產(chǎn)品詳情
? ? ??所謂“不銹鐵”,就是將回收的廢鐵、鉛、鋼等經(jīng)二次回爐加工,通過脫“磁”處理而成,傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是用吸鐵石,而此品用傳統(tǒng)方法是無法辨別的,自然是瞞天過海,蒙住了眾多的工程選材,因此堂而皇之地進(jìn)入了一個(gè)又一個(gè)裝飾工地,登上了一幅又一幅豪華幕墻。并且占據(jù)著大約65%的市場(chǎng)份額,而真正的國(guó)標(biāo):奧氏體型不銹鋼[GB/T 1220-2007
? ? ?不銹鐵是含鉻而不含鎳的,也稱為Cr不銹鋼,具有一定的防腐蝕能力!不銹鐵是俗語,通俗認(rèn)為具有鐵磁性的不銹鋼,主要指1Cr17(鐵素體)系列、1Cr13(馬氏體)系列,而Fe以奧氏體形
不銹鐵板材
不銹鐵板材
式存在時(shí)不具鐵磁性。文中以Ni/Cr區(qū)分容易誤會(huì),雖然它們導(dǎo)致了Fe的同素異構(gòu)。但Fe、Ni為鐵磁,Cr為順磁性。高性能軟磁材料1J系列很多是Ni基。
不銹鐵與不銹鋼相比主要是在于是否含鎳!不銹鐵一般是指日本的SUS430,國(guó)內(nèi)為1Cr17,主要化學(xué)成分為:C:<0.12,Si:<0.75,Mn<1.00,P:<0.035,S<0.030,Ni:<0.60,Cr:16.00-18.00為鐵素體不銹鋼。
而不銹鋼是既含鉻又含鎳的,由于鎳屬于較穩(wěn)定元素,那么它的抗腐蝕能力自然要比不銹鐵強(qiáng)很多!
由于鎳的價(jià)格較貴,所以從成本上不銹鋼要高于不銹鐵,再加上抗腐蝕能力的差異,不銹鋼價(jià)格比不銹鐵高出1/4~1/3
? ? ??由于鎳是抗磁性元素,一般比較簡(jiǎn)單的分辨方法是看是否具有較強(qiáng)的磁性,即用磁鐵來吸引!
在鋼中含鉻量大于12.5%以上,具有較高的抵抗外界介質(zhì)(酸、堿鹽)腐蝕的鋼,稱為不銹鋼。根據(jù)鋼內(nèi)的組織狀況,不銹鋼可分為馬氏體型、鐵素體型、奧氏體型、鐵素體—奧氏體型,沉淀硬化型不銹鋼,依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3280—92規(guī)定,共有55個(gè)規(guī)定。在日常生活中我們接觸較多的奧氏體型不銹鋼(有人稱之為鎳不銹)和馬氏型不銹鋼(有人稱之為不銹鐵)兩大類。奧氏體型不銹鋼典型的牌號(hào)為0Cr18Ni9,即“304”和1Cr18Ni9Ti。馬氏體型不銹鋼就是我們制造刀剪的不銹鋼,牌號(hào)主要有2Cr13、3Cr13、6Cr13、7Cr17等。由于這兩類不銹鋼組織成分的差異,使其內(nèi)裝金屬顯微組織也不相同。奧氏體型不銹鋼由于在鋼中加入較高的鉻和鎳(含鉻在18%左右,Ni在4%以上),鋼的內(nèi)部組織呈現(xiàn)一種叫奧氏體的組織狀態(tài),這種組織是沒有導(dǎo)磁性的,不能被磁鐵所吸引。常用來作裝飾材料,如汽輪機(jī)葉片、刃具類、噴咀、閥座、閥門、量具、軸承等等。制作刀剪類的不銹鋼要采用馬氏體型不銹鋼。因?yàn)榈都艟哂屑羟形锲返墓δ?,必須有鋒利度,要有鋒利度必須有一定的硬度。這類不銹鋼必須通過熱處理使其內(nèi)部發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。增加硬度后才能作刀剪。但這類不銹鋼內(nèi)部組織為回火馬氏體,具有導(dǎo)磁性,可被磁鐵吸引。因此不能簡(jiǎn)單地用是否有磁性來說明不銹鋼。 [1]?
