钣金加工基础知识

2014年01月11日

一.钣金所用材料

常用材料有:冷轧板SPCC、电解板SECC、普通铝板及铝合金板AL3003-H14、AL5052-H32,不锈钢板、花纹板SGEC.最近开发的新材料:镀铝锌钢板.

二. 钣金加工方法

1.下料方法   

下料是将厚材料按需要切成坏料,钣金下料的方法很多.按机床的类型和工作原理可分为剪切、铣切、冲切、氧气切割和激光切割.我司主要采用剪切、冲切及激光切割(LASER)

1.1 剪切     主要是用剪床剪裁直线边缘的板料,要求保证剪切表面的直线度和平行度.并尽量减少板材扭曲.

1.2冲切下料      主要利用数控冲床或普通冲床及落料模进行下料.

1.3激光切割       利用激光切割设备对板材进行连续切割,它的特点是效率高、精度高.

2.手工成形

随着生产的不断发展的技术进步,绝大多数的成形工艺是在机器上完成的.手工方法往往作为补充加工或修整工作.但在单件生产情况下,或一些形状比较复杂的零件,仍离不开手工操作及加工.手工成形主要是利用一些简单的胎型、靠模和各种各样的工夹具来完成.手工成型主要采

取以下方法:弯曲、放边、收边、拔缘、拱曲、卷边、缝的校正.

3.工模具成形

工模具成形是利用冲床、折床等机器及各种各样的模具来完成板料的成型.可分为:弯曲、拉延、局部成型和翻边、缩口、缩颈、扩口和胀形、成形、拉弯成形、旋压成形和校平.我司主要采用弯曲(折弯)、校平或成形等工艺.

弯曲(折弯)是钣金加工的主要方法之一.

三.钣金联接方法

钣金联接主工采用焊接、螺纹联接、铆接和粘接.我司采用的联接方式:焊接、螺纹联接和铆接.

1.焊接    是对焊件进行局部或整体加热或使焊件产生塑性变形,或加热与塑性变形同时进行,实现永久连接的工艺方法.可分为:手工电弧焊、气体保护电弧焊、激光焊、气焊、段焊和接触焊.我司主工采用气体保护焊和接触焊.

1.1气体保护电弧焊     在进行气体保护电弧焊时,电极电弧区及焊接熔池都处在保护气体的保护下.采用氩气保护焊缝表面没有氧化物及夹杂物.可以在任何空间位置施焊,可以用肉眼观察焊缝的成形过程并进行调整      生产效率高.二氧气体保护焊则成本相当低.

1.2接触焊

接触焊是瞬时加热连接部位在熔化状态或非熔化状态下对被焊件加压形成焊接接头的焊接方法.它可分为对焊、点焊和缝焊.

2.螺纹联接

螺纹联接具有安装

容易、拆卸方便、操作简单等优点,常用于可拆的钢结构连接.它可分为螺钉联接和螺栓联接.

3.铆接

   铆接是用铆钉将金属结构的零件或组合件连接在一起的方法,铆钉种类较多,我司常用的铆钉有封闭形圆头抽芯铆钉、封闭形沉头抽芯铆钉及开口型圆头抽芯铆钉、开口型沉头抽芯铆钉。

   铆钉长度可根据以下公式计算:

L=0.8d+1.1t

d:铆钉直径

t:板厚

4.粘接

用粘接剂将所需连接件粘接在一起的一种连接方法。

四.钣金表面处理方式

1. 拉丝

2. 喷砂

3. 烤漆、喷粉、主要技术指标:光泽度、膜厚和色差

4. 电镀:主要镀五彩锌、白锌、黑锌、镀铬

5. 抛光

6. 氧化

五.钣金加工主要设备

1.下料设备:普通剪床、数控剪床、激光切割机、数控冲床

2.成形设备:普通冲床、网孔机、折床和数控折床。

3.焊接设备:氩弧焊机、二氧化碳保护焊机、点焊机、机器人焊机。

4.表面处理设备:拉丝机、喷沙机、抛光机、电镀槽、氧化槽烤漆线

5.调形设备:校平机

六.典型钣金件加工流程

图面展开        编程         下料(剪、冲、割)     冲网孔       校平       拉丝        冲凸包      冲撕裂       压铆        折弯        焊接       表处       组装

机箱机柜通用检验标准

  1. 适用范围本标准适用于机箱机柜结构件的检验验收。它是对那些在设计文件上未能详尽标列的或没有必要特别指出的基本性及常规性的技术要求进行的归纳和补充说明。
  2. 本标准应与设计文件上所标识的技术要求一起并列参照执行,对哪些超出标准规定的精度以外的条款,就由该设计者提出,质检部贯彻执行,也可在征求设计者同意基础上按本标准执行。
  3. 检验、验收场地可在承造厂或甲方指定的产品到货地,其结果应一致,且以终到地结果为最终结果。

2.引用标准企业标准 Q/DMBM307-1997: 检验抽样规则。

3.机柜

  1. 3.1 外形尺寸公差
  2. 3.2 形位公差
  3. 机柜不允许有肉眼可见倾斜或局部歪、扭现象存在。
  4. 框架立柱与底座垂直度为小于1.5mm。检测时以底座上表面为基准,以立柱上端内沿面为测量点。
  5. 顶框与底座平行度为小于1mm。检测点为底座上表面及顶框下表面,且互为基准。也可通过测量六面之对角线的长度,相差不得超过2.5mm来检测。有中隔板者,顶框与底座平行度可放宽至1.5mm,中隔板与顶框或底座平行度为小于1mm。
  6. 上、下围框的对角线之差的绝对值小于1.5mm。

立柱不能有扭曲现象,各立柱与上、下围框相连的两端交接线与围框相邻平面的平行度为小于0.5mm。

3.3 支撑插箱的滑道,同一层的左、右滑道所组成的工作面相对底座上表面的平行度为1mm,且应保证插箱装入后相邻两面板之间间隙之差的绝对值不得超过0.6mm。

3.4 前、后及左、右侧门不允许有鼓胀、扭曲等现象,其平面度为小于2mm。局部100mmX100mm之内不得超过0.4mm。所有门板装入机柜后,其外表面与它所在的机柜侧面平行度不得超过1.5mm,平行缝隙各处之差的绝对值小于2mm,且与框架贴合良好。固定门板同一缝隙各处之差的绝对值≤1mm;旋转门板不能有明显下垂或上翘现象,其同一缝隙各处之差的绝对值≤1.8mm。有开启与闭合要求的门,必须转动灵活,开启角度≥90°,闭合后与门磁吸附良好,转动过程中不得有任何能引起喷涂层损坏等的干涉现象。侧门装拆应灵活。旋转门板在装入并开启30°左右位置,测量远离转轴的一边到框架前平面的垂直距离,其最大值与最小值之差应≤10mm。

4.机箱及插框

4.1 箱体底面及其他侧面平面度为1mm。

4.2 箱体前后或左右立面相对底面地垂直度为1mm。

4.3 面板的顶面和底面平行度为0.5mm,侧面和底面垂直度为0.5mm

4.4 面板装入箱体后,应垂直端正,其侧面与箱体底面垂直度为0.5mm,

底面和箱体底面的平行度为0.5mm。

4.5 安装电路板或机箱的插框,需用工装模拟电路板或机箱进行装配,工装装入、拔出插箱时应顺畅,装入插箱后,应妥贴稳固,无漂浮、松动现象。硬连接的接插件应对位准确,插入、拔出无异常阻滞。

5.零部件

5.1 材质应符合图样要求,薄钢板除特别指定外,一律采用优质20#冷轧钢板,不允许使用热轧钢板,材料代用必须取得技术人员同意。

5.2 未注折弯角角度公差为±1°。

5.3 未注形状和位置公差的零件,直线度、平面度按GB1184-80所规定的C级精度检验(包括所有轮廓线及平面)。

5.4 加工过程中引起的变形,成形后应调校平直。

5.5 零件按图纸正确加工。所有棱边、棱角均应倒钝,毛刺、飞边的高度不得超过0.2mm,原则上以不划手为准则。

5.6 压(涨)铆螺母及螺钉须压(涨)铆牢固,按要求的螺钉螺母紧固力矩标准检验,不能有松脱现象。零件在喷涂过程中应保护螺纹,对于镀涂过程中引起的堵塞,应重新攻丝整复。螺纹孔应无滑丝、断扣现象,螺钉应能顺利旋入且松紧适度。

5.7 紧固件实物应符合选用的标准或图样。螺钉、螺栓、螺母、平垫、弹垫表面处理应与图纸要求相符。螺钉、螺栓应无滑丝、断扣现象,应能顺利旋入螺孔且松紧适度。

5.8 门锁开关灵活,把柄与锁体不能有碰伤现象。

5.9 所有导电件一律采用GB5585-85规定的铜母排系列或纯铜板制成,表面镀涂按图纸要求制作。需折弯的,折弯前应作退火处理,且折弯圆角半径应大于板料厚度,以免损伤内部组织及开裂。紧固连接部位的接触表面要求校平。

5.10 绝缘件按图纸选用的绝缘材料,环氧板或环氧棒应作浸绝缘漆,烘干处理。装配后的机柜正负级铜排对机架的电阻绝缘值≥100 MΩ(在环境温度为25℃±2 ℃,相对湿度为90%,电压为直流500V时)。

5.11 零件有喷涂保护要求的地方不能有油漆或粉末覆盖,保证零件间的接地连续性,其接触电阻小于0.1欧姆(电流25-30A)。

6.焊接

6.1 焊接应牢固可靠,零部件外表面焊料应到位填满,不留缝隙。

6.2 焊缝应整齐均匀,不允许有裂缝、咬边、豁口、烧穿等缺陷。夹渣、气孔、焊瘤、凹坑等缺陷、外表面应没有,内表面应不明显。

6.3 焊接操作中不允许焊渣、电弧损伤零部件其他非焊接部位,特别是外部可见处。焊后的焊渣应被清除,包括清除焊料飞溅粘附在零部件表面上的各种颗粒。

6.4 零部件表面焊后应磨平、打磨,表面粗糙度数值为12.5。对于一些焊接表面在同一平面内的,表面在处理后不应有肉眼可见的凸起和凹陷。

6.5 焊接操作应制订工艺,尽量消除焊接应力。焊接时要有工装,不允许零部件因焊接而产生各种变形,必要时焊后应对工件进行校正。

7. 装配

7.1 按图纸要求装配,不允许有漏装、错装或位置不正确的现象。

7.2 所有紧固件连接可靠,符合相关的扭力要求。不允许出现松动、滑丝等不良现象。

7.3 机柜机箱正面可视及需要拆卸下来装器件的螺钉头不允许损伤。

7.4 所有成品应无灰尘、油污、手印,机械杂质及其余无关的紧固件等。

7.5 一般螺钉螺栓拧紧后至少需露出2颗螺纹牙。

 

不锈钢焊接要点及注意事项

不锈钢TIG焊要点及注意事项

1.采用垂直外特性的电源,直流时采用正极性(焊丝接负极)

