不銹鋼科普小常識

1、不銹鋼科普小知識 不銹鋼科普小知識不銹鋼定義: 在空氣中或化學腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有 13 鉻鋼，18-鉻鎳鋼等高合金鋼。從金相學角度分析，因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。 為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有 1

2、2%以上的鉻。 不銹鋼種類 不銹鋼種類： 不銹鋼可以按用途、化學成分及金相組織來大體分類。 以奧氏體系類的鋼由 18%鉻-8%鎳為基本組成，各元素的加入量變化的不同，而開發(fā)各種用途的鋼種。 以化學成分分類： ①． CR 系列：鐵素體系列、馬氏體系列 ②． CR-NI 系列：奧氏體系列，異常系列，析出硬化系列。 以金相組織的分類： ①． 奧氏體不銹鋼（超級不銹鋼） ②． 鐵素體不銹鋼 ③． 馬氏體不銹鋼 ④

3、． 雙相不銹鋼 （超級不銹鋼） ⑤． 沉淀硬化不銹鋼不銹鋼的標識方法 不銹鋼的標識方法-------- --------鋼的編號和表示方法 鋼的編號和表示方法 ①用國際化學元素符號和本國的符號來表示化學成份，用阿拉伯字母來表示成份含量： 如：中國、俄國 12CrNi3A②用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國、日本、300 系、400 系、200 系； ③用拉丁字母和順序組成序號，只表示用途。 我國的編號規(guī)則①采用

4、元素符號 ②用途、漢語拼音，平爐鋼：P、 沸騰鋼：F、 鎮(zhèn)靜鋼：B、甲類鋼：A、T8：特 8、GCr15：滾珠 ◆合結(jié)鋼、彈簧鋼，如：20CrMnTi 60SiMn、 （用萬分之幾表示 C 含量）◆不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示 C 含量） ，如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C）,不銹鋼： C≤0.08% 如 0Cr18Ni9,超低碳 C≤0.03% 如 0Cr17Ni13Mo 國際不銹鋼標示方法美國鋼鐵學會是用

5、三位數(shù)字來標示各種標準級的可鍛不銹鋼的。其中：①奧氏體型不銹鋼用 200 和 300 系列的數(shù)字標示，②鐵素體和馬氏體型不銹鋼用 400 系列的數(shù)字表示。例如，某些較普通的奧氏體不銹鋼 是以 201、 304、 316 以及 310 為標記， ③鐵素體不銹鋼是以 430 和 446 為標記，馬氏體不銹鋼 是以 410、420 以及 440C 為標記，雙相（奧氏體－鐵素體） ， ④不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于 50%的

6、高合金通常是采用專利名稱或商標命名。 4)．標準的分類和分級 4-1 分級： ①國家標準 GB ②行業(yè)標準 YB ③地方標準 ④企業(yè)標準 Q/CB4-2 分類： ①產(chǎn)品標準 ②包裝標準 ③方法標準 ④基礎(chǔ)標準 4-3 標準水平（分三級）： Y 級：國際先進水平 I 級：國際一般水平 H 級：國內(nèi)先進水平 4-4 國標 GB1220-84 不銹棒材（I 級） GB424

7、1-84 不銹焊接盤園（H 級） GB4356-84 不銹焊接盤園（I級） GB1270-80 不銹管材（I 級） GB12771-91 不銹焊管（Y 級） GB3280-84 不銹冷板（I 級） GB4237-84 不銹熱板（I 級） GB4239-91 不銹冷帶（I 級） Ω/(circular mil.ft)來表示。⑤．磁導率：無量綱系數(shù)，表示物質(zhì)易被磁化的程度，是磁感應(yīng)強度與磁場強度之

8、比。⑥．熔化溫度范圍：確定合金開始凝固和凝固完了的溫度。⑦．比熱： 單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度改變 1 度所需要的熱量。在英制和 CGs 制中二者比熱的數(shù)值相同，因為熱量的單位（Biu 或 cal）取決于單位質(zhì)量的水升高 1 度聽需的熱量。國際單位制中比熱的數(shù)值與英制或 CGS 制是不同的，因為能量的單位（J）是按不同的定義定的。比熱的單位是 Btu(1b?0F)及 J/（kg ?k） 。⑧．熱導率：物質(zhì)導熱的速率的量度。在單位截面積物質(zhì)上建

9、立單位長度上的 1 度的溫度梯度時，那么熱導率定義為單位時間傳導的熱量，熱導率的單位為 Btu/(h?ft?0F)或 w/(m ?K)。⑨．熱擴散率：是確定物質(zhì)內(nèi)部溫度前遷速率的一種性能，是熱導率對比熱和密度乘積的比值，熱擴散率單位以 Btu/(h?ft?0F)或 w/(m?k)表示。不銹鋼的性能與組織目前已知的化學元素有 100 多種，在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭的實踐而形成的不

10、銹鋼這一特殊鋼系列來說，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學元素周期表中位于過渡族的元素。實際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元素的，當幾種元素共存于不銹鋼這一個統(tǒng)一體中時，它們的影響要比單獨存在時復雜得多，因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因

11、此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。1)．各種元素對不銹鋼的性能和組織的影響和作用1-1. 鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。迄今為止，還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下方面得到說明：1-2.①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 ②鉻吸收

12、鐵的電子使鐵鈍化 鈍化是由于陽極反應(yīng)被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。構(gòu)成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。 1-3.碳在不銹鋼中的兩重性 碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面，一方面碳是穩(wěn)定奧氏體的元素，并且作用的程度很大（約為鎳的 30倍） ，另一方面由于碳和

13、鉻的親和力很大，與鉻形成—系列復雜的碳化物。所以，從強度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。 認識了這一影響的規(guī)律，我們就可以從不同的使用要求出發(fā)，選擇不同含碳量的不銹鋼。例如工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的，也是最起碼的不銹鋼——0Crl3~4Cr13 這五個鋼號的標準含鉻量規(guī)定為 12~14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以后才決定的，目的即在于使碳與鉻結(jié)合成碳化鉻以后，固溶體中的含鉻量不致低于 11.7％這一

14、最低限度的含鉻量。 就這五個鋼號來說由于含碳量不同，強度與耐腐蝕性能也是有區(qū)別的，0Cr13~2Crl3 鋼的耐腐蝕性較好但強度低于 3Crl3和 4Cr13 鋼，多用于制造結(jié)構(gòu)零件，后兩個鋼號由于含碳較高而可獲得高的強度多用于制造彈簧、刀具等要求高強度及耐磨的零件。又如為了克服 18－8 鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含碳量降至 0.03％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦或鈮） ，使之不形成碳化鉻，再如當高硬度與耐磨