIDI出版的《建築師簡介》中對相關內容進行了簡要介紹。本書中的表格可以幫助設計師為不同領域選擇最具成本效益的不銹鋼。

做出選擇時,確定是否仍有影響現場環境使用的本地因素是很重要的。例如,當在工廠煙囪下、空調排氣擋板附近或廢料場附近使用不銹鋼時,會出現異常情況。

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維護和清潔

像其他暴露在大氣中的材料壹樣,不銹鋼也會變臟。未來的講座將分析影響維護和清潔成本的設計因素。但是雨洗、手洗和表面臟還是有關系的。

雨水沖刷的效果是通過將相同的板條直接放置在大氣中和棚子中來確定的。手工清洗的效果是通過每六個月用海綿蘸肥皂水手工擦洗每個板條的右側來確定的。結果表明,與放置在棚內和未沖洗的地方相比,用雨水沖洗和人工擦洗去除表面的灰塵和沈積物對表面狀況有良好的效果。此外,還發現表面加工條件也有影響,表面光滑的板條比表面粗糙的板條好。

所以洗的間隔受很多因素影響,主要影響因素是要求的審美標準。雖然很多不銹鋼幕墻只是在清洗玻璃的時候才清洗,但壹般來說,用於外墻的不銹鋼壹年清洗兩次。

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典型用途

大部分使用要求是長期保持建築原貌。在確定要選擇的不銹鋼類型時,主要考慮的是所需的美學標準、當地大氣的腐蝕性以及要采用的清潔系統。

然而,越來越多的其他應用僅尋求結構完整性或不滲透性。例如工業建築的屋頂和側墻。在這些應用中,業主的施工成本可能比美觀更重要,表面不是很幹凈。

在幹燥的室內環境下使用304不銹鋼的效果相當不錯。但是,在農村和城市,如果妳想在戶外保持它的外觀,妳需要經常清洗它。在汙染嚴重的工業區和沿海地區,表面會非常臟,甚至生銹。但是為了獲得戶外環境中的美觀效果,必須使用含鎳不銹鋼。因此,304不銹鋼廣泛應用於幕墻、側墻、屋頂等建築用途,但在腐蝕性嚴重的工業或海洋大氣中,最好使用316不銹鋼。不銹鋼推拉門現在,人們已經充分認識到在結構應用中使用不銹鋼的優勢。壹些設計標準包括304和316不銹鋼。因為“雙相”不銹鋼2205結合了良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度和彈性極限強度,它也被包括在歐洲標準中。

產品形狀

事實上,不銹鋼是按照全標準的金屬形狀和尺寸制造的,還有許多特殊的形狀。最常用的產品是薄板和帶鋼,特殊產品也是中厚板,例如熱軋結構鋼和擠壓結構鋼。還有圓形、橢圓形、方形、矩形和六邊形的焊接或無縫鋼管以及其他形式的產品,包括型材、棒材、線材和鑄件。十、表面狀況正如後面將要提到的,為了滿足建築師的美學要求,已經開發了多種商業表面處理。例如,表面可以是高反射性的或暗淡的;可以是光滑的、拋光的或壓花的;可以在不銹鋼表面進行著色、上色、電鍍或蝕刻圖案,也可以進行拉絲,滿足設計師對外觀的各種要求。

很容易保持表面狀態。灰塵只有偶爾清洗才能去除。由於其良好的耐腐蝕性,塗鴉汙染或類似的其他表面汙染也可以很容易地清除。

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未來前景

因為不銹鋼有很多建築材料所要求的理想性能,所以在金屬中可以說是獨壹無二的,而且發展還在繼續。為了提高不銹鋼在傳統應用中的性能,對現有類型進行了改進,並正在開發新的不銹鋼,以滿足先進建築應用的嚴格要求。由於生產效率和質量的不斷提高,不銹鋼成為建築師選擇的最具性價比的材料之壹。不銹鋼集性能、外觀和使用特性於壹身,因此它仍將是世界上最好的建築材料之壹。中國不銹鋼營銷網整合不銹鋼及不銹鋼供應鏈信息的服務平臺,通過設立不銹鋼行業資訊、行業觀察、企業管理、不銹鋼設計、不銹鋼論壇、設備材料、展會信息、不銹鋼知識、人才招聘等多個欄目,為全球會員和用戶提供信息和咨詢服務。,通過最新的信息、數據庫、資料庫、分析預測、交流平臺等。為不銹鋼行業及相關行業提供貿易信息,尋找商機;傳播不銹鋼文化和家居生活藝術,提供不銹鋼消費知識。

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不銹鋼的鑒定方法

鋼的編號和表示

(1)用國際化學元素符號和國家符號表示化學成分,用阿拉伯字母表示成分含量;

如:中俄12CrNi3A。

(2)用固定位數表示鋼的系列或編號;如:美國、日本、300系列、400系列、200系列;