2.一般适合于6mm以下薄板的焊接,具有焊缝成型美观,焊接变形量小的特点

3.保护气体为氩气,纯度为99.99%。当焊接电流为50~150A时,氩气流量为8~10L/min,当电流为150~250A时,氩气流量为12~15L/min。

4.钨极从气体喷嘴突出的长度,以4~5mm为佳,,在角焊等遮蔽性差的地方是2~3mm,在开槽深的地方是5~6mm,喷嘴至工作的距离一般不超过15mm。

5.为防止焊接气孔之出现,焊接部位如有铁锈、油污等务必清理干净。

6.焊接电弧长度,焊接普通钢时,以2~4mm为佳,而焊接不锈钢时,以1~3mm为佳,过长则保护效果不好。

7.对接打底时,为防止底层焊道的背面被氧化,背面也需要实施气体保护。

8.为使氩气很好地保护焊接熔池,和便于施焊操作,钨极中心线与焊接处工件一般应保持80~85°角,填充焊丝与工件表面夹角应尽可能地小,一般为10°左右。

9.防风与换气。有风的地方,务请采取挡网的措施,而在室内则应采取适当的换气措施。

 

不锈钢MIG焊要点及注意事项

1.采用平特性焊接电源,直流时采用反极性(焊丝接正极)

2.一般采用纯氩气(纯度为99.99%)或Ar+2%O2,流量以20~25L/min为宜。

3.电弧长度,不锈钢的MIG焊接,一般都在喷射过渡的条件下来施焊,电压要调整到弧长在4~6mm的程度。

4.防风。MIG焊接容易受到风的影响,有时办为风而产生气孔,所以风速在0.5m/sec以上的地方,都应当采取防风措施。

 

不锈钢药芯焊丝焊接要点及注意事项

1.采用平特性焊接电源,直流焊接时采用反极性。使用一般的CO2焊机就可以施焊,但送丝轮的压力请稍调松。

2.保护气体一般为二氧化碳气体,气体流量以20~25L/min较适宜。

3.焊嘴与工件间的距离以15~25mm为宜。

4.干伸长度,一般的焊接电流为250A以下时约15mm,250A以上时约20~25mm较为合适。

 

 

 

 

 

 

钣金加工工艺流程

随着当今社会的发展,钣金业也随之迅速发展,现在钣金涉及到各行各业,对于任何一个钣金件来说,它都有一定的加工过程,也就是所谓的工艺流程,要了解钣金加工流程,首先要知道钣金材料的选用。

 一、   材料的选用,钣金加一般用到的材料有冷轧板(SPCC)、热轧板(SHCC)、镀锌板(SECCSGCC),铜(CU)黄铜、紫铜、铍铜,铝板(60616063、硬铝等),铝型材,不锈钢(镜面、拉丝面、雾面),根据产品作用不同,选用材料不同,一般需从产品其用途及成本上来考虑。

1.冷轧板SPCC,主要用电镀和烤漆件,成本低,易成型,材料厚度≤3.2mm

2.热轧板SHCC,材料T≥3.0mm ,也是用电镀,烤漆件,成本低,但难成型,主要用平板件。

3.镀锌板SECCSGCCSECC电解板分N料、P料,N料主要不作表面处理,成本高,P料用于喷涂件。

4.铜;主要用导电作用料件,其表面处理是镀镍、镀铬,或不作处理,成本高。

5.铝板;一般用表面铬酸盐(J11-A),氧化(导电氧化,化学氧化),成本高,有镀银,镀镍。

6.铝型材;截面结构复杂的料件,大量用于各种插箱中。表面处理同铝板。

7.不锈钢;主要用不作任何表面处理,、成本高。

二、  图面审核,要编写零件的工艺流程,首先要知道零件图的各种技术要求;则图面审核是对零件工艺流程编写的最重要环节。

1,检查图面是否齐全。

2.  图面视图关系,标注是否清楚,齐全,标注尺寸单位。

3.  装配关系,装配要求重点尺寸。

4.  新旧版图面区别。

5.  外文图的翻译。

6.  表处代号转换。

7.   图面问题反馈与处埋。

8.   材料

9.   品质要求与工艺要求

10,正式发行图面,须加盖品质控制章。

三、  展开注意事项,展开图是依据零件图(3D)展开的平面图(2D

1. 展开方式要合,要便利节省材料及加工性

2. 合理选择问隙及包边方式,T=2.0以下问隙0.2T=2-3问隙0.5,包边方式采用长边包短边(门板类)

3. 合理考虑公差外形尺寸:负差走到底,正差走一半;孔形尺寸:正差走到底,负差走一半。

4. 毛刺方向

5. 抽牙、压铆、撕裂、冲凸点(包),等位置方向,画出剖视图

6. 核对材质,板厚,以板厚公差

7. 特殊角度,折弯角内半径(一般R=0.5)要试折而定展开

8. 有易出错(相似不对称)的地方应重点提示

9. 尺寸较多的地方要加放大图

10.需喷涂保护地方须表示

四、   板金加工的工艺流程,根据钣金件结构的差异,工艺流程可各不相同,但总的不超过以下几点。

1下料:下料方式有各种,主要有以下几种方式

.剪床:是利用剪床剪切条料简单料件,它主要是为模具落料成形准备加工,成本低,精度低于0.2,但只能加工无孔无切角的条料或块料。

 冲床:是利用冲床分一步或多步在板材上将零件展开后的平板件冲裁成形各种形状料件,其优点是耗费工时短,效率高,精度高,成本低,适用大批量生产,但要设计模具。

  NC数控下料,NC下料时首先要编写数控加工程式,利用编程软件,将绘制的展开图编写成NC数拉加工机床可识别的程式,让其根据这些程式一步一刀在平板上冲裁各构形状平板件,但其结构   受刀具结构所至,成本低,精度于0.15

  镭射下料,是利用激光切割方式,在大平板上将其平板的结构形状切割出来,同NC下料一样需编写镭射程式,它可下各种复杂形状的平板件,成本高,精度于0.1.

  锯床:主要用下铝型材、方管、图管、圆棒料之类,成本低,精度低。

 

第一章 不锈钢的定义

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。

 

不锈钢的发展历史

中华名族是世界上最早冶铁炼钢的国家,我们的祖先远在三千年前就掌握了一些冶铁、炼钢、铸锻和热处理的技艺,比欧洲各国要早1700多年,对世界文明与人类进步作出过重要的贡献。

钢铁对于现代化的工农业生产、交通运输、国防乃至人民生活来说,已成为最基本、最重要的材料。当前,尽管各种新型的无机材料和有机合成材料已得到很大发展。但从生产成本、广泛的适用性能等方面来看,它们还远远不能取代钢铁。因此钢铁的生产能力仍不失为衡量一个国家国力的重要标志之一。钢铁材料之所以得到如此广泛的应用是因为铁矿矿藏集中,贮藏量大,开采、冶炼比较经济,钢铁半成品冷、热变形能力强。制成品具有优良的力学性能(强度,塑性及抗冲击能力)和加工性能(切削,焊接、冷变形等)。但是与硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金属相比,它的最大的缺点是:在大气或酸、碱、盐等各种介质条件下,易于因腐蚀而失重损耗,乃至完全破坏。

不锈钢的种类

不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。

以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。

以化学成分分类: ①Cr系列:铁素体系列、马氏体系列 ②Cr-Ni系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。

以金相组织的分类: ①奥氏体不锈钢,②铁素体不锈钢,③马氏体不锈钢,④双相不锈钢,⑤沉淀硬化不锈钢

不锈钢钢种的发展

1910~1914年诞生的组织分别为马氏体、铁素体和奥氏体的不锈钢,从化学成分来看,主要属Fe-Cr和 Fe-Cr-Ni两大体系。从第一次世界大战结束到第二次世界大战结束的近三十年中(即1919年至1945年)。随着各种工业的发展,不锈钢为适应工作条件而发生了分化,即在原来两大体系三种组织状态的基础上,通过增减碳含量和添加多种其它的合金元素而衍生出了许多新型的不锈钢。从二次大站结束直至目前为止的三十多年中,主要为适应抗海水或盐类腐烛,吸收Y射线及中子、获得超高强度、节约镍等需要而发展了抗点蚀不锈钢、原子能工业用不锈钢、沉淀硬化不锈钢和锰氮代镍不锈钢。

近年来.为了解决奥氏体不锈钢的晶间腐烛和应力腐蚀问题,又分别发展了超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢。目前,已投入市场的不锈钢的品种已达到230种以上,经常使用的也有近50种,其中约有80%是奥氏体不锈钢(18铬--8镍)的衍生物,而其余20%则是由13铬钢演变而成的。关于不锈钢钢种的最主要的研究和发展是集中在两个方面: 

◆ 第一个方面是改善钢的耐腐蚀性,其中对18-8钢晶间腐烛问题的研究,不仅发展了钢种,提出了解决这个间题的工艺方法。还促进了有关不锈钢的钝化和腐蚀机理的研究。 

◆ 第二个方面是发展高强度不锈钢(即沉淀硬化不锈钢),这种钢是二次大战后随着航空、航天和火箭技术的进展而发展起来的。其中半奥氏体沉淀硬化不锈钢具有优异的工艺性能(17-7PH类),固溶处理后极易加工成形,且随后的强化热处理(时效处理)温度不高变形很小,在美国这种钢多用于航空结构,并已大量生产,各国也都有类似钢种投入使用

不锈钢的特性 

1.一般特性

◆ 表面美观以及使用可能性多样化

◆ 耐腐蚀性能好,比普通钢长久耐用

◆ 耐腐蚀性好

◆ 强度高,因而薄板使用的可能性大

◆ 耐高温氧化及强度高,因此能够抗火灾

◆ 常温加工,即容易塑性加工

◆ 因为不必表面处理,所以简便、维护简单

◆ 清洁,光洁度高

◆ 焊接性能好

2.不锈钢的品质特性及其要求

 

2.1不锈钢的品质特性:

项目

基本组织

代表钢种

STS304

STS430

STS410

热处理

固融化热处理

退火

退火后急冷

硬度性

加工硬化性

微量硬化性

小量硬化性

主要用途

建筑物内外装饰,厨房用具,化学刻度,航空机器

建筑材料,汽车零件,加用电器,厨房器具,饭盒等

钎、刀机器零部件,医院用具,手术用具

耐腐蚀性

强度

加工性

磁性

非磁

上磁性

上磁性

焊接性

 