分類編輯
在腐蝕環(huán)境中,金屬與周圍介質(zhì)由于化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞稱為腐蝕。 在腐蝕環(huán)境中,當(dāng)不銹鋼選擇不當(dāng)時(shí),同樣會(huì)產(chǎn)生腐蝕。
腐蝕有很多分類方法.
1.按作用的性質(zhì)可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
2.按腐蝕的形態(tài)可分為一般(全面,均勻)腐蝕,所謂一般腐,系措腐蝕分布在整個(gè)不銹鋼表面上,所謂局部腐蝕點(diǎn)蝕,縫隙腐蝕,應(yīng)力腐蝕,腐蝕疲勞,選擇性腐蝕,沖刷腐蝕等。
3.按腐蝕發(fā)生的環(huán)境和條件可分為大氣腐蝕,工業(yè)水腐蝕,土壤腐蝕、酸、堿、鹽的腐蝕,海水腐蝕,高溫腐蝕,(包括液體金屬,熔鹽,燃?xì)飧g)等。
考慮因素編輯
在腐蝕環(huán)境中選擇不銹鐵時(shí),除應(yīng)對(duì)不銹鐵的具體使用條件有詳細(xì)的了解外,還需要考慮的主要因素有:不銹鐵的耐蝕性,強(qiáng)度,韌性和物理性能,加工,成形性能,資源,價(jià)格和取得的難易。
1.耐蝕性的標(biāo)準(zhǔn)是人為確定的,既要承認(rèn)它,使用它,又不能受它的約束,要根據(jù)具體使用要求來確定是否耐蝕的具體標(biāo)準(zhǔn).
對(duì)不銹鐵的耐蝕性多采用10級(jí)標(biāo)準(zhǔn),選擇哪一級(jí)做為耐腐蝕的要求,要考慮設(shè)備,部個(gè)的特點(diǎn)(薄厚,大小).使用壽命長(zhǎng)短,產(chǎn)品質(zhì)量(如雜質(zhì),顏色,純度)等的要求,一般說來,對(duì)使用過程中要求光潔鏡面或尺寸精密的設(shè)備儀表和部件,可選擇1~3級(jí)標(biāo)準(zhǔn);對(duì)要求密切配合,長(zhǎng)期不漏或要求使用限長(zhǎng)的設(shè)備,部件選2~5級(jí),對(duì)要求不高檢修方便或要求壽命不很長(zhǎng)的設(shè)備,部件則可選用4~7級(jí),除特殊例外,不銹鐵在使用條件下年腐蝕率超過1mm者一般多不選用,需要指出,10級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于產(chǎn)生局部腐蝕時(shí)是不適用的.
2.耐蝕性是相對(duì)的,有條件的,常說的不銹鐵的不銹性,耐蝕性系指指相對(duì)于生銹和不耐蝕而言,是指在一定條件下(介質(zhì),濃度,溫度,雜質(zhì),壓力,流速等一定時(shí)).截至目前為止,還沒有在任何腐蝕環(huán)境中均具有不銹性,耐蝕性的不銹鐵,因此選材人員心須針對(duì)具體使用條件加以選擇,不銹鐵牌號(hào)選定后,使用部門還要針對(duì)所選用的不銹鐵的特性正確使用,即合理選材加正確使用才能達(dá)到具有不銹性或耐腐蝕的目的.
3.選擇不銹鐵既要考慮其耐一般腐蝕的性能,又要考慮其耐局部腐蝕的性能,在一些水介質(zhì)和化工介質(zhì)中,后者更需予以注意,這是因?yàn)?選材人員一般多重視不銹鐵的耐一般腐蝕性能,而在使用條件下,它們對(duì)局部腐蝕,例如對(duì)應(yīng)力腐蝕孔蝕等的敏感性如何則考慮較少;不銹鐵的局部腐蝕多在耐一般腐蝕性能很好的腐蝕環(huán)境中發(fā)生,局部腐蝕常常導(dǎo)致不銹鐵設(shè)備,部件的突然破壞,其危害性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般腐蝕.