③用拉丁字母和順序編號,只表示用途。

中國的編號規則

(1)使用元素符號

②用途,漢語拼音,平爐鋼:P,沸騰鋼:F,鎮靜鋼:B,A級鋼:A,T8: Te8,

GCr15:球

◆合金鋼和彈簧鋼,如20CrMnTi 60SiMn,(C含量以萬分之幾表示)。

◆不銹鋼和合金工具鋼(C含量以千分之壹表示),如:1Cr18Ni9千分之壹(即

0.1%C),不銹鋼C≤0.08%,如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03%,如00Cr17Ni13Mo。

國際不銹鋼標記方法

美國鋼鐵協會使用三個數字來表示可鍛不銹鋼的各種標準等級。其中包括:

①奧氏體不銹鋼標有200和300系列號,例如壹些常見的奧氏體不銹鋼。

標有201,304,316和310。

不銹鋼②鐵素體和馬氏體不銹鋼用400系列號表示。

③鐵素體不銹鋼標註430、446,馬氏體不銹鋼標註410、420、440C。

記住,雙相(奧氏體-鐵素體),

④不銹鋼、沈澱硬化不銹鋼和含鐵量小於50%的高合金通常以專利名稱或商標命名。

4).標準的分類和分級

4-1分類:

①國家標準GB ②行業標準YB ③地方標準④企業標準Q/CB

4-2分類:

①產品標準②包裝標準③方法標準④基礎標準

4-3標準等級(分為三個等級):

y:國際先進水平I:國際壹般水平H:國內先進水平。

4-4國家標準

GB1220-84不銹鋼棒(壹級)GB4241-84不銹鋼焊接盤(H級)

GB4356-84不銹鋼焊接盤(壹級)GB1270-80不銹鋼管(壹級)

GB12771-91不銹鋼焊管(Y級)GB3280-84不銹鋼冷板(I級)

GB4237-84不銹鋼熱板(壹級)GB4239-91不銹鋼冷帶(壹級)

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清洗不銹鋼表面損傷和夾帶的異物

灰塵

生產往往是在多塵的地方進行,空氣中往往會有很多灰塵,不停地落在設備表面。它們可以用水或堿性溶液去除。但是,粘附性汙垢需要高壓水或蒸汽來清洗。

浮動鐵粉或嵌入鐵

在任何表面上,遊離鐵都會生銹並腐蝕不銹鋼。因此,必須將其刪除。漂浮粉末通常可以與灰塵壹起去除。有的附著力強,必須做嵌鐵處理。除了灰塵之外,還有許多表面鐵的來源,包括用普通碳鋼鋼絲刷清潔、用以前在普通碳鋼、低合金鋼或鑄鐵件上使用的沙子、玻璃珠或其他磨料噴丸,或在不銹鋼零件和設備附近研磨前述非不銹鋼產品。如果在卸料或吊裝過程中沒有對不銹鋼進行保護,鋼絲繩、吊具和工作臺上的鐵件很容易嵌入或弄臟表面。

訂單要求和生產後檢查可以預防和發現遊離鐵的存在。ASTM標準A380[3]規定了檢查不銹鋼表面鐵或鋼顆粒的生銹試驗方法。當要求不得有鐵時,應使用該試驗方法。如果結果令人滿意,用幹凈的純水或硝酸清洗表面,直到深藍色完全消失。

正如標準A380[3]所指出的,如果銹蝕試驗溶液不能完全清除,則不建議在設備的技術表面,即用於生產人類消費品的直接接觸面上采用這種試驗方法。壹個比較簡單的測試方法是,在水中暴露12~24小時,檢查是否有銹斑。這種測試不靈敏且耗時。這些是測試,不是清潔方法。如果發現了鐵,就必須用後面描述的化學和電化學方法進行清理。

缺口

為了防止工藝潤滑劑或產品和/或汙垢的積聚,必須用機械方法清潔刮痕和其他粗糙表面,通常用不銹鋼專用拋光機去除。

熱回火顏色和其他氧化層

如果不銹鋼在焊接或打磨過程中在空氣中加熱到壹定的高溫,焊縫兩側、下表面和焊縫底部會出現氧化鉻熱回火色。熱回火顏色比氧化物保護膜薄,明顯可見。顏色視厚薄而定,可以是彩虹色、藍色、紫色到淡黃色、棕色。較厚的氧化物壹般是黑色的。是長時間呆在高溫或高海拔環境下造成的。當任何壹種氧化層出現時,金屬表面的鉻含量都會降低,從而降低這些區域的耐腐蝕性。在這種情況下,不僅要消除熱回火色和其他氧化層,而且要清除其下面的貧鉻金屬層。