不锈钢制造设备简介

电弧炉(EAF)Electric ArcFurnace

主原料的合金铁(铬铁、镍铁)中加入一般钢进行适当混合后,在电炉里靠电弧产生的热进行熔炼。

精炼炉A.O.D或V.O.D

在电炉里熔炼的不锈钢水里辊入精炼剂除氧,吹进惰性气体-氩气,降低碳及硫的含量,同时调节化学成分。

连铸ContingCasting

在精炼炉里精炼的不锈钢水,生略铸锭块的工程,直接制造扁坯的设备。

加热炉Furnace

把扁坯(毛坯)加热到热轧温度的设备

粗轧炉Rough HotRolling

加热炉加热过的毛坯(扁坯)经过一次热轧生产型板的设备。

精轧机Finish Hot Rolling

经过一次热轧过的型不锈钢型板,再次进行轧制,形成热轧卷及控制量终厚度的设备

连续退火酸洗H-APLAnnealing&Pickling Ling

通过退火,消除因热轧而产生的热轧应力及恢复正常金属组织,以酸洗掉热轧时产生的杂物,并制成最终热轧卷的地方。

表面研磨CGLCoil GrindingLing

热轧时,制品表面发生的不同缺陷,特别是热轧连续退火以及酸洗时引起的腐蚀坑等。通过研磨的方法来调整表面平整度的设备。

带钢准备机组(CBL)Coil Building-up Ling

本机组专为提高产品成材率而焊接引带设计,本机组另一功能为原材料表面质量检查

二十冷轧机ZRM20-hi SendzimirMill

象不锈钢一样需要高强度、高精度制品的专门为冷轧而设计的轧机,该轧机目前为世界上最为先进的二十辊轧机。该机组配备全过程的自动厚度控制系统AGC,该系统控制精度为0.025mm本系统除压下装置和系统程序外,还有一台工业用IBM32位奔腾计算机作为中心控制单元,2台测厚仪分别位于带钢两侧,测厚系统与AGC系统,SPC系统流程周期计算相连接。带钢断面测量: 这个功能允许操作者在整个带钢宽度上移动测厚仪,并且在AGC的显示屏上得到带钢的断面图,并可打印出来。这样,操作者可以精确地设定参数和控制板型。测厚仪的C形架及液压缸可以保证移动测厚仪移动。 测厚仪的选择受轧机方向开关的限制,如果操作者想看入口带钢断面,他可以改变方向开关并按移动键,测厚仪就每隔12.7mm测量一个点,然后测厚仪回到中间,带钢的断面就显示在屏幕上。 该机组还配备了先进的乳化液过滤系统,从而可以保证生产出的带钢表面美观光洁。

连续退火酸洗(APL)Annealing&Pickling Line

在冷轧中发生的不锈钢内部组织,通过热处理恢复常态,同时在热处理过程中发生的高温氧化物,为了保持不锈钢的固有表面而再次进行酸洗去掉高温氧化物的工程(工序)。本机组为美国FATA公司设备,机组全长为299.89m,设有无明火预热段、预热段、加热段和均热段共四段退火炉,设有中性盐硫酸钠电解酸洗,从而进行硝酸、氢氟酸的混合酸洗段,从而可以最终保证带钢表面的光洁度。

平整机组(SPM)Skin Pass Mill

在冷轧后经热处理的制品以极少的压下量来轧制的工序,其目的是为了得到制品的机械性能的改善提高和核正,以及为了得到金属光泽的设备。

表面研磨机组(CPL)Coil Polishing ling

根据用户要求表面状态进行研磨的最终表面研磨的加工工程。ZPSS公司生产NO2D、NO2B、NO3、NO4、HL等表面的产品。

纵剪机组(STL)Slitting Ling

在前工程中加工完了的制品,按照用户的要求所定的长度、宽度剪段的工程。本工程可剪切规格为宽度45mm~1000mm之间。

横剪机组(SCL)Shearing Ling

在前工程中加工完了的制品,按照用户的要求所定的长度、宽度剪段的工程。本工程可剪段规格为长度1000mm~4000mm之间的钢板、可分割重量不等的小钢卷。

 

不锈钢保管及运输

保管

保管时应注意水分、灰尘、油、润滑油等,以及表面发生锈 ,或者焊接不良耐蚀性下降。

贴膜和钢板基体之间浸入水分时,腐蚀速度反而比没贴膜时情况还要快。仓库保管时应放在干净、干燥易通风处,保持原来的包装状态,贴膜的不锈钢应避免直射光线,贴膜应周期性做检查,要是贴膜变质(贴膜寿命6个月)应立即替换,加垫纸时包装材料若浸湿,为防止表面腐蚀应立即除掉垫纸。

运输

运输时为了避免表面划伤得用橡胶或枕木,尽可能采用不锈钢保护专用材,为避免指纹产生的表面污染,操作时应带手套。

 

 

不锈钢的性能与组织

目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。

实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。

1).各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用

1-1.铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明:

①铬使铁基固溶体的电极电位提高

②铬吸收铁的电子使铁钝化

钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多,主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。

1-2. 碳在不锈钢中的两重性

碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成—系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢。

例如工业中应用最广泛的,也是最起码的不锈钢——0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一最低限度的含铬量。

就这五个钢号来说由于含碳量不同,强度与耐腐蚀性能也是有区别的,0Cr13~2Crl3钢的耐腐蚀性较好但强度低于3Crl3和4Cr13钢,多用于制造结构零件,后两个钢号由于含碳较高而可获得高的强度多用于制造弹簧、刀具等要求高强度及耐磨的零件。又如为了克服18-8铬镍不锈钢的晶间腐蚀,可以将钢的含碳量降至0.03%以下,或者加入比铬和碳亲和力更大的元素(钛或铌),使之不形成碳化铬,再如当高硬度与耐磨性成为主要要求时,我们可以在增加钢的含碳量的同时适当地提高含铬量,做到既满足硬度与耐磨性的要求,又兼顾—定的耐腐蚀功能,工业上用作轴承、量具与刃具有不锈钢9Cr18和9Cr17MoVCo钢,含碳量虽高达0.85~0.95%,由于它们的含铬量也相应地提高了,所以仍保证了耐腐蚀的要求。

总的来讲,目前工业中获得应用的不锈钢的含碳量都是比较低的,大多数不锈钢的含碳量在0.1~0.4%之间,耐酸钢则以含碳0.1~0.2%的居多。含碳量大于0.4%的不锈钢仅占钢号总数的一小部分,这是因为在大多数使用条件下,不锈钢总是以耐腐蚀为主要目的。此外,较低的含碳量也是出于某些工艺上的要求,如易于焊接及冷变形等。

1-3. 镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的

镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。

基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。

1-4. 锰和氮可以代替铬镍不锈钢中镍

铬镍奥氏体钢的优点虽然很多,但近几十年来由于镍基耐热合金与含镍20%以下的热强钢的大量发展与应用,以及化学工业日益发展对不锈钢的需要量越来越大,而镍的矿藏量较少且又集中分布在少数地区,因此在世界范围内出现了镍在供和需方面的矛盾。所以在不锈钢与许多其他合金领域(如大型铸锻件用钢、工具钢、热强钢等)中,特别是镍的资源比较缺乏的国家,广泛地开展了节镍和以其他元素代镍的科学研究与生产实践,在这方面研究和应用比较多的是以锰和氮来代替不锈钢与耐热钢中的镍。

锰对于奥氏体的作用与镍相似。但说得确切一些,锰的作用不在于形成奥氏体,而是在于它降低钢的临界淬火速度,在冷却时增加奥氏体的稳定性,抑制奥氏体的分解,使高温下形成的奥氏体得以保持到常温。在提高钢的耐腐蚀性能方面,锰的作用不大,如钢中的含锰量从0到10.4%变化,也不使钢在空气与酸中的耐腐蚀性能发生明显的改变。这是因为锰对提高铁基固溶体的电极电位的作用不大,形成的氧化膜的防护作用也很低,所以工业上虽有以锰合金化的奥氏体钢(如40Mn18Cr4,50Mn18Cr4WN、ZGMn13钢等),但它们不能作为不锈钢使用。锰在钢中稳定奥氏体的作用约为镍的二分之一,即2%的氮在钢中的作用也是稳定奥氏体,并且作用的程度比镍还要大。例如,欲使含18%铬的钢在常温下获得奥氏体组织,以锰和氮代镍的低镍不锈钢与元镍的铬锰氮不诱钢,目前已在工业中获得应用,有的已成功地代替了经典的18-8铬镍不锈钢。

1-5.不锈钢中加钛或铌是为了防止晶间腐蚀。

1-6.钼和铜可以提高某些不锈钢的耐腐蚀性能。

1-7.其他元素对不锈钢的性能和组织的影响

以上主要的九种元素对不锈钢的性能和组织的影响,除这些元素对不锈钢性能与组织影响较大的元素以外,不锈钢中还含有一些其他的元素。有的是和一般钢一样为常存杂质元素,如硅、硫、磷等.也有的是为了某些特定的目的而加入的,如钴、硼、硒、稀土元素等。从不锈钢的耐腐蚀性能这一主要性质来说,这些元素相对于已讨论的九种元素,都是非主要方面的,虽然如此,但也不能完全忽略,因为它们对不锈钢的性能与组织同样也发生影响。

硅是形成铁素体的元素,在一般不锈钢中为常存杂质元素。

钴作为合金元素在钢中应用不多,这是因为钴的价格高及其在其它方面(如高速钢、硬质合金、钴基耐热合金、磁钢或硬磁合金等)有着更重要的用途。在一般不锈钢中加钴作合金元素的也不多,常用不锈钢如9Crl7MoVCo钢(含1.2-1.8%钴)加钴,目的并不在于提高耐腐蚀性能而在于提高硬度,因为这种不锈钢的主要用途是制造切片机械刃具、剪刀及手术刀片等。

硼:高铬铁素体不锈钢Crl7Mo2Ti钢中加0.005%硼,可使在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高。加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奥氏体不锈钢的热态塑性改善。少量的硼由于形成低熔点共晶体,使奥氏体钢焊接时产生热裂纹的倾向增大,但含有较多的硼(0.5~0.6%)时,反而可防止热裂纹的产生。因为当含有0.5~0.6%的硼时,形成奥氏体-硼化物两相组织,使焊缝的熔点降低。熔池的凝固温度低于半溶化区时,母材在冷却时产生的张应力,由处于液态.固态的焊缝金属承受,此时是不致引起裂缝的,即使在近缝区形成了裂纹,也可以为处于液态-固态的熔池金属所填充。含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。

磷:在一般不锈钢中都是杂质元素,但其在奥氏体不锈钢中的危害性不像在一般钢中那样显著,故含量可允许高一些,如有的资料提出可达0.06%,以利于冶炼控制。个别的含锰的奥氏体钢的含磷量可达0.06%(如2Crl3NiMn9钢)以至0.08%(如Cr14Mnl4Ni钢)。利用磷对钢的强化作用,也有加磷作为时效硬化不锈钢的合金元素,PH17-10P钢(含0.25%磷)乃PH-HNM钢(含0.30磷)等。

硫和硒:在一般不锈钢中也是常有杂质元素。但向不锈钢中加0.2~0.4%的硫,可提高不锈钢的切削性能,硒也具有同样的作用。硫和硒提高不锈钢的切削性能,是因为它们降低不锈钢的韧性,例如一般18-8铬镍不锈钢的冲击值可达30公斤/厘米2。含0.31%硫的18-8钢(0.084%C、18.15%Cr、9.25%Ni)的冲击值为1.8公斤/平方厘米;含0。22%硒的18-8钢(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的冲击值为3.24公斤/平方厘米。硫与硒均降低不锈钢的耐腐蚀性能,所以实际应用它们作为不锈钢的合金化元素的很少。