4.在應(yīng)用各種手冊(cè)中有關(guān)不銹鐵的耐蝕性數(shù)據(jù)時(shí),要注意其中很多數(shù)據(jù)只是一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)的試驗(yàn)結(jié)果,與實(shí)際介質(zhì)環(huán)境常常有較大的出入,為了獲得更加接近實(shí)際使用條件的耐蝕性數(shù)據(jù),一般應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了實(shí)際介質(zhì)的腐蝕試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)條件下的掛片試驗(yàn)必要時(shí)還要進(jìn)行模擬裝置的試驗(yàn).
在一些使用條件下,還會(huì)遇到這種情況,當(dāng)工作介質(zhì)中或所生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品中,即使含有微量的某種或某此不銹鐵中的金屬離子時(shí),便會(huì)影響化工工藝過程工工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量(包括光澤,顏色,純度等).這種情況在核燃料制藥和顏料等工業(yè)中最為常見,此時(shí)常常選用不含某種元素的不銹鐵或適當(dāng)提高所選用不銹鐵耐蝕性檔次,以便使金屬離子降低到允許的限度.
5.不銹鐵制設(shè)備,部件若因腐蝕而失效時(shí),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行腐蝕破壞原因的分析,查明原因后采取措施,而不應(yīng)一扔了之.
鉬元素編輯
答:一般來說,簡(jiǎn)單的鉻鎳(及鉻錳氮)奧氏體不銹鐵僅用于要求不銹性和耐氧化性介質(zhì)(比如硝酸等)的使用條件下,鉬作為奧氏體不銹鐵中的重要合金元素加入到鐵中使其使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,鉬的作用主要是提高鐵在還原性介質(zhì)(比H2SO4,H3PO4,以及一些有機(jī)酸和尿素環(huán)境)的耐蝕性,并提高鐵的耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕等性能.
組織影響
鉬和鉻都是形成和穩(wěn)定鐵素體并擴(kuò)大鐵素體相區(qū)的元素,鉬形成鐵素體的能力與鉻相當(dāng).鉬還促進(jìn)奧氏體不銹鐵中金屬間相,比如σ相,,κ相,和Laves相等的沉淀,對(duì)鐵的耐蝕性和力學(xué)性能都會(huì)產(chǎn)生不利影響,告別是導(dǎo)致塑性,韌性下降,為使奧氏體不銹鐵保持單一的奧氏體組織,隨著鐵中鉬
鉬
鉬
含量的增加,奧氏體形成元素(鎳,氮及錳等)的含量也要相應(yīng)提高,以保持鐵中鐵素體與奧氏體形成元素之間的平衡.
性能影響
鉬對(duì)奧氏體不銹鐵的氧化作用不顯著,因此當(dāng)鉻鎳奧氏體不銹鐵保持單一的奧氏體組織且無金屬間析出時(shí),鉬的加入對(duì)其室溫力學(xué)性能影響不大,但是,隨著鉬含量的增加,鐵的高溫強(qiáng)度提高,比如持久,蠕變等性能均獲較大改善,因此含鉬不銹鐵也常在高溫下應(yīng)用,然而,鉬的加入使鐵的高溫變形抗力增大,加之鐵中常常存在少量δ鐵素體因而含鉬不銹鐵的熱衷加工性比不含鉬鐵為差,而且鉬含量越高,熱加工性能越壞,另外,含鉬奧氏體不銹鐵中容易一百萬κ(σ)相沉淀,這將顯著惡化鐵的塑性和韌性,因此在含鉬奧氏體不銹鐵的生產(chǎn),設(shè)備制造和應(yīng)用過程中,要注意防止鐵中金屬間相的形成.
鉬在奧氏體不銹鐵中的主要作用是提高鐵的耐還原性介質(zhì)的腐蝕性能和耐點(diǎn)腐蝕,耐縫隙腐蝕等的性能.分別為鉬對(duì)鉻鎳奧氏體不銹鐵在硝酸,硫酸,醋酸,磷酸和尿素等介質(zhì)中耐蝕性的影響,可以看出,除在氧化性介質(zhì)HNO3中處,鉬的作用都是有益的,因此含鉬的奧氏體不銹鐵一般不用天耐硝酸的腐蝕,除非硝酸中含F(xiàn)-,Cl-等離子,
雖然鉬作用為合金元素對(duì)奧氏體不銹鐵耐還原性介質(zhì),面點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的原因尚不完全清楚,但大量實(shí)驗(yàn)已指出,鉬的耐蝕作用僅相當(dāng)鐵中含有較高量的鉻時(shí)才有效,鉬主要是強(qiáng)化鐵中鉻的耐蝕作用,與此同時(shí),鉬形成酸鹽后的緩蝕作用也已為實(shí)驗(yàn)所證實(shí).
