

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4-4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4-5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。
不銹鋼的耐蝕性能
腐蝕的種類和定義
一種不銹鋼可在許多介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,但在另外某種介質(zhì)中,卻可能因化學(xué)穩(wěn)定性低而發(fā)生腐蝕。所以說,一種不銹鋼不可能對(duì)所有介質(zhì)都耐蝕。在眾多的工業(yè)用途中,不銹鋼都能提供今人滿意的耐蝕性能。根據(jù)使用的經(jīng)驗(yàn)來看,除機(jī)械失效外,不銹鋼的腐蝕主要表現(xiàn)在:不銹鋼的一種嚴(yán)重的腐蝕形式是局部腐蝕(亦即應(yīng)力腐蝕開裂、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、腐蝕疲勞以及縫隙腐蝕)。這些局部腐蝕所導(dǎo)致的失效事例幾乎占失效事例的一半以上。事實(shí)上,很多失效事故是可以通過合理的選材而予以避免的。
金屬的腐蝕,按機(jī)理可分為特理腐蝕、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕三種。生活實(shí)際、工程實(shí)際中的金屬腐蝕,絕大多數(shù)都屬于電化學(xué)腐蝕。
不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂(SCC):是指承受應(yīng)力的合金在腐蝕性環(huán)境中由于烈紋的擴(kuò)展而互生失效的一種通用術(shù)語。應(yīng)力腐蝕開裂具有脆性斷口形貌,但它也可能發(fā)生于韌性高的材料中。發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件是要有拉應(yīng)力(不論是殘余應(yīng)力還是外加應(yīng)力,或者兩者兼而有之)和特定的腐蝕介質(zhì)存在。型紋的形成和擴(kuò)展大致與拉應(yīng)力方向垂直。這個(gè)導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力值,要比沒有腐蝕介質(zhì)存在時(shí)材料斷裂所需要的應(yīng)力值小得多。在微觀上,穿過晶粒的裂紋稱為穿晶裂紋,而沿晶界擴(kuò)圖的裂紋稱為沿晶裂紋,當(dāng)應(yīng)力腐蝕開裂擴(kuò)展至其一深度時(shí)(此處,承受載荷的材料斷面上的應(yīng)力達(dá)到它在空氣中的斷裂應(yīng)力),則材料就按正常的裂紋(在韌性材料中,通常是通過顯微缺陷的聚合)而斷開。因此,由于應(yīng)力腐蝕開裂而失效的零件的斷面,將包含有應(yīng)力腐蝕開裂的特征區(qū)域以及與已微缺陷的聚合相聯(lián)系的“韌窩”區(qū)域。
不銹鋼板/卷板在我們的生活中的使用是很廣泛的這也注意得意于它優(yōu)良的使用性能,很多人對(duì)不銹鋼板的承載能力比較感興趣,其實(shí)它的承載能力就是換一個(gè)說法來證明它的質(zhì)量下面我們就來了解下:
1、不銹鋼板采用的是鍋底型的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)增打了它的受力面積使其受力更加的均勻一些。
2、從材質(zhì)方面來講,不銹鋼板的耐磨層采用的是多色彩石英沙作耐磨材料并加入穩(wěn)定劑這在無形中提高了產(chǎn)品的耐磨性能。
不銹鋼板
3、采用連續(xù)增強(qiáng)纖維骨架,確保了產(chǎn)品的高承載能力從材質(zhì)上避免了其他復(fù)合材料產(chǎn)品因使用鋼筋等增強(qiáng)材料而出現(xiàn)的分離、脫落現(xiàn)象。
4、采用分層復(fù)合工藝,滿足機(jī)構(gòu)創(chuàng)新和材質(zhì)創(chuàng)新的要求在不銹鋼板不同部位使用不同增強(qiáng)材料,避免了出現(xiàn)分離、脫落現(xiàn)象。
1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10 三種牌號(hào)鋼的相對(duì)耐蝕性為:
1Cr18Ni9<0Cr18Ni9Ti<00Cr18Ni10
但是,它們之間的強(qiáng)度其趨向則完全相反。
由于00Cr18Ni10在耐蝕性和純凈度,易拋光性等方面的顯著優(yōu)點(diǎn), 除要求具有較高強(qiáng)度時(shí)選用1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti外,均應(yīng)選用00Cr18Ni10超低碳不銹鋼。
這三種鋼均適宜制造耐酸容器、管道、換熱器和耐酸設(shè)備及其襯里。但是,在有氯化物而易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕、孔蝕和縫隙腐蝕的條件下,不應(yīng)選用這些鋼種。
0Cr18Ni11Nb鋼系Cr-Ni奧氏體不銹鋼。由于含穩(wěn)定化元素Nb,故耐晶間腐蝕和耐連多硫酸晶間應(yīng)力腐蝕性能良好,在酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)中其耐蝕性與含Ti的18-8奧氏體不銹鋼相近。此鋼廣泛應(yīng)用于石油化工、合成纖維、食品、造紙等工業(yè)。由于Nb較Ti不易燒損,故此鋼種多用作焊接鉻鎳奧氏體不銹鋼的焊芯,由于此鋼高溫強(qiáng)度較高,故還作為熱強(qiáng)鋼使用。
與前述18-8型簡單Cr-Ni奧氏體不銹鋼相比。Mo的合金化使這三種鋼耐稀硫酸、磷酸、各種有機(jī)酸(如醋酸、甲酸等)、尿素以及耐氯化物孔蝕的性能有明顯提高,這三種鋼中,隨碳量降低,耐蝕性增強(qiáng),但強(qiáng)度有所下降;不含鈦的超低碳不銹鋼00Cr17Ni14Mo2,既無晶間腐蝕傾向,焊后也不會(huì)產(chǎn)生刀狀腐蝕。