稀土元素:稀土元素应用于不锈钢,目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Cr17Mo2Ti钢中加少量的稀土元素,可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。奥氏体和奥氏体-铁素体不锈钢中加0.02~0.5%的稀土元素(铈镧合金),可显著改善锻造性能。曾有一种含19.5%铬、23%镍以及钼铜锰的奥氏体钢,由于热加工工艺性能在过去只能生产铸件,加稀土元素后则可轧制成各种型材。

2).按金相组织对不锈钢的分类及各类不锈钢的一般特点

按化学成分(主要是含铬量)及用途,不锈钢分为不锈与耐酸两大类。工业上还按自高温(900-1100度)加热空气冷却后钢的基体组织的类型对不锈钢进行分类,这是基于我们上面所讨论的碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点决定的。

工业上应用的不锈钢按金相组织可分为三大类:铁素体不锈钢,马氏体不锈钢,奥氏体不锈钢。可以把这三类不锈钢的特点归纳(如下表),但需要说明的是马氏体不锈钢并不是都不可焊接,只是受某些条件的限制,如焊前应预热焊后应作高温回火等,而使焊接工艺比较复杂。实际生产中一些马氏体不锈钢如1Cr13,2Cr13以及2Cr13与45钢焊接还是比较多的。

 

 

 

不锈钢的耐蚀性能

1.腐蚀的种类和定义

一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性,但在另外某种介质中,却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说,一种不锈钢不可能对所有介质都耐蚀。在众多的工业用途中,不锈钢都能提供今人满意的耐蚀性能。根据使用的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀)。这些局部腐蚀所导致的失效事例几乎占失效事例的一半以上。事实上,很多失效事故是可以通过合理的选材而予以避免的。

金属的腐蚀,按机理可分为特理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀三种。生活实际、工程实际中的金属腐蚀,绝大多数都属于电化学腐蚀。

应力腐蚀开裂(SCC):是指承受应力的合金在腐蚀性环境中由于烈纹的扩展而互生失效的一种通用术语。应力腐蚀开裂具有脆性断口形貌,但它也可能发生于韧性高的材料中。发生应力腐蚀开裂的必要条件是要有拉应力(不论是残余应力还是外加应力,或者两者兼而有之)和特定的腐蚀介质存在。型纹的形成和扩展大致与拉应力方向垂直。这个导致应力腐蚀开裂的应力值,要比没有腐蚀介质存在时材料断裂所需要的应力值小得多。在微观上,穿过晶粒的裂纹称为穿晶裂纹,而沿晶界扩图的裂纹称为沿晶裂纹,当应力腐蚀开裂扩展至其一深度时(此处,承受载荷的材料断面上的应力达到它在空气中的断裂应力),则材料就按正常的裂纹(在韧性材料中,通常是通过显微缺陷的聚合)而断开。因此,由于应力腐蚀开裂而失效的零件的断面,将包含有应力腐蚀开裂的特征区域以及与已微缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。

点腐蚀:点腐蚀是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微而分散发生高度的局部腐蚀,常见蚀点的尺寸小于1.00mm,深度往往大于表面孔径,轻者有较浅的蚀坑,严重的甚至形成穿孔。

晶间腐蚀:晶粒间界是结晶学取向不同的晶粒间紊乱错合的界城,因而,它们是钢中各种溶质元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相)沉淀析出的有利区城。因此,在某些腐蚀介质中,晶粒间界可能先行被腐蚀乃是不足为奇的。这种类型的腐蚀被称为晶间腐蚀,大多数的金属和合金在特定的腐蚀介质中都可能呈现晶间腐蚀。晶间腐蚀是一种有选择性的腐蚀破坏,它与一般选择性腐蚀不同之处在于,腐蚀的局部性是显微尺度的,而宏观上不一定是局部的。

缝隙腐蚀:是指在金属构件缝隙处发生斑点状或溃疡形的宏观蚀坑,是局部腐蚀的一种形式,它可能发全于溶液停滞的缝隙之中或屏蔽的表面内。这样的缝隙可以在金属与金属或金属与非金属的接合处形成,例如,在与铆钉、螺栓、垫片、阀座、松动的表面沉积物以及海生物相接烛之处形成。

全面腐蚀:是用来描述在整个合金表面上以比较均勺的方式所发生的腐蚀现象的术语。当发生全面腐蚀时,村料由于腐蚀而逐渐变薄,甚至材料腐蚀失效。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。全面腐蚀所引起的失效问题并不怎么令人担心,因为,这种腐蚀通常可以通过简单的浸泡试验或查阅腐蚀方面的文献资料而预测它。

均匀腐蚀:是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。根据不同的使用情况对耐蚀提出不同的指标要求,一般可分为两大类:

  1. 1.    不锈钢 指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小于0.01mm/年的,认为是"完全耐蚀";腐蚀速率小于0.1mm/年的,认为是"耐蚀"的。
  2. 2.    耐蚀钢 指在各种强烈腐蚀介质中能耐蚀的钢。

2..各种不锈钢的耐腐蚀性能

301 不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。

302 不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。

302B 是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。

303和303Se 是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。

304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。

304L 是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。

304N 是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。

305和384 不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。

308 不锈钢用于制作焊条。

309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种,所不同者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性.

316和317 型不锈钢含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中,316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。

321、347及348 是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的限制。

表面加工等级、特征及用途

原面:NO.1 热轧后施以热处理及酸洗处理的表面。一般用于冷轧材料,工业用槽罐、化学工业装置等,厚度较厚由2.0MM-8.0MM。

钝面:NO.2D 冷轧后经热处理、酸洗者,其材质柔软,表面呈银白色光泽,用于深冲压加工,如汽车构件、水管等。

雾面:NO.2B 冷轧后经热处理、酸洗,再以精轧加工使表面为适度之光亮者。由于表面光滑,易于再研磨,使表面更加光亮,用途广泛,如餐具、建材等。采用改善机械性能的表面处理后,几乎满足所有用途。

粗砂NO.3 用100-120号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹。用于建筑内外装饰材料、电器产品及厨房设备等。

细砂:NO.4 用粒度150-180号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹,条纹比 NO.3细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。

#320 用320号研磨带研磨出来的产品。具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹,条纹比 NO.4细。用于浴池、建筑内外装饰材料、电器产品、厨房设备及食品设备等。

毛丝面HAIRLINE:HL NO.4经适当粒度抛光砂带的连续研磨生成研磨花纹的产品(细分 150-320号)。主要用于建筑装饰,电梯,建筑物的门、面板等。

亮面:BA 经冷轧后施以光亮退火,并经过平整得到的产品。表面光泽度极好,有很高的反射率。如同镜面的表面。用于家电产品、镜子、厨房设备、装饰材料等。

SUS304:具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能,冲压弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性。广泛用于家庭用品(1、2类餐具)、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。

SUS304L:奥氏体基本钢种,用途最为广泛;耐蚀性和耐热性优良;低温强度和机械性能优良;单相奥氏体组织,无热处理硬化现象(无磁性,使用温度-196--800℃)。

SUS304Cu:以17Cr-7Ni-2Cu为基本组成的奥氏不锈钢;成形性优良,特别是拔丝和抗时效裂纹性好;--耐腐蚀性与304相同。

SUS316: 耐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,无磁性。适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施

SUS316L:钢中添加Mo(2-3%),故耐蚀性和高温强度优良;SUS316L含碳量比SUS316低,因此,抗晶间腐蚀性比SUS316优良;高温蠕变强度高。可在苛刻的条件使用,加工硬化性好,无磁性。 适于海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料生产设备、照相、食品工业、沿海设施

SUS321:在304钢中添加Ti,故抗晶间腐蚀性优良;高温强度和高温抗氧性优良;成本高,加工性比SUS304差。耐热材料、汽车、飞行器排气管管路,锅炉炉盖、管道,化学装置、热交换器.

SUH409H: 加工性能、焊接性能良好,高温抗氧化性能良好,能够承受的温度范围从室温直到575℃。广泛用于汽车尾气排气系统。

SUS409L:控制钢中的C和N含量,故焊接性、成形性和耐蚀性优良;含11%Cr,高温和常温下为具有BCC结构的铁素体不锈钢;因填了Ti,750℃以下有空氧化性和耐蚀性。

SUS410:马氏体代表钢种,强度高,硬度高(有磁性);抗腐蚀性差,不适合于严重腐蚀环境下使用;含C量低,加工性好,通过热处理可使表面硬化。

SUS420J2:马氏体代表钢种,强度高,硬度高(有磁性);耐腐蚀性差,加工成形性差,耐磨性好;能够进行热处理改善机械性能。广泛用于加工刀具、管嘴、阀门、板尺、餐具。

SUS430:热膨胀率低,成型型及耐氧化性好 适用于耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽。价格低,加工性好是理想的SUS304的替代品;抗英里腐蚀性好,典型的非热处理硬化性铁素体系不锈钢。

特别地,316和317不锈钢(317不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于310和304不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于15%和高于85%时,316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能,所以通常用于海洋环境。

316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。

耐腐蚀性:耐腐蚀性能优于304不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。

耐热性:在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中,316不锈钢具有好的耐氧化性能:在800-1575度的范围内,最好不要连续作用316不锈钢,但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时,该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好,可用上述温度范围。

热处理:在1850-2050度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。

焊接:316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途,分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能,316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢,不需要进行焊后退火处理。

典型用途:纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。

不锈钢为什么也生锈?

不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大感惊奇:认为 “不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题”。 其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的 条件下也会生锈的。

不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。 如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。

不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金 属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生 活中多见的有如下几种:

1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附 着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。

2.不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧 情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。

3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石 灰水喷溅),引起局部腐蚀。

4.在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。

以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以,为确保金属表面永久光亮,不被锈蚀,我们建议:

  1. 1.    必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗,去除附着物,消除引发修饰的外界因素。
  2. 2.    海滨地区要使用316材质不锈钢,316材质能抵抗海水腐蚀。
  3. 3.    市场上有些不锈钢管化学成分不能符合相应国家标准,达不到304 材质要求。因此也会引起生锈,这就需要用户认真选择有信誉厂家的产品]

不锈钢为什么也会带磁

人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。

不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类:

1   奥氏体型:如304、321、316、310等;

2   马氏体或铁素体型:如430、420、410等;

奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。

通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,但这不能认为是冒牌或不合格,这是什么原因呢?