在耐高濃氯化物溶液的應(yīng)力腐蝕方面,雖然鉬作為合金元素對(duì)奧氏體不銹鐵耐還原性介質(zhì),耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的原因尚不完全清楚,但大量實(shí)驗(yàn)已指出,鉬的作用僅當(dāng)鐵中含有較高量的鉻時(shí)才有效,鉬主要是強(qiáng)化鐵中鉻的耐蝕作用,與此同時(shí),鉬形成鉬酸鹽后的緩沖作用也已為實(shí)驗(yàn)所證實(shí).
在耐高濃氯化物沉淪的應(yīng)力腐蝕方面,雖然一此實(shí)驗(yàn)指同.3#以下的鉬對(duì)奧氏體不銹鐵的耐應(yīng)力腐蝕性能有害,,但是由于常見鉻鎳奧氏體不銹鐵多在含有微量氯化物及飽和氧的水介質(zhì)中使用,其應(yīng)力腐蝕又以點(diǎn)腐蝕為起源,因此含鉬的鉻鎳鉬奧氏體不銹鐵由于耐點(diǎn)腐蝕性能較高,所以在實(shí)際應(yīng)用中常常比不含鉬鐵具有更好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能.
鎳元素
鎳是奧氏體不銹鐵中的主要合金元素,其主要作用是一百萬并穩(wěn)定奧氏體,使鐵獲得完全奧氏體組織,從而使鐵具有良好的強(qiáng)度和塑性,韌性的配合,并具有優(yōu)良的冷,熱加工性和冷形成性以及焊接,低溫與無磁等性能,同時(shí)提高奧氏體不銹鐵的熱力學(xué)穩(wěn)定性,使之不僅比相同鉻,鉬含量的鐵素體,馬氏體等類不銹鐵肯有更好的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能,而且于表面膜穩(wěn)定性的提高,從而使鐵還具有更加優(yōu)異的耐一些還原性介質(zhì)的性能.
組織影響
鎳是強(qiáng)烈一百萬并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的元素,為了獲得單一的奧氏體組織,當(dāng)鐵中含有0.1%碳和18%鉻時(shí)所需的最低鎳含量約為8%,這便是最著名18-8鉻鎳奧氏體不銹鐵的基本分,奧氏體不銹鐵中,隨著鎳含量的增加,殘余的鐵素體可完全消除,并顯著降低σ相形成的傾向;同時(shí)馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度降低,甚至可不出現(xiàn)λ→M相變,但是鎳含量的增加會(huì)降低碳在奧氏體不銹鐵中的溶解度,從而使碳化物析出傾向增強(qiáng).
性能影響
鎳對(duì)奧氏體不銹鐵特別是對(duì)鉻鎳負(fù)數(shù)氏體不銹鐵力學(xué)性能的影響主要是由鎳對(duì)奧氏體穩(wěn)定性的影響來決定,在鐵中可能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的鎳含量范圍內(nèi),隨著鎳含量的增加,鐵的強(qiáng)度降低頁塑性提高,具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻鎳奧氏體不銹鐵韌性(包括極低溫韌性)非常優(yōu)良,因而
鎳礦石
鎳礦石
可作為低溫鐵使用,這是眾所周知的,對(duì)于具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻錳奧氏體不銹鐵,鎳的加入可進(jìn)一步改善其韌性.鎳還可顯著降低奧氏體不銹鐵的冷加工硬化傾向,這主要是由于奧氏體穩(wěn)定性增大,減少以至消除了冷加工過程中的馬氏體轉(zhuǎn)變,同時(shí)對(duì)奧氏體本身的冷加工硬化作用不太明顯,不銹鐵冷加工硬化傾向的影響,鎳降低奧氏體不銹鐵冷加工硬化速率,與降低鐵的室溫及低溫強(qiáng)度,提高塑性的作用,決定了鎳含量的提高有利于奧氏體不銹的冷加工成形性能,提高鎳含量還可減少以至消除18-8和17-14-2型鉻鎳9鉗)奧氏體不銹鐵中的δ鐵素體,從而提高其熱加工性能,但是,δ鐵素體的減少對(duì)這些鐵種的可焊接性不利會(huì)增大焊接熱裂紋絲傾向,此外,鎳還可顯著提高鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鐵的熱加工性能,從而顯著提高鐵的成材率
在奧氏體不銹鐵中,鎳的加入以及隨著鎳含量的提高,導(dǎo)致鐵的熱力學(xué)穩(wěn)定性增加,因此奧氏體不銹鐵具有更好的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能,且隨著鎳含量增加,耐還原性介質(zhì)的性能進(jìn)一步得到改善.值得指出,鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質(zhì)穿晶型應(yīng)力腐蝕的唯一重要元素.