銹斑

不銹鋼產品或設備在生產前或生產過程中有時會出現銹跡,表明表面受到嚴重汙染。設備投入使用前必須除銹,徹底清潔後的表面應進行鐵試驗和/或水試驗檢查。

粗磨和機加工

打磨和機加工都會造成表面粗糙,留下溝槽、重疊、毛刺等缺陷。每壹個缺陷也可能對金屬表面造成壹定深度的損傷,使損傷的金屬表面無法用酸洗、電拋光或噴丸(如幹噴砂、磨料用玻璃珠)清理。粗糙表面可能是腐蝕和沈積產物的發源地,不允許在重新焊接前使用粗磨清理焊縫缺陷或去除多余的焊縫鋼筋。在後壹種情況下,應使用細磨料研磨。

焊接引弧點

當焊機在金屬表面打弧時,會造成表面粗糙缺陷。保護膜受損,留下了潛在的腐蝕源。焊工應在焊道上或焊接接頭的側面引弧。然後引弧痕跡被熔化到焊縫中。

焊渣

焊接飛濺與焊接工藝有很大關系。例如,GTAM(氣體保護鎢極電弧焊)或TIG(惰性氣體保護鎢極電弧焊)沒有飛濺。然而,當使用GMAW(氣體保護金屬極電弧焊)和FCAW(藥芯焊絲電弧焊)時,如果焊接參數使用不當,會造成大量的飛濺。出現這種情況時,必須調整參數。如果要解決焊接飛濺問題,應在焊接前在接頭的每壹側塗上防濺劑,這樣可以消除飛濺物的附著。焊接後,防濺劑和各種飛濺物可以很容易地清除,不會損壞表面或造成輕微損壞。

流量

使用焊劑的焊接工藝包括手工焊、帶焊劑芯的電弧焊和埋弧焊。這些焊接過程會在表面留下細小的焊劑顆粒,用普通的清洗方法無法清除。這種顆粒將成為縫隙腐蝕的腐蝕源,必須通過機械清洗去除這些殘留的焊劑。

焊接缺陷

咬邊、未焊透、密集氣孔和裂紋等焊接缺陷不僅降低了接頭的牢固性,而且成為縫隙腐蝕的腐蝕源。為了改善這壹結果,在進行清潔操作時,它們還會攜帶固體顆粒。這些缺陷可以通過重新焊接或打磨後重新焊接來修復。

油脂

油、油脂甚至指紋等有機物都會成為局部腐蝕的腐蝕源。因為這些物質可以起到屏障作用,會影響化學和電化學清洗效果,所以必須徹底清理幹凈。罇TM A380有壹個簡單的防水測試來檢測有機汙染物。測試時,水從垂直表面的頂部註入,在向下流動的過程中,水將沿著有機物的外圍分離。助焊劑和/或酸性化學清洗劑可以去除油汙和油脂。

殘留粘合劑

當膠帶和保護紙被撕掉時,壹部分粘合劑總是殘留在不銹鋼表面上。如果膠不硬,可以用有機溶劑去除。然而,當暴露於光和/或空氣中時,粘合劑變硬,形成縫隙腐蝕的腐蝕源。然後需要用細磨料進行機械清洗。

油漆、粉筆和記號筆標記

這些汙染物的影響類似於石油和油脂。建議使用幹凈的刷子和清水或堿性清洗劑進行清洗,或者使用高壓水或蒸汽進行清洗。硬質301不銹鋼是壹種使用中的鐵素體組織不銹鋼。鉻含量為11%~30%,具有體心立方晶體結構。這種鋼壹般不含鎳,有時含有少量的鉬、鈦、鈮等元素。這種鋼具有導熱系數大、膨脹系數小、抗氧化性好、耐應力腐蝕性能優異的特點,多用於制造耐大氣、蒸汽、水和氧化性酸腐蝕的零件。這種鋼存在塑性差、焊後塑性明顯降低、耐腐蝕等缺點,限制了它的應用。爐外精煉技術(AOD或VOD)的應用,可以大幅度降低碳、氮等間隙元素,因此這類鋼應用廣泛。

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不銹鋼和碳鋼物理性能數據的比較

碳鋼的密度略高於鐵素體和馬氏體不銹鋼,但略低於奧氏體不銹鋼。電阻率依次為碳鋼、鐵素體、馬氏體和奧氏體不銹鋼;線膨脹系數大小順序相似,奧氏體不銹鋼最高,碳鋼最小;碳鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼有磁性,奧氏體不銹鋼無磁性,但冷加工硬化產生馬氏體相變時會有磁性。熱處理可以用來消除這種馬氏體結構並恢復其非磁性。

與碳鋼相比,奧氏體不銹鋼具有以下特點:

1)電阻率高,約為碳鋼的5倍。

2)線膨脹系數大,比碳鋼大40%,隨著溫度的升高,線膨脹系數的數值也相應增大。

3)導熱系數低,約為碳鋼的1/3。