上面提到奥氏体是无磁或弱磁性,而马氏体或铁素体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样,304不锈钢中就会带有微弱的磁性。

另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性也越大。如同一批号的钢带,生产Φ76管,无明显磁感,生产Φ9.5管。因泠弯变形较大磁感就明显一些,生产方矩形管因变形量比圆管大,特别是折角部分,变形更激烈磁性更明显。

要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性,可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织,从而消去磁性。

特别要提出的是,因上面原因造成的304不锈钢的磁性,与其他材质的不锈钢,如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的,也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。

这就告诉我们,如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别为304或316材质;如果与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,因判别为不是304材质。

我们建议,购买不锈钢产品应选有信誉的厂家的产品,不要贪便宜,谨防上当。

不锈钢的有关实用知识

A   不锈钢热轧钢板

不锈钢热轧钢板是用热轧工艺生产的不锈钢钢板。厚度不大于3mm的为薄板,厚度大于3mm的为厚板用于化工、石油、机械、船舶等行业制造耐蚀零件、容器和设备。其分类和牌号如下:

1   奥氏体型钢

(1)1Cr17Mn6Ni15N;(2)1Cr18Mn8Ni5N;(3)1Cr18Ni9;(4)1Cr18Ni9Si3;(5)0Cr18Ni9; (6)00Cr19Ni10;(7)0Cr19Ni9N;(8)0Cr19Ni10NbN;(9)00Cr18Ni10N;(10)1Cr18Ni12;(11) 0Cr23Ni13;(12)0Cr25Ni20;(13) 0Cr17Ni12Mo2;(14) 00Cr17Ni14Mo2; (15) 0Cr17Ni12Mo2N;(16) 00Cr17Ni13Mo2N;

(17) 1Cr18Ni12Mo2Ti;(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti; (19) 1Cr18Ni12Mo3Ti;(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti;

(21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2; (22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2;(23) 0Cr19Ni13Mo3;(24) 00Cr19Ni13Mo3;

(25) 0Cr18Ni16Mo5; (26) 1Cr18Ni9Ti;(27) 0Cr18Ni10Ti;(28) 0Cr18Ni11Nb;(29) 0Cr18Ni13Si4

2   奥氏体——铁素体型钢

(30)0Cr26Ni5Mo2;(31)00Cr18Ni5Mo3Si2;

3   铁素体型钢

(32)0Cr13Al;(33) 00Cr12;(34)1Cr15;(35)1Cr17;(36)1Cr17Mo;(37)00Cr17Mo; (38)00Cr18Mo2;(39)00Cr30Mo2;(40)00Cr27Mo

4   马氏体型钢

(41)1Cr12;(42)0Cr13;(43);1Cr13;(44)2Cr13;(45)3Cr13;(46)4Cr13; 47)3Cr16;

(48)7Cr17

5   沉淀硬化型钢

(49)0Cr17Ni7Al

B   不锈钢冷轧钢板

不锈钢冷轧钢板是用冷轧工艺生产的不锈钢钢板,厚度不大于3mm的为薄板, 厚度大于3mm的为厚板。用于制作耐腐蚀部件,石油、化工的管道、容器、医疗器械、船舶设备等,其分类和牌号如下:

1   奥氏体型钢

除与热轧部分相同外(29种),还有:(1)2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8 

2    奥氏体——铁素体型钢

除与热轧部分相同外(2种),还有:(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti

3   铁素体型钢

除与热轧部分相同外(9种),还有:00Cr17

4   马氏体型钢

除与热轧部分相同外(8种),还有1Cr17Ni2

5.沉淀硬化型钢:同热轧部分

C   铁素体、奥氏体、马氏体简介

大家知道固态金属及合金都是晶体,即在其内部原子是按一定规律排列的,排列的方式一般有三种即:体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的,它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构:910℃以下为具有体心立方晶格结构的α——铁, 910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去,而又不破坏铁所具有的晶格结构,这样的物质称为固溶体。碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体,它的溶碳能力极低,最大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体,它的溶碳能力较高,最高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。钢在高温时所形成的奥氏体,过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下,这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能,奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体,称为马氏体。由于含碳量过饱和,引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低,脆性增大。不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明,只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高,因此,不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高,对钢的组织也有很大影响,当铬含量高而碳含量很少时,铬会使铁碳平衡,图上的Υ相区缩小,甚至消失,这种不锈钢为铁素体

组织结构,加热时不发生相变,称为铁素体型不锈钢。当含铬量较低(但高于12%),碳含量较高,合金在从高温冷却时,极易形成马氏体,故称这类钢为马氏体型不锈钢。镍可以扩展Υ相区,使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多,使钢在室温下也具有奥氏体组织结构,则称这种钢为奥氏体型不锈钢。

D   不锈钢在各领域的应用

1   1960年——1999年约40年间,西方国家的不锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨,增加了约8倍,平均年增长率约为5.5%。不锈钢主要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器,家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看,不锈钢的需求有望进一步扩大。在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统,用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为20-30kg,全世界的年需求约100万吨,这是不锈钢最大的应用领域。在建筑领域,最近的需求急剧增长,如:新加坡地铁车站的防护装置,使用了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后,用于建筑业的不锈钢增长了约4倍,主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代,在日本沿海地区使用304型无涂漆材作为屋顶材料,从防锈考虑,逐步转变为使用涂漆不锈钢。进入90年代,开发了具有高耐蚀性的20%以上高Cr铁素体系不锈钢,被用作屋顶材料,同时为了美观性,开发了各种表面精加工技术。在土木领域,日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区,为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐,这就加速了钢筋的腐蚀,所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中,近3年间约有40处采用了不锈钢钢筋,每处的使用量为200-1000吨,今后不锈钢在该领域的市场将有所作为。

2   今后扩大不锈钢应用的关键是环保、长寿命和IT的普及。

关于环保方面,首先从大气环保的观点看,用于抑制二恶英发生的高温垃圾焚烧装置、LNG发电装置和使用煤的高效发电装置的耐热、耐高温腐蚀不锈钢的需求将扩大。还有估计在21世纪初将投入实际应用的燃料电池汽车的电池壳也将使用不锈钢。从水质环保的观点看,在给水、排水处理装置中,具有优异耐蚀性的不锈钢也将扩大需求。关于长寿命,在欧洲已有的桥梁、高速公路、隧道等设施中,不锈钢的应用在增加,预计这种潮流将遍及全世界。还有日本一般住宅建筑的寿命特别短为20-30年,废材处理成为一大问题。最近以寿命达到100年为目标的建筑物开始出现,这样具有优异耐久性的材料需求将增长。从地球环保的观点看,长寿命在减少土木、建筑废材的同时,有必要从引入新概念的设计阶段探讨如何降低维修成本。关于 IT的普及,在IT的发展和普及过程中,功能材料在设备硬件方面起很大的作用,对高精密度、高功能材料的要求非常大。如:在手机和微机部件中,灵活应用了不锈钢的高强度、弹性和非磁性等特性,使得不锈钢的应用扩大。还有在半导体和各种基板的制造设备中,具有良好清洁度和耐久性的不锈钢发挥了重要作用。不锈钢具有多种其它金属没有的优异性能,是一种具有优异耐久性和再循环性的材料,今后对应时代的变化,不锈钢将广泛应用于各种领域。

 

 

1.不锈钢在建筑业中的应用

近年来,应用不锈钢作为建筑材料正日益广泛。使用越来越广泛有着多方面的原因,其中包括对材料更好的了解、企图更新某些设计,设想生产出一种既耐久又无需维护的结构材料等。

    早期,不锈钢用于建筑方面只局限在某些场合,即在过去认为没有适当材料的场合建筑师们正在寻求一种有特殊作用的新材料。实际上许多这样的场合,不锈钢已长期被使用而其效果已经经过长期不断地对不锈钢的冲刷作用,使生产厂家相信不锈钢材料用于室外场合甚至在高腐蚀性气体的条件下也不腐蚀。

    由于不锈钢具有耐用和几乎无需要维护表面这两种特性,促使人们较以往任何时候都更加重视其应用。大多数建筑材料的价格都在一定比例迅速上涨,而有许多材料的涨价又远远超过不锈钢材料。为保养和维持建筑物内外结构处于良好状态的费用更加猛涨得惊人。今天的建筑师必须认真地考虑建筑物的全部情况。如果建筑物长年需要更换或维修,那么建筑师的设计是失败的。

    近年来,游泳池的墙壁已采用不锈钢。长期以来采用的主要材料混凝土需要每年修补和涂刷,尤其是在北方地区.用碳钢并加涂层建造的游泳池每年也需要大面积的擦洗和涂刷,上述两者都增加了游泳池一笔可观的使用开支。当游泳池采用不锈钢材料(304型,2B光洁度)做侧壁时,擦洗就很简单,只需用水和肥皂便能很快洗净。现在的游泳池常常采用不锈钢槽壁和混压土池底,池底用混凝土主要是为了防滑。

    某些建筑物的墙壁用304型,8级镜面抛光的不锈钢作材料。互相连接的不锈钢板都经过抛光和着色打磨使墙壁具有一致的色凋和反光性。为了防止油垢,大面积的不锈钢板的露出部分(茸脚)安装在由使镀锌板和压缩板组成的厚夹层中。抛光的不锈钢板用环氧树脂作粘结剂与镀锌钢板连接固定。

    由干不锈钢能得到很软的性能,使它右可能用来作屋顶覆盖层材料。正是因为这种材料容易成形,耐用美观,故许多建筑师选用不锈钢不仅单纯把它作为一种保护层,而是作为总体设计的组成部分。

    某些建筑物(室内滑冰场管)用不锈钢材料建造永平重叠层的屋顶,不仅使该建筑从设计的观点上美观大方,而且由于不锈钢表面的反光作用,使室内滑冰季节得以延长而兔去承担不合理的投资。

    对于某些特殊结构,往往由于应用不锈钢使许多难题得到解决。比如有一座汽车库,设计时要求停车库对停放汽车不仅要有保护作用且对排出气体具有良好通风作用;同时还能使一定程度的阳光进入车库,选材既经久耐用又无需保养。为满足上述要求,设计者选用6*10in(15*25cm)201型不锈钢格板,将格板固定在垂直柱子上,使内外交错造成重叠布局.为增强建筑设汁效果,交错的外格板上采用浮面光洁度,外围的成行柱格板采用普通2B光洁度,所有里面的格板均为2D光沽度。这种交借变化的格局使车库具有一个生动的外观。

    对于一座建筑物的屋顶结构,其使用寿命和外观应同样重视。在机场的餐厅,为了使屋顶美观,排气风扇都用不锈钢板遮盖。在选择遮盖材料时,还特别强调了材料的不反光性。所选用的村料为304型不锈钢,粗抛光,低反射性,6级光洁度。对于光沽度的选择要特别注意到特别由于发出眩光,防碍飞行员在到达目的地着陆时的视线。

    办公大厅的内外建筑给构中都采用了不锈钢材料。其建筑措施采用不锈钢作幕墙。建筑入口处的柱列都包上不锈钢板,建筑物正面所有窗户的净化装置也都途盖上不锈钢。

    办公大厦休息厅上面的无花板是由带有浮雕的不锈钢板组成。利用阳模和阴模冲制不锈钢薄板上的浮凸部分.