在各種酸介質(zhì)中鎳對(duì)奧氏體不銹鐵耐蝕性能的影響,需要指出,在高溫高壓水中的一些條件下,鎳含量的提高導(dǎo)致鐵和合金的晶間型應(yīng)力腐蝕敏感性增加,但是這種不利作用會(huì)由于鐵及合金中鉻含量的提高而獲得減輕或受到抑制.隨磁卡奧氏體不銹鐵中鎳含量的提高,其產(chǎn)生晶間腐蝕的臨界碳含量降低,即鐵的晶間腐蝕敏感性增加,至于對(duì)奧氏體不銹鐵耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的性能,鎳的作用并不顯著,此外,鎳還提高奧氏體不銹鐵的高溫抗氧化性能,這主要與鎳改善了鉻的氧化膜的成分,結(jié)構(gòu)和性能降低,并且鎳含量越高越有害,這主要是由于鐵中晶界處一百萬低熔點(diǎn)硫化鎳所致.
鉻元素
鉻的影響:鉻是奧氏體不銹鐵中最主要的合金元素,奧氏體不銹鐵的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會(huì)質(zhì)作用下,鉻促進(jìn)了鐵的鈍化并使鐵保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結(jié)果.○1鉻對(duì)組織的影響:在奧氏體不銹鐵中,鉻是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定鐵體的元素,縮小奧氏體區(qū),隨著鐵中含量增加,奧氏體不銹鐵中可出現(xiàn)鐵素體(δ)組織,研究表明,在鉻鎳奧氏體不銹鐵中,當(dāng)碳含量為0.1%,鉻含量為18%時(shí),為獲得穩(wěn)定的單一奧氏體組織,所需鎳含量最低,約為8%,就這一點(diǎn)而言,常用的18Cr—8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鐵是含鉻,鎳量配比最為適宜的一種.
有奧氏體不銹鐵中,隨著鉻含量的增加,一些金屬間相(比如δ相)的形成傾向增大,當(dāng)鐵中含有鉬時(shí),鉻含含量會(huì)增加還會(huì)χ相等的形成,如前所述,σ, χ相的析出不僅顯著降低鐵的塑性和韌性,而且在一些條件下還降低鐵的耐蝕性,奧氏體不銹鐵中鉻含量的提高可使馬氏體轉(zhuǎn)烴溫度(Ms)下降,從而提高奧氏體基體的穩(wěn)定性.因此高鉻(比如超過20%)奧氏體不銹鐵即使經(jīng)過冷加工和低溫處理也很難獲得馬氏體組織..
