不锈钢定义、分类、特点与选用

不锈钢定义、分类、特点与选用

2010-03-29 09:00:56 阅读6 评论0 字号:

在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。

不锈钢的分类

不锈钢的分类方法有几种:按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等;也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等;通常以金相组织进行分类。按金相组织分类为:铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体(A)型不锈钢、奥氏体-铁素体(A-F)型双相不锈钢、奥氏体-马氏体(A-M)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。

铁素体型不锈钢

它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在11.5%~32.0%范围内。随着铬含量的提高,其耐酸性能也提高,加入钼(Mo)后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。

马氏体型不锈钢

它的显微组织为马氏体。这类钢中铬的质量分数为11.5%~18.0%,但碳的质量分数{zg}可达0.6%。碳含量的增高,提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性。这类钢的焊接性较差。列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、1 Cr17Ni2等。

奥氏体型不锈钢

其显微组织为奥氏体。它是在高铬不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8%~25%)而形成的,具在奥氏体组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础,在此基础上随着不同的用途,发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。

奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢,是应用最广泛的一类钢,其中以18-8型不锈钢最有代表性,它是有较好的力学性能,便于进行机械加工、冲压和焊接。在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子(CL-)的介质特别敏感,易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级:一般含碳量(Wc≤0.15%)低碳级

(Wc≤0.08%)和超低碳级(Wc≤0.03%)。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍,早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。

奥氏体-铁素体型不锈钢

其显微组织为奥氏体加铁素体。铁素体的体积分数小于10%的不锈钢,是在奥氏体钢基础上发展的钢种。

沉淀硬化型不锈钢

按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5%~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体,再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中,得到应用。

不锈钢的特点与选用

钢号:301  17Cr-7Ni-低碳    特性:与304钢相比,Cr、Ni含量少,冷加工时抗拉强度和硬度增高,无磁性,但冷加工后有磁性。 用途:列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、螺母、弹簧、筛网。

钢号:301L 17Cr-7Ni-0.1N-低碳  特性:是在301钢基础上,降低C含量,改善焊口的抗晶界腐蚀性;通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足,保证钢的强度。 用途:铁道车辆构架及外部装饰材料。

钢号:304 18Cr-8Ni 特性:作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196℃~800℃)。  用途: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(风挡雨刷、消声器、模制品),医疗器具,建材,化学,食品工业,农业,船舶部件。

钢号:304L 18Cr-8Ni-低碳  特性:作为低C的304钢,在一般状态下,其耐蚀性与304刚相似,但在焊接后或者xx应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度-196℃~800℃。 用途:应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器,建材耐热零件及热处理有困难的零件。

钢号:304Cu  13Cr-7.7Ni-2Cu   特性:因添加Cu其成型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,故可进行复杂形状的产品成形;其耐腐蚀性与304相同。 用途:保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。

钢号:304N1  18Cr-8Ni-N   特性:在304钢的基础上,减少了S、Mn含量,添加N元素,防止塑性降低,提高强度,减少钢材厚度。 用途:构件、路灯、贮水罐、水管。

钢号:304N2  18Cr-8Ni-N  特性:与304相比,添加了N、Nb,为结构件用的高强度钢。 用途:构件、路灯、贮水罐。

钢号:316   18Cr-12Ni-2.5Mo  特性:因添加Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬化性优(无磁性)。 用途:海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备;照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母。

钢号:316L  18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳   特性:作为316钢种的低C系列,除与316钢有相同的特性外,其抗晶界腐蚀性优。 用途:316钢的用途中,对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。

钢号:321  18Cr-9Ni-Ti   特性: 在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀;适合于在430℃-900℃温度下使用。用途:航空器、排气管、锅炉汽包。

钢号:409L  11.3Cr-0.17Ti-低C、N   特性:因添加了Ti元素,故其高温耐蚀性及高温强度较好。 用途:汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接后不热处理的产品。

钢号:410L  13Cr-低C  特性:在410钢的基础上,降低了含C量,其加工性,抗焊接变形,耐高温氧化性优秀。 用途:机械构造用件,发动机排气管,锅炉燃烧室,燃烧器。

钢号:430  16Cr  特性:作为铁素体钢的代表钢种,热膨胀率抵,成形性及耐氧化性优。 用途:耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网。

钢号:430J1L 18-Cr0.5Cu-Nb-低C.N   特性:在430钢中,添加了Cu、Nb等元素;其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。 用途:建筑外部装饰材料,汽车零件,冷热水供给设备。

钢号:436L  8Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N   特性:耐热性、耐磨蚀性良好,因含有Nb、Zr元素,故其加工性,焊接性优秀。 用途:洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。

钢号:410  13Cr-低碳   特性:作为马氏体钢的代表钢,虽然强度高,但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用;其加工性好,依热处理面硬化(有磁性)。 用途:刀刃、机械零件、石油精练装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具(刀叉)。

钢号:420J1  13Cr-0.2C  特性:淬火后硬度高,耐蚀性好(有磁性)。 用途:餐具(刀)、涡轮机叶片。

钢号:420J2  13Cr-0.3C  特性:淬火后,比420J1钢硬度升高(有磁性)。 用途:刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具(剪刀、刀)。

         

   

   

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