    不锈钢不仅使用寿命长,而且是制作俘凸给构的好材料,这样可以加强建筑物的造型美,故往往是广场的主要标志。

    不锈钢作为主要材料用于室外艺末建筑的另一例子是矗立在河畔上有名的拱桥。

    不锈钢材料可以任意选择。它具有多种不同的强度-重量比以适应各类建筑结构要求。此外,不同等级的表面光洁度也为各种不同建筑设施提供选择范围,以满足实际需要。建筑师的大胆构思,将使不锈钢在建筑业上的应用日益广泛。

 

 

【导入一】钢的基础知识

钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁,熔点为1515摄式度。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。

钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,指含碳量小于2%的铁碳合金。根据成分不同,又可分为碳素钢和合金钢。根据性能和用途不同,又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。

钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下几种:

1、按品质分类

(1)普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)

(2)优质钢(P、S均≤0.035%)

(3)高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)

2.、按化学成份分类

(1)碳素钢:

a.低碳钢(C≤0.25%);

b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);

c.高碳钢(C≤0.60%)。

(2)合金钢:

a.低合金钢(合金元素总含量≤5%)

b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%)

c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。

3、按成形方法分类:(1)锻钢;(2)铸钢;(3)热轧钢;(4)冷拉钢。

4、按金相组织分类

(1)退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体)b.共析钢(珠光体)c.过共析钢(珠光体+渗碳体)d.莱氏体钢(珠光体+渗体)。

(2)正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。

(3)无相变或部分发生相变的

5、按用途分类

(1)建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。

(2)结构钢   a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。  b.弹簧钢   c.轴承钢

(3)工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。

(4)特殊性能钢

a.不锈耐酸钢

b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢

c.电热合金钢;

d.耐磨钢;

e.低温用钢;

f.电工用钢

(5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6、综合分类

(1)普通钢   

a.碳素结构钢:(a)Q195;(b)Q215(A、B);(c)Q235(A、B、C);(d)Q255(A、B);(e)Q275。 

b.低合金结构钢  

c.特定用途的普通结构钢

(2)优质钢(包括高级优质钢)

a.结构钢:(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;(f)特定用途优质结构钢。

b.工具钢:(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。

c.特殊性能钢:(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢。

7、按冶炼方法分类

(1)按炉种分  

a.平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。

b.转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或(a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢;(c)顶吹转炉钢。

c.电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。

(2)按脱氧程度和浇注制度分  a.沸腾钢;b.半镇静钢;镇静钢;d.特殊镇静钢。

8炼钢过程及性质比较

热处理(HeatTreatment)-是利用加热和冷却以改变金属物理性质的方法。热处理能改善钢的显微结构,使达到所需的物理要求。韧性,硬度和耐磨性是通过热处理而获得的特性中的几种。要获得这些特性,需使用热处理中的淬硬<又称淬火>,回火,退火<又称朡化>和表面淬硬等操作。

淬硬(Hardening,又称淬火)-是将金属均匀地加热至适当温度,然後迅速浸入水或油中急冷,或在空气中或冷冻区中冷却,使金属获得所需要的硬度。

回火-钢件淬硬後会变脆,同时由淬火急冷而引致的应力,可使钢件受到轻击而断裂。要消除脆性,可用回火处理法。回火就是将钢件重新加热至适当的温度或颜色,然後予以急冷。回火虽然使钢的硬度略为减少,但可增加钢的韧性而降低其脆性。

退火-退火是消除钢件的内在应力和勒化钢件的方法。退火法是将钢件加热至高於临界温度,然後放入乾灰、石灰、石棉或封闭在炉内,令它慢慢冷却

硬度(Hardness)-是材料抵抗外物刺入的一种能力。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法。这种方法不太科学。用硬度试验器来试验极为准确,是现代试验硬度常用的方法。最常用的试验法有洛氏硬度试验洛氏硬度试验机利用钻石冲入金属的深度来测定金属的硬度,冲入深度愈大,硬度愈小。钻石冲入金属的深度,可从指针指出正确的数字,该数字称为洛氏硬度数。

锻造-是用锤击使金属成为一定形状<成型>的方法,当钢件加热达到锻造温度时,可以从事锻造、弯屈、抽拉、成型等操作。大多数钢材加热至鲜明樱红色时都很易锻造。

脆性-表示金属容易破裂的性质,铸铁的脆性大,甚至跌落地上亦会破裂。脆性与硬度有密切关系,硬度高的材料通常脆性亦大。

延性-(又称柔软性)是金属受外力永久变形而不碎裂的性质,延性的金属可抽拉成细线。

弹性-是金属受外力变形,当外力消除之後又恢复其原有形状的一种性质。弹簧钢是极富弹性的一种材料。

硬度-是金属抵抗外物刺入或切削的。一种能增加钢材硬度常用的方法是淬火。

展性-又称可锻性,是金属延性或柔软性的另一种表示法。展性是金属接受锤锻或滚轧而变形时不致破裂的一种性质。

韧性-是金属抵受震动或冲击的能力。韧性与脆性刚好相反。

 

【导入二】化学元素对钢性能的影响

1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。硅量增加,会降低钢的焊接性能。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

4、磷(P):在一般情况下,磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性,使焊接性能变坏,降低塑性,使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%,优质钢要求更低些。

5、硫(S):硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性,降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利,降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫,可以改善切削加工性,通常称易切削钢。

6、铬(Cr):在结构钢和工具钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性,因而是不锈钢,耐热钢的重要合金元素。

7、镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源,故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

8、 钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。结构钢中加入钼,能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

9、钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。

10、钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

11、钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。

12、铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌,可防止晶间腐蚀现象。

13、钴(Co):钴是稀有的贵重金属,多用于特殊钢和合金中,如热强钢和磁性材料。

14、铜(Cu):武钢用大冶矿石所炼的钢,往往含有铜。铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。

15、铝(Al):铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝,可细化晶粒,提高冲击韧性,如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能,铝与铬、硅合用,可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。

16、硼(B):钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能,提高强度。

17、氮(N):氮能提高钢的强度,低温韧性和焊接性,增加时效敏感性。

18、稀土(Xt):稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。这些元素都是金属,但他们的氧化物很象“土”,所以习惯上称稀土。钢中加入稀土,可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质,从而改善了钢的各种性能,如韧性、焊接性,冷加工性能。在犁铧钢中加入稀土,可提高耐磨性。

 

【导入三】什么是镍?镍是什么意思?

镍是不锈钢价格风向标那么究竟什么是镍呢?镍由科朗斯达德(Axel Cronstedt)在1751年于瑞典发现。跟鈷一样,镍的外语名字(nickel),是化学元素之一,化学符号為Ni,原子序数為28,具磁性,属过渡金属。

在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家,在多米尼加也有大量的镍矿。金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。

镍大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。

镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。

含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。

含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。

由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。

钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,经过相当长的时间,重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,而在转变温度之下,它又有另一种组织结构。结构不同,性能也就不同。

镍具有磁性,能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面吊了比它重六十倍的东西,也不会掉下来。这样,可以用它来制造电磁起重机

 

不锈钢知识

不锈钢(Stainless Steel)指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢

不锈钢是以不锈、耐蚀性为主要特性,且铬含量至少为10.5%,碳含量最大不超过1.2%的钢。

实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,

而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。

由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。

6.     不锈钢简介

铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素(所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上),当钢中含铬量达到12%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜(自钝化膜),可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外,常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。

不锈钢通常按基体组织分为:

1、铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 , 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。

2、奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。

3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。

4、马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。

 

二、不锈钢的腐蚀

不锈钢为什么也生锈?当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大感惊奇就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题。其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。不锈钢具有有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢在任何环境下都能耐腐蚀不生锈的。

不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧断地锈蚀。

一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性,但在另外某种介质中,却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说,一种不锈钢不可能对所有介质都耐蚀。 

三、不锈钢牌号分组

沉淀硬化型【沉淀硬化(析出强化):指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢固溶处理后或经冷加工后,在 400~500℃ 或 700~800℃ 进行沉淀硬化处理,可获得很高的强度。即某些合金的过饱和固溶体在室温下放置或者将它加热到一定温度,溶质原子会在固溶点阵的一定区域内聚集或组成第二相,从而导致合金的硬度升高的现象。】不锈钢,具有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、航空和航天工业中应用。

按成分可分为Cr系(SUS400)、Cr-Ni系(SUS300)、Cr-Mn-Ni(SUS200)及析出硬化系(SUS600)。

常用不锈钢牌号

奥氏体不锈钢:SUS303、SUS303Se、SUS303Cu、SUS304、SUS304L、 SUS310S、SUS316、SUS316L、SUS316N、

    铁氏体不锈钢;SUS430、SUS430F、SUS410

马氏体不锈钢:SUS416、SUS420F、SUS420J2、SUS440A、SUS430B、 

沉澱硬化钢:SUS630 17-4PH、17-7PH、1.4542 

双相不锈钢:329J1、329J1L、 

特殊耐蚀合金:NS系列、GH系列等材料

 

  1. 1.    200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢

200系列常用钢种包括:AISI 201、202、205及印度的J1、J4(含Cu)等成本较304低25%,适用于在弱腐蚀环境的一般用途如器皿、厨具、室内装璜等,其焊接性能较差。最近美国开发的204Cu(3%Cu),与304级不锈钢相比,其强度更高,冷加工性能更加优异,耐腐蚀性与304级相当,有可能取代304成为应用广泛的不锈钢品种。

  1. 1.    300 系列—铬-镍    奥氏体不锈钢

301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢

302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好

303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工

304— 即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。

309—较之304有更好的耐温性

316—继304之後,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。

321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。

l  400 系列—铁素体和马氏体不锈钢

400系列发展趋势为添加微量Nb、Ti、Cu、Al改善深冲性、焊接性、耐蚀性、抗菌性及耐高温强度等,可部分取代304级,主要钢种有:SUS430LX、430JIL、444、445M2、NSS 477M1等。美国和日本已广泛用于汽车排气管(409、410)、洗衣机内筒(430)、餐厨具、家电用品、医疗设备、热水器、屋顶、幕墙、电厂等

408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr,8%的Ni。

409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。

410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。

416—添加了硫改善了材料的加工性能。

420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。

430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。

440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有 三种:440A、440B、440C,另外还有440F(易加工型)。

l  500 系列—耐热铬合金钢。

l  600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。

630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。

l  双相不锈钢

双相不锈钢是高铬低镍不锈钢,兼具奥氏体不锈钢的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢的较高屈服强度和耐氯化物应力腐蚀性,目前用量最大为SAF 2205。双相不锈钢发展趋势为减少镍、提高锰及氮。第二代双相不锈钢的代表为阿维斯塔?波拉里特公司开发的LDX2101。耐蚀性相当于316级,强度是304级的2倍,机械性能与2205级相当,潜在应用领域包含:钢筋、桥梁、桶槽、容器、火车结构、热水器等。

 

 

 

 

 

国内外不锈钢牌号的比较

类 别

中国

美国

日本

欧洲

马氏体不锈钢

Cr13

410

SUS410

SAF2301

1Cr17Ni2

431

SUS431

SAF2321

9Cr18

440C

SUS440c

0Cr17Ni4Cu4Nb

17-4PH

SUH630

1Cr12Ni3MoWV

XM32

DIN1.4313

2Cr12MoVNbN

 

SUH600

2Cr12NiMoWV

SUH616

双相钢

00Cr18Ni5Mo3Si2

S31500

3RE60

00Cr22Ni5Mo3N

S31803

329J3L1

SAF2205

00Cr25Ni6Mo2N

329J1L1R-4

00Cr25Ni7Mo3N

S31260

329J4L

SAF2507

00Cr25Ni6Mo3CuN

S32550

铁素体

0Cr13

410S

SUS410S

奥氏体不锈钢

0Cr18Ni9Ti

321

SUS321

SAF2337

00Cr19Ni10

304L

SUS304L

0Cr17Ni12Mo2

316

SUS316

SAF2343

0Cr17Ni14Mo2

316L

SUS312L

00Cr19Ni13Mo3

317L

SUS317L

ZG00Cr19Ni10

CF3

SCS19A

ZG00Cr17Ni14Mo2

CF3M

SCS16A

0Cr25Ni20

310S

SUS310S

00Cr20Ni18Mo6CuN

S31254

254SMO

 