鉻是強(qiáng)碳化物形成元素,在奧氏體不銹鐵中也不例外,奧氏體不銹鐵中常見的鉻碳化物有Cr23C6;當(dāng)鐵中含有鉬或鉻時(shí),還可見到期Cr6C等碳化物,它們的形成在某些條件下對(duì)鐵的性能會(huì)產(chǎn)生重要影響.○2鉻對(duì)性能的影響:一般來講,只要奧氏體不銹鐵保持完全奧氏體組織而沒有δ鐵素體等的形成,僅提高鐵中鉻含量不會(huì)對(duì)力學(xué)性能有顯著影響,鉻對(duì)奧氏體不銹鐵性能影響最大的是耐蝕性,主要表現(xiàn)為:鉻提高鐵的耐氧化性介質(zhì)和酸性氯化物介質(zhì)的性能;在鎳以及鉬和銅復(fù)合作用下,鉻提高鐵耐一些還原性介質(zhì),有機(jī)酸,尿素和堿介質(zhì)的性能;鉻還提高鐵耐局部腐蝕,比如晶間腐蝕.點(diǎn)腐蝕,縫隙腐蝕以及某此條件下應(yīng)力體育館的性能..對(duì)奧氏體不銹鐵晶間體育館敏感性影響最大的因素是鐵中碳含量,其他元素對(duì)晶間體育館的作用主要視其對(duì)碳化物的溶解和沉淀行為的影響而定,在奧氏體不銹鐵中,鉻能增大碳的溶解度而降低鉻的貧化度,因而提高鉻含量對(duì)奧氏體不銹鐵的耐晶間腐蝕是有益,鉻非常有效地改善奧氏體不銹鐵的耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕性能,當(dāng)鐵中同時(shí)有鉬或鉬及氮存在時(shí),鉻的這種有效性大加強(qiáng),雖然根據(jù)研究鉬的耐點(diǎn)體育館及縫隙腐蝕的能力為鉻的話倍左右,氮為鉻的30倍,但是大量研究,奧氏體不銹鐵中如果沒有鉻或者鉻含量較低,鉬及氮的耐點(diǎn)腐蝕與縫隙腐蝕作用便會(huì)喪失或不夠顯著.
鉻對(duì)奧氏體不銹鐵的耐應(yīng)力腐蝕性能的作用,隨實(shí)驗(yàn)介質(zhì)條件及實(shí)際使用環(huán)境而異,在MgCl2沸騰溶液中,鉻的作用一般是有害的,但是在含Cl-和氧的水介質(zhì),高溫高壓水以及點(diǎn)腐蝕為起源的應(yīng)力腐蝕條件下,提高鐵中鉻含量則對(duì)耐應(yīng)力腐蝕有利,同時(shí),鉻還可防止奧氏體不銹鐵及合金中由于鎳含量提高而容易出現(xiàn)的晶間型應(yīng)力腐蝕的傾向,對(duì)開苛性(NqOH)應(yīng)力腐蝕,鉻的作用也是有益的
鉻除對(duì)負(fù)數(shù)氏體不銹鐵耐蝕性有重要影響外,還能顯著提高該類鐵的抗氧化,抗硫化和抗融鹽腐蝕等性能.
碳元素
碳的影響:碳在奧氏體不銹鐵中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素.碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鐵的強(qiáng)度.碳還可提高奧氏體不銹鐵在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力腐蝕的性能.
但是,在奧氏體不銹鐵中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鐵和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱),碳可與鐵中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鐵的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降.因此,60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鐵大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鐵的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實(shí)驗(yàn)珠光還指出,碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鐵的點(diǎn)腐蝕分傾向.由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鐵冶煉過和中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱,冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鐵表面增碳,且免鉻的碳化物析出.
物理性能編輯
不銹鐵的物理性能
不銹鐵和碳鐵的物理性能數(shù)據(jù)對(duì)比,碳鐵的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鐵,而略低于奧氏體型不銹鐵;電阻率按碳鐵、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鐵排序遞增;線膨脹系數(shù)大小的排序也類似,奧氏體型不銹鐵最高而碳鐵最??;碳鐵、鐵素體型和馬氏體型不銹鐵有磁性,奧氏體型不銹鐵無磁性,但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性,可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無磁性。
奧氏體型不銹鐵與碳鐵相比,具有下列特點(diǎn):
1)高的電阻率,約為碳鐵的5倍。
2)大的線膨脹系數(shù),比碳鐵大40%,并隨著溫度的升高,線膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。
3)低的熱導(dǎo)率,約為碳鐵的1/3。
不銹鐵的力學(xué)性
不論不銹鐵板還是耐熱鐵板,奧氏體型的鐵板的綜合性能最好,既有足夠的強(qiáng)度,又有極好的塑性同時(shí)硬度也不高,這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鐵同絕大多數(shù)的其它金屬材料相似,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度,隨著溫度的降低而提高;塑性則隨著溫度降低而減小。其抗拉強(qiáng)度在溫度15~80°C范圍內(nèi)增長(zhǎng)是較為均勻的。更重要的是:隨著溫度的降低,其沖擊韌度減少緩慢,并不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度。所以不銹鐵在低溫時(shí)能保持足夠的塑性和韌性。
不銹鐵的耐熱性能
耐熱性能是指高溫下,既有抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的性能即熱穩(wěn)定性,同時(shí)在高溫時(shí)雙有足夠的強(qiáng)度即熱強(qiáng)性。
耐腐蝕性
301 不銹鐵在形變時(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 不銹鐵實(shí)質(zhì)上就是含碳量更高的304不銹鐵的變種,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鐵,它具有較高的抗高溫氧化性能。
304 是一種通用性的不銹鐵,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。
304L 是碳含量較低的304不銹鐵的變種,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最少,而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鐵在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。
304N 是一種含氮的不銹鐵,加氮是為了提高鐵的強(qiáng)度。
305和384 不銹鐵含有較高的鎳,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 不銹鐵用于制作焊條。
309、310、314及330 不銹鐵的鎳、鉻含量都比較高,為的是提高鐵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不銹鐵的變種,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最少。330不銹鐵有著特別高的抗?jié)B碳能力和抗熱震性.
