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不銹鋼板的耐腐蝕性能 304 是一種通用性的不銹鋼,它廣泛地用于制作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設(shè)備和機(jī)件。 301 不銹鋼在形變時(shí)呈現(xiàn)出明顯的加工硬化現(xiàn)象,被用于要求較高強(qiáng)度的各種場(chǎng)合。 302 不銹鋼實(shí)質(zhì)上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種,通過冷軋可使其獲得較高的強(qiáng)度。 302B 是一種含硅量較高的不銹鋼,它具有較高的抗高溫氧化性能。 303和303Se 是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼,用于主要要求易切削和表而光浩度高的場(chǎng)合。303Se不銹鋼也用于制作需要熱鐓的機(jī)件,因?yàn)樵谶@類條件下,這種不銹鋼具有良好的可熱加工性。 304L 是碳含量較低的304不銹鋼的變種,用于需要焊接的場(chǎng)合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至少,而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。 304N 是一種含氮的不銹鋼,加氮是為了提高鋼的強(qiáng)度。 305和384 不銹鋼含有較高的鎳,其加工硬化率低,適用于對(duì)冷成型性要求高的各種場(chǎng)合。 308 不銹鋼用于制作焊條。 309、310、314及330 不銹鋼的鎳、鉻含量都比較高,為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強(qiáng)度。而30S5和310S乃是309和310不銹鋼的變種,所不同者只是碳含量較低,為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至少。330不銹鋼有著特別高的抗?jié)B碳能力和抗熱震性. 316和317 型不銹鋼含有鋁,因而在海洋和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點(diǎn)腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼。其中,316型不銹鋼由變種包括低碳不銹鋼316L、含氮的高強(qiáng)度不銹鋼316N以及合硫量較高的易切削不銹鋼316F。 321、347及348 是分別以鈦,鈮加鉭、鈮穩(wěn)定化的不銹鋼,適宜作高溫下使用的焊接構(gòu)件。348是一種適用于核動(dòng)力工業(yè)的不銹鋼,對(duì)鉭和鉆的合量有著一定的限制。
不銹鋼有一個(gè)基本元素,即它們都含鉻。在含量大約為12%時(shí),該元素通過自發(fā)形成一種穩(wěn)定的、透明的鈍化膜來延緩腐蝕。較高的合金含量可通過強(qiáng)化薄膜和快速自我修復(fù)薄膜來提高抗腐蝕性。商業(yè)品牌的不銹鋼鉻含量上限約為30%。 圖所示為某一含碳量下的鉻一鐵雙合金相圖。所謂的γ環(huán)區(qū)(奧氏體)是在鉻含量約為11-13%情況下產(chǎn)生的。如果其它奧氏體形成元素增加的話,鉻含量可擴(kuò)大至約16-18% 。特別應(yīng)該注意的是碳、氮和鎳的影響,它們可擴(kuò)大穩(wěn)定奧氏體的范圍。圖5表明了碳和氮元素的加入對(duì)邊界移動(dòng)的影響。 如果不銹鋼在加熱和冷卻過程中通過γ相區(qū)。它經(jīng)過鐵素體——奧氏體——馬氏體轉(zhuǎn)變,而稱為馬氏體不銹鋼,一般這樣的不銹鋼是磁性的類似鐵并且可以通過熱處理使其硬化。 另一方面,含鉻17%的合金(很少甚至沒有奧氏體形成元素)位于γ環(huán)的外邊,保留了鐵素體結(jié)構(gòu),但通過熱處理不能使其硬化。也有磁性(由于鐵素體結(jié)構(gòu))稱之為鐵素體不銹鋼,鐵素體不銹鋼在所有溫度下為一同相。
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鐵素體不銹鋼適用環(huán)境與基本用途 0Cr13是鐵素不銹鋼中鉻含量的一種。它具有不銹性,而且耐蝕性優(yōu)于含碳量 的1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13馬氏體不銹鋼。它具有良好的塑、韌性的和冷成型性,而且優(yōu)于鉻含量更高的其它鐵素體不銹鋼。當(dāng)0Cr13 鋼中含碳量控制很低時(shí),其塑性,特別是韌性、冷成型性還會(huì)顯著提高。0Cr13 鋼主要用于制造耐水蒸汽,碳酸氫銨母液,熱的含硫石油腐蝕的部件和設(shè)備的襯里等。 這是三種中等鉻含量的鐵素體不銹鋼。當(dāng)1Cr17鋼中含碳量較高而鉻含量較低時(shí),此鋼的組織結(jié)構(gòu)除鐵素體外還有一定量的珠光體。1Cr17Ti,0Cr17Ti,由于含鈦或既含鈦且碳量又低,故這兩種鋼均為純鐵素體組織。同時(shí),它們的耐晶間腐蝕和焊接性能均優(yōu)于1Cr17 鋼。 0Cr17Ti 含碳量較1Cr17Ti 低,故耐蝕性也較1Cr17Ti稍優(yōu)。這三種鐵素體不銹鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度均在室溫以上,而且都對(duì)缺口敏感。所以,它們均不適于制做在室溫以下承受載荷的設(shè)備和部件,且通常使用的鋼材其截面尺寸一般不允許超過4mm。1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti在大氣、水蒸汽等弱介質(zhì)中具有不銹性,但當(dāng)介質(zhì)中含有較高Cl-時(shí),不銹性則嫌不足; 這三種鋼在氧化性酸溶液中均有接近1Cr18Ni19(Ti)鋼的耐蝕性。 由于這三種鋼具有耐蝕性,力學(xué)性能以及熱導(dǎo)率高的特點(diǎn),這三種鋼主要用于生產(chǎn)硝酸,硝銨的化工設(shè)備,如吸收塔,熱交換器、酸槽、輸送管道、貯槽等。它們也可用于食品、釀灑、廚房、家用電器中,制造耐蝕、清潔部件。
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