序号

中国

日本

美国

英国

德国

法国

1

1Cr18Mn8Ni5N

SUS202

202,520200

284516

X12CrNi177

Z12CN17.07

2

1Cr17Ni7

SUS301

301,530100

301S21

X12CrNi188

Z10CN18.09

3

1Cr18Ni9

SUS302

302,S30200

302S25

X5CrNi189

Z6CN18.09

4

0Cr18Ni9

SUS302

304,S30300

304S25

X2CrNi189

Z2CN18.09

5

00Cr19Ni12

SUS304L

304L,S30403

304S12

Z5CN18.09A2

6

0Cr18Ni12

SUS304N1

304N

S30451

X2CrNi1810

Z8CN18.10N

7

00Cr18Ni1ON

SUS304LN

X5CrNi1911

Z8CN18.12

8

1Cr18Ni12

SUS305

305,S30500

305S19

9

0Cr23Ni13

SUS309S

309S,S30908

10

0Cr25Ni20

SUS309S

310S,S31008

X5CrNiMo1812

Z6CND17.12

11

0Cr17Ni12Mo2

SUS316

316,S3160

316S16

X2CrNiMo1812

Z2CND17.12

12

00Cr17Ni14Mo2

SUS316L

316L,S31603

316S12

13

0Cr17Ni12Mo2N

SUS316N

316N,S31651

14

00Cr18Ni14Mo2Cu2

SUS316JIL

15

0Cr19Ni13Mo3

SUS317

317,S31700

317S16

X2CrNiMo1816

Z2CN19.15

16

00Cr19Ni13Mo3

SUS317L

317L,S31703

317S12

X10CrNiTi189

17

1Cr18Ni9Ti

18

0Cr19Ni1OTi

SUS321

321,S32100

321S12

321S20

X10CrTi189

Z6NT18.10

19

0Cr18Ni11Nb

SUS347

347,S34700

347S17

X10CrNiNb189

Z6NNb18.10

20

0Cr13Al

SUS405

405,S40500

405S17

X71CrAL13

Z6CA13

21

1Cr17

SUS430

430,S43000

430S15

X8CrT17

Z8C17

22

00Cr27Mo

SUSXM27

XM27,S44625

Z010CD26.1

23

1Cr12

SUS403

403,S40300

403S17

24

1Cr13

SUS410

410,S41000

410S21

X10Cr13

Z12C13

25

0Cr13

SUS410S

410S

403S17

X7Cr13

Z6C13

26

1Cr13Mo

SUS410J1

27

2Cr13

SUS420J1

420,S42000

420S37

X20Cr13

Z20C13

28

3Cr13

SUS420J2

420S45

Z15CN16.02

29

1Cr17Ni2

SUS431

431,S43100

431S29

X22CrNi17

30

7Cr17

SUS440A

440,S44002

31

8Cr17

SUS440B

440,S44003

Z100CD17

32

9Cr18

SUS440C

440C

X105CrMo17

Z6CNU17.04

33

0Cr17Ni4Cu4Nb

SUS630

603,S17400

Z8CNA17.7

34

0Cr17Ni7Al

SUS631

631,S17700

X7CrNiAl177

四、典型用途

在干燥的室内环境中使用304不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,最好采用316不锈钢

不锈钢不但具有良好的耐腐蚀性能,而且具有良好的外观等多种特性,不锈钢的应用范围越来越广泛。下表是关于不锈钢的应用方面的简单事例图:

行业

主要使用事例

汽车用

外装部品

热装部品

FLATWARE(一种器皿)

SPOON(勺)、FORK(叉)-出口或内销

刀类-出口或内销

HOLLOWWARE餐具(二种器皿)

深拉加工(DDQ)-拉伸比大于1.5

DRAWING(一般拉伸)-拉伸比小于1.5

PRESS(冲压)

SPINNING(旋压)

厨房设备

洗涤槽(SINK)一般拉伸材(表面要求高)

煤气灶-表面要求高

电冰箱(冰柜内胆)

电器用具

洗衣机、烘干机

微波炉

电子部件(无磁性)

钢管用

装饰管

构造管(工业用)

排管用

建筑材料

MIRROR(镜面材)

再研磨

电梯

建筑内外装饰材

窗户、门材

化学设备

热交换器

锅炉、罐

化学工业炉

化学设备部件

一般用途

REROLL(再轧钢用)

高硬度用

加工厂用

市场流通用

特殊用途

运输设备

集装箱

铁道车辆

六、不锈钢的力学性

不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80&#176;C范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。

不锈钢的耐热性能

耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。

碳的影响:碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素。碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍,碳是一种间隙元素,通过固溶强化可显著提高奥氏体不锈钢的强度,碳还可提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物(如42%MgCl2沸腾溶液)中的耐应力腐蚀的性能。

但是,在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素。这主要是由于在不锈钢和耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热),碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。因此,60年代以来新发展的铬镍奥氏体不锈钢大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道随着碳含量降低,钢的晶间腐蚀敏感性降低。当碳含量低于0.02%才具有最明显的效果。一些实验珠光还指出,碳还会增大铬奥氏体不锈钢的点腐蚀分倾向。由于碳的有害作用,不仅在奥氏体不锈钢冶炼过和中应按要求控制尽量低的碳含量,而且在随后的热、冷加工和热处理等过程中也在防止不锈钢表面增碳,且免铬的碳化物析出。

铬的影响:铬是奥氏体不锈钢中最主要的合金元素。奥氏体不锈钢的不锈性和耐蚀性的获得主要是由于在会质作用下,铬促进了钢的钝化并使钢保持稳定钝态的结果。

铬对组织的影响:在奥氏体不锈钢中,铬是强烈形成并稳定铁体的元素,缩小奥氏体区,随着钢中含量增加,奥氏体不锈钢中可出现铁素体(δ)组织。研究表明,在铬镍奥氏体不锈钢中,当碳含量为0.1%,铬含量为18%时,为获得稳定的单一奥氏体组织,,所需镍含量最低,约为8%。就这一点而言,常用的18Cr—8Ni型铬镍奥氏体不锈钢是含铬、镍量配比最为适宜的一种。

铬对性能的影响:一般说,只要奥氏体不锈钢保持完全奥氏体组织而没有δ铁素体等的形成,仅提高钢中铬含量不会对力学性能有显著影响。铬对奥氏体不锈钢性能影响最大的是耐蚀性。大量研究表明,奥氏体不锈钢中如果没有铬或者铬含量较低,钼及氮的耐点腐蚀与缝隙腐蚀作用便会丧失或不够显著。

 镍的影响:镍是奥氏体不锈钢中的主要合金元素,其主要作用是一百万并稳定奥氏体,使钢获得完全奥氏体组织。从而使钢具有良好的强度和塑性,韧性的配合,并具有优良的冷、热加工性和冷形成性以及焊接、低温与无磁等性能;同时提高奥氏体不锈钢的热力学稳定性,使之不仅比相同铬,钼含量的铁素体、马氏体等类不锈钢肯有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,而且于表面膜稳定性的提高,从而使钢还具有更加优异的耐一些还原性介质的性能。

钼对组织的影响

钼和铬都是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素,钼形成铁素体的能力与铬相当,钼还促进奥氏体不锈钢中金属间相,比如σ相,κ相和Laves相等的沉淀。对钢的耐蚀性和力学性能都会产生不利影响。特别是导致塑性、韧性下降,为使奥氏体不锈钢保持单一的奥氏体组织,随着钢中钼含量的增加,奥氏体形成元素(镍,氮及锰等)的含量也要相应提高,以保持钢中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡

 

九、冷轧板是什么?热轧板是什么?

冷轧,是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的,一般来讲是热轧---酸洗---冷轧这样的加工过程。

冷轧:用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在20-40吨,钢卷在常温下,对热轧酸洗卷进行连续轧制。内径为610mm 

产品特点:因为没有经过退火处理,其硬度很高(HRB大于90),机械加工性能极差,只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工(垂直于卷取方向)

补充修正:冷轧一般都会经过退火处理。

 

热轧

优点:可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒,并消除显微组织的缺陷,从而使钢材组织密实,力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上,从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体;浇注时形成的气泡、裂纹和疏松,也可在高温和压力作用下被焊合。

缺点:1.经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,出现分层(夹层)现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍,比荷载引起的应变大得多;

2.不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。

3.热轧的钢材产品,对于厚度和边宽这方面不好控制。我们熟知热胀冷缩,由于开始的时候热轧出来即使是长度、厚度都达标,最后冷却后还是会出现一定的负差,这种负差边宽越宽,厚度越厚表现的越明显。所以对于大号的钢材,对于钢材的边宽、厚度、长度,角度,以及边线都没法要求太精确

 

干磨拉丝 油磨拉丝 8K磨镜面加工 钛金

以304不锈钢为基础衍生出的304不锈钢族系【304L,304J1,304CU,304N...],其表面加工性能都非常优良。目前市场上常用的表面加工都可应用在304系不锈钢上。

   一、 干磨拉丝

   市场上最常见的有长丝和短丝,304系不锈钢在经过加工此类表面后,表现出良好的装饰效果,可以满足一般装饰材料的要求。一般来说,304系不锈钢均可在一次磨砂后便形成好的效果。

   由于此类加工设备造价低廉,操作简单,加工费用低,应用面广,成为加工中心必选设备。所以大多数加工中心均可提供长丝和短丝的磨砂板,其中304钢占80%以上。

   二、 油磨拉丝

   304族系不锈钢经过油磨后体现出完美的装饰效果,广泛应用于电梯、家电等装饰面板上。冷轧304系不锈钢一般均可在一个磨砂道次后达到良好效果,目前市场上还有一些加工中心可以提供热轧不锈钢的油性磨砂加工,其效果和冷轧油磨不相上下。

   油性拉丝也有长丝和短丝之分。电梯装饰一般选用长丝,而各类小家电、厨具等两种纹路均有选择。

   三、 8K磨镜面加工

   304族系不锈钢在8K加工中明显优于200系不锈钢。由2B冷轧表面经过8K研磨,一般经过一个道次的加工就可达到镜面效果。目前以硝酸配以氧化铁红的8K研磨工艺,价格低廉,价值设备本身造价较低,所以总体研磨成本低,得到广泛推广。

四、 钛金

高端装饰材料的选择,具有华丽的效果,304系不锈钢很早就应用在钛金装饰中,广泛应用于电梯、建筑装饰材料。

   304族系不锈钢因其优良的表面加工性能,广泛应用于各类装饰材料,而且其耐腐蚀性能强,在200系和400系不锈钢快速增长的今天,304系不锈钢在表面装饰材料行业,仍然牢牢占据着相当大的份额,为顾客的首先不锈钢。

 

 

十一、不锈钢板拉丝贴膜技术要求

 

一般来说,经过磨砂后的卷板都是要贴膜的,贴膜可以很好的保护板面,确保下次加工时的表面质量,但如果胶膜质量不过关,或贴膜方法有误,反而会对产品质量造成危害。

 