通俗地說,不銹鐵就是不容易生銹的鐵,實(shí)際上一部分不銹鐵,既有不銹性,又有耐酸性(耐蝕性)。不銹鐵的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜(鈍化膜)的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對(duì)的。試驗(yàn)表明,鐵在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中,其耐蝕性隨鐵中鉻含水量的增加而提高,當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí),鐵的耐蝕性發(fā)生突變,即從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鐵的分類方法很多。按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分類,有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鐵;按主要化學(xué)成分分類,基本上可分為鉻不銹鐵和鉻鎳不銹鐵兩大系統(tǒng);按用途分則有耐硝酸不銹鐵、耐硫酸不銹鐵、耐海水不銹鐵等等,按耐蝕類型分可分為耐點(diǎn)蝕不銹鐵、耐應(yīng)力腐蝕不銹鐵、耐晶間腐蝕不銹鐵等;按功能特點(diǎn)分類又可分為無磁不銹鐵、易切削不銹鐵、低溫不銹鐵、高強(qiáng)度不銹鐵等等。由于不銹鐵材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn),所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)用。
奧氏體不銹鐵
在常溫下具有奧氏體組織的不銹鐵。鐵中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí),具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鐵包括著名的18Cr-8Ni鐵和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鐵。奧氏體不銹鐵無磁性而且具有高韌性和塑性,但強(qiáng)度較低,不可能通過相變使之強(qiáng)化,僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。此類鐵除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外,如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鐵中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鐵濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鐵具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。
鐵素體不銹鐵
在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鐵。含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鐵一般不含鎳,有時(shí)還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,這類鐵具導(dǎo)熱系數(shù)大,膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn),多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鐵存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn),因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)(AOD或VOD)的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鐵獲得廣泛應(yīng)用。
奧氏體--鐵素體雙相不銹鐵
是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鐵。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鐵還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。該類鐵兼有奧氏體和鐵素體不銹鐵的特點(diǎn),與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時(shí)還保持有鐵素體不銹鐵的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高,具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鐵相比,強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鐵具有優(yōu)良的耐孔蝕性能,也是一種節(jié)鎳不銹鐵。
馬氏體不銹鐵
通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鐵,通俗地說,是一類可硬化的不銹鐵。典型牌號(hào)為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合,主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異,馬氏體不銹鐵可分為馬氏體鉻鐵和馬氏體鉻鎳鐵兩類。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同,還可分為馬氏體不銹鐵、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鐵以及馬氏體時(shí)效不銹鐵等。
帶磁
人們常以為磁鐵吸附不銹鐵材,驗(yàn)證其優(yōu)劣和真?zhèn)?,不吸無磁,認(rèn)為是好的,貨真價(jià)實(shí);吸者有磁性,則認(rèn)為是冒牌假貨。其實(shí),這是一種極其片面的、不切實(shí)的錯(cuò)誤的辨別方法。
不銹鐵的種類繁多,常溫下按組織結(jié)構(gòu)可分為幾類:
1.奧氏體型:如304、321、316、310等;
2.馬氏體或鐵素體型:如430、420、410等;
奧氏體型是無磁或弱磁性,馬氏體或鐵素體是有磁性的。