首先应该选择合理的胶膜。常见胶膜有黑白膜(胶面为黑),蓝膜,透明膜等,常用厚度有5丝到7丝,粘度有低粘至高粘,客户可以根据自己需求选择。

 

就粘度来讲,一般雪花砂要选择粘度稍高的胶膜,而长丝可以选择年度稍低的膜。冬天必须将粘度提高一些,而夏天可以将粘度降低一些。这些选择主要是为了防止两种现象:一是粘度不够胶膜自动脱落,二是粘度过大造成撕膜困难,甚至脱胶现象。

胶膜本身的质量也是重点。从生产工艺来讲,胶膜中的胶粒很难避免,但胶粒对于不锈钢后继的冲压、拉伸都有很大影响,所以有必要对胶粒的大小及数量作出要求,客户可以根据自己的质量要求作出标准。同样胶膜中的夹杂物、气泡、褶皱都是会影响到产品质量的,如果客户要求实在很高,可以选择进口胶膜,市场上常见的法国和德国的进口胶膜质量非常不错。

当然,贴膜工艺不过关也会造成胶膜气泡或褶皱,这些质量问题和贴膜机及员工操作水平有关,加工中心应该避免出现类似情况。

提醒一点的是,胶膜也有保质期。贴了胶膜的不锈钢应该尽快使用,在短期内撕丢胶膜。贴了胶膜的不锈钢也要尽量避免在太阳底下曝晒或放置在高温环境下。以上措施都是为了避免出现脱胶现象。一旦出现脱胶,胶膜将很难撕下,且有残胶留在板面。万一出现残胶,可以用有机溶剂擦洗,不过擦洗难度很大,且会给板面留下难以去除的印迹。

 

不锈钢表面加工情况介绍【不锈钢表面专题】

一、历史及现状

  • 中国的不锈钢表面处理一直参考欧美及日韩流行风格,这也与不锈钢制品大量出口有关。二十多年来,不锈钢的表面处理风格并没有多大变化,一直以拉丝、镜面、压花为主流。其中以拉丝最多,其风格也较为简单,目前以HL(长丝)和NO.4(短丝)为主。
  • 目前不锈钢的表面加工基本以冷轧不锈钢为主,其原始面可以为2B、BA面。市场上一般都以磨平板为主,但也有少量卷油磨设备,主攻高端且用量较大的客户。

二、表面处理种类介绍

1、HL表面

HL表面是通过磨削将不锈钢表面加工成连续型丝状面,HL面也是俗称的“拉丝”面,或者称为“长丝”面。HL表面是应用最广泛的表面。

市场上常见的HL加工设备分为干磨和油磨两种。干磨HL是通过1组砂辊(2~4个)在不锈钢表面磨削,形成连续性纵向纹路。这种表面加工价格低廉,质量尚可,可以满足一般用户需求,广泛用于家电、工艺品等装饰面。

油磨HL面是在HL磨削的基础上同时使用乳化研磨液加工而成。油磨HL表面具有细腻有光泽,有一定的耐污渍能力。油磨HL使用砂带研磨,其设备制造成本及耗材成本较高,所以其加工成本比干磨高,一般用于较为高档的地方,比如电梯面板,家电面板等。

2、NO.4表面

NO.4表面是通过砂带研磨而成,其加工表面呈断续状,所以也称为“短丝”,同时其表面呈现出一种类似雪花的晶粒状效果,所以也称为“雪花砂”。

市场上常见的NO.4表面也分为干磨和油磨两种。干磨NO.4是通过砂带在与不锈钢表面纵向研磨时,以一定的频率左右震动磨削而成。干磨NO.4的应用相对HL较为狭窄,主要应用于一些装饰表面。

油磨NO.4是在干磨的基础上使用乳化液加工而成。油磨NO.4表面细腻有光泽,真正体现出NO.4表面的晶粒效果,是应用非常广泛的高端装饰表面。大量应用于各类家电面板,装饰材料等。

3、镜面

市场上的镜面一般都是通过机械化学研磨而来,其表面反光度高,也称为8K面。镜面磨削一般是使用羊毛毡磨头,配以氧化铁或氧化铝粉及硝酸的研磨液,在不锈钢表面研磨而成。

8K面是应用很广泛的装饰表面,主要应用在电梯、建筑装潢等。

4、压花

压花加工是作为轧制花纹板的一个补充存在的。市场上的压花加工设备都比较简单,一般都是一组压花辊压制而成,其加工尺寸、数量都较为灵活,所以有一定的市场基础。

压花板一般都作为防滑板使用,大量应用于车辆制造、建筑等行业。

5、其它

市场上还有一些表面加工,比如钛金、耐指纹表面涂层、蚀刻、喷砂等,一般存在于一些专业性的表面加工厂。

钛金:可以在HL、NO.4或镜面的基础上进行镀钛,颜色可为:枪黑色、金黄色、玫瑰金色、绿色、蓝色等。应用于建筑、电梯装潢应用、家用电器、厨具、工业、医疗器械等。

纳米耐指纹涂层:在不锈钢表面应用纳米材料,使其形成一种纳米保护层,涂层可以有各种不同的颜色。主要具有抗腐蚀、抗污渍、易清洗、耐摩擦等特点。主要应用于要求抗污能力强的场合

  

十八、不锈钢材质简易识别方法

一、磁性试验

   磁性试验是区别退火奥氏体不锈钢与铁索体不锈钢的最简单的方法。奥氏体不锈钢是非磁性钢,但经大压下冷加工后将具有轻度的磁性;而纯粹的铬钢和低合金钢都是强磁性钢。

二、硝酸点试验

    不锈钢的一个显著特点是对浓硝酸和稀硝酸具有固有的耐蚀性。这种性能使其能很容易地从大多数其他金属或合金中加以区分。但高碳型420和440钢在进行硝酸点试验时则稍受腐蚀,有色金属遇到浓硝酸时立即会被腐蚀。而稀硝酸对碳钢具有强烈的腐蚀性。

三、硫酸铜点试验

    硫酸铜点试验是快速区分普通碳素钢和所有类型的不锈钢的最简便方法。所使用的硫酸铜溶液的浓度为5~10%。

    在进行点试验前,试验区应彻底清除油脂或各种杂质,并用软磨布磨光一个小区域,然后再用滴瓶向清理后的区域滴注硫酸铜溶液。普通碳素钢或铁在几秒钟内就会形成一层表面金属铜,而不锈钢的表面则不产生铜沉淀或显示铜的颜色。

四、硫酸试验

    硫酸浸没试验能把302和304与316和317区分开来。试样的切边应经过细磨,然后在体积浓度为20~30%、温度为60~66℃的硝酸(比重为1.42)中清洗和钝化半小时。

    硫酸试验溶液的体积浓度为10%,加热到71℃当.302和304钢浸入这种热溶液中时,被迅速腐蚀并产生大量气泡,试样在几分钟内变黑;而316和317钢的试样则不受腐蚀或反应很慢(不产生气泡),试样在10~15分钟内不变色。如果采用同时试验具有已知成分的试样来进行近似比较的话,可使试验更为准确。

五、盐酸试验

    盐酸试验可用来把低铬型403、410、416和420钢与含铬量较高的430、431、440和416钢区分开。

    把相等重量的试样钻屑溶入体积浓度为50%的盐酸溶液,比较溶液的色彩强度,含铬量较高的钢的绿色较深。

    在每个试管内分别放入试样的几克钻屑,然后向每个试管注入数量相等的体积浓度为40~50%的盐酸溶液;3分钟后,溶液变化情况如下表所示。   

钢种  

反应  

溶液颜色  

302  

相当快  

浅绿蓝色  

303(Se)  

发出大蒜味  

淡琥珀色  

410  

  

与302钢相标比,绿色较深  

416  

很快,发出与臭鸡蛋味类似的气味  

深浊绿色  

    301、304、310、316和347,钢与酸溶液的反应与302钢类似,缓慢地显示浅绿蓝色,但没有大蒜味。

 

十九、常用不锈钢密度(比重)明细表

牌号

密度(*103千克/立方米)

牌号

密度(*103千克/立方米)

00Cr30Mo2

7.64

00Cr19Ni13Mo3

7.98

00Cr27Mo

7.67

0Cr19Ni12Mo3

7.98

1Cr17Mo

7.70

0Cr25Ni20

7.98

1Cr15

7.70

0Cr18Ni12Mo2Cu2

7.98

3Cr16

7.70

00Cr18Ni14Mo2Cu2

7.98

00Cr27Mo

7.67

0Cr19Ni12Mo3

7.98

1Cr17

7.70

00Cr19Ni13Mo3

7.98

00Cr17

7.70

0Cr18Ni11Nb

7.98

7Cr17

7.70

0Cr17Ni12Mo2N

7.98

1Cr12

7.76

00Cr17Ni14Mo2

7.98

1Cr13

7.76

0Cr17Ni12Mo2N

7.98

0Cr13Ai

7.75

00Cr17Ni13Mo2N

7.98

00Cr12

7.76

0Cr18Ni16Mo5

8.00

0Cr13Ai

7.75

1Cr17Ni7

7.93

2Cr13

7.75

0Cr23Ni13

7.93

3Cr13

7.75

1Cr17Ni8

7.93

0Cr18Ni13Si4

7.75

1Cr18Ni9

7.93

00Cr18Mo2

7.75

1Cr18Ni9Si3

7.93

0Cr26Ni5Mo2

7.80

0Cr19Ni9

7.93

1Cr17Mn6Ni5N

7.93

00Cr19Ni11

7.93

00Cr18Ni9S13

7.93

0Cr19Ni9N

7.93

1Cr17Mn6Ni6N

7.93

0Cr18Ni11Ti

7.93

1Cr18nNi8Ni5N

7.93

0Cr17Ni17Al

7.93

有些客户会问每平方多少钱?

对于刚从事不锈钢行业不久朋友来说,这可能是个难题,其实方法也很简单,大家请看我的计算方法:

先算出一块1.22m*2.44m的不锈钢板的重量

1.22(长度)*2.44(宽度)*1(厚度)*7.93(不锈钢密度)=23.606024Kg

一块1.22m*2.44m的不锈钢板的价格就出来了:23.606024Kg

重量*单价=每块不锈钢板价格

每块不锈钢板价格除不锈钢面积=每平方不锈钢板价格

可能说的不是很通俗,下面给大家举个例子

例如,不锈钢板目前的单价位21元/kg

1.22(长度)*2.44(宽度)*1(厚度)*7.93(不锈钢密度)=23.606024Kg(重量)

23.606024*21=495.72

495.72/2.9768=166.527元/平方米。

材料

201

202

301 

302 

304 

304L 

305

321

 

 

 

密度

7.93

7.93

7.93

7.93

7.93

7.93

7.93

7.93

 

 

 

材料

309S

310S

316

316L

347

 405

410

420

409

 430

434

密度

7.98

7.98

7.98

7.98

7.98

7.75

7.75

7.75

7.70

7.70

7.70

 

来源:青岛辛巴机械技术有限公司
青岛辛巴机械技术有限公司
张晶晶
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