S44070耐腐蝕不銹鋼(不銹鋼的基本知識)
很多人不知道S44070耐腐蝕不銹鋼的知識,小編對不銹鋼的基本知識進行分享,希望能對你有所幫助!

本文導讀目錄:
2、不銹鋼的基本知識
S44070耐腐蝕不銹鋼
不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發展過程中逐步形成了幾大類。
按鋼中的主要化學成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;。
按鋼的功能特點分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。
常用的分類方法是按鋼的組織結構特點和鋼的化學成分特點以及兩者相結合的方法分類。
一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。
但是,在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀,就需經常進行清洗。
在污染嚴重的工業區和沿海地區,表面會臟,甚至產生銹蝕。
但要獲得戶外環境中的審美效果,就需采用含鎳不銹鋼。
所以,304不銹鋼廣泛用于幕墻、側墻、屋頂及其它建筑用途,但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中,好采用316不銹鋼。
有幾種設計準則中包括了304和316不銹鋼。
碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼,而略低于奧氏體型不銹鋼;。
電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增;。
4、碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性,奧氏體型不銹鋼無磁性,但其冷加工硬化生成馬氏體相變時將會產生磁性,可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復其無磁性。
經過深拉伸的制品,變形量極大的區域表面也會出小的黑點和RIDGING,從而影響BQ性。
碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩。
碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度。
碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應力耐腐蝕的性能。
當鋼中鉻量原子數量不低于12.5%時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位。
此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外,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。
此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。
高硅的奧氏體不銹鋼對濃硝酸具有良好的耐蝕性。
由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業中獲得了廣泛的應用。
奧氏體不銹鋼管含有高的鎳含量及其他奧氏體形成元素,這些元素促使奧氏體相的形成,使其在室溫甚至更低溫度下仍然穩定。
鐵素體不銹鋼無縫管則含有減弱奧氏體形成的元素例如高的鉻含量,使鐵素體成為主導的相組分。
馬氏體不銹鋼管在高溫時是奧氏體組織,然而這種奧氏體是不穩定的,在冷卻時發生轉變。
借助于奧氏體形成元素和鐵素體形成元素之間的平衡可以控制不銹鋼管的微觀組織。
兩種元素間平衡的調整對不銹鋼管的力學性能,耐腐蝕性和焊接性有重要作用。
鐵素體不銹鋼(400系)含鉻量在15%30%,具有體心立方晶體結構。
這類鋼一般不含鎳,有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素,這類鋼具有導熱系數大,膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。
鐵素體不銹鋼價格不僅相對低且穩定,并且具有許多獨特的特點和優勢,業已證明,在許多原先認為只能采用奧氏體不銹鋼(300系)的應用領域,鐵素體不銹鋼是一種極為優異的替代材料,鐵素體不銹鋼不含鎳,主要元素為鉻(>10%)和鐵,鉻是是不銹鋼特別耐腐蝕的元素,其價格相對穩定。
鐵素體不銹鋼不含鎳,與奧氏體不銹鋼相比,其成本更低,更穩定。
替代200系不銹鋼(400系具有更好的使用性能);。
馬氏體不銹鋼能在退火、硬化和硬化與回火的狀態下焊接,無論鋼材的原先狀態如何,經過焊接后都會在鄰近焊道處產生一硬化的馬氏體區,熱影響區的硬度主要是取決于母材金屬的碳含量,當硬度增加時,則韌性減少,且此區域變成較易產生龜裂、預熱和控制層間溫度,是避免龜裂的有效方法,為得佳的性質,需焊后熱處理。
馬氏體鉻不銹鋼的主要合金元素是鐵、鉻和碳。
圖1-4是Fe-Cr系相圖富鐵部分,如Cr大于13%時,不存在相,此類合金為單相鐵素體合金,在任何熱處理制度下也不能產生馬氏體,為此必須在內Fe-Cr二元合金中加入奧氏體形成元素,以擴大相區,對于馬氏體鉻不銹鋼來說,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允許更高的鉻含量。
在馬氏體鉻不銹鋼中,除鉻外,C是另一個重要的必備元素,事實上,馬氏體鉻不銹耐熱鋼是一類鐵、鉻、碳三元合金。
當然,還有其他元素,利用這些元素,可根據Schaeffler圖確定大致的組織。
不銹鋼的基本知識
不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質腐蝕的鋼,而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼。
不銹鋼自本世紀初問世,到現在已有90多年的歷史。
不銹鋼的發明是世界冶金史上的重大成就,不銹鋼的發展為現代工業的發展和科技進步奠定了重要的物質技術基礎。
不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發展過程中逐步形成了幾大類。
按組織結構分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;按鋼中的主要化學成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;按鋼的性能特點和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、高強不銹鋼等;按鋼的功能特點分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。
目前常用的分類方法是按鋼的組織結構特點和鋼的化學成分特點以及兩者相結合的方法分類。
一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。
不銹鋼管等材質的基本性能介紹
對于馬氏體型鉻不銹鋼來說,對組織產生主要影響的元素有鉻、碳和鉬;對馬氏體型鉻鎳不銹鋼來說,產生主要影響的元素有鎳、鉬、鋁、鈷、氮和鈦等。
影響鐵素體型不銹鋼組織的元素主要有鉻、鉬、碳、氮和鎳,另外有一些鐵素體型不銹鋼中還添加有鈦、鈮和銅等元素,對組織也有一定的影響。
其中添加鉻和鉬的主要的目的是加速和促進’相和相的形成和沉淀,使鐵素體晶粒更加粗大。
相變的內涵可以說有以下3種情況,即結構的變化、組成的變化和其規律性的變化告示。
在不銹鋼發生的相變中常見的馬氏體相變就是其結構發生變化的一種形式,而所發生的其他的相變均為擴散相變。
關于304不銹鋼管316L不銹鋼管等材質的基本性能介紹。
為比較馬氏體型不銹鋼與其他碳含量相同的碳素鋼、合金鋼的淬火性能,用等溫相變曲線進行了分析。
結果表明其珠光體相變時間延遲,曲線鼻部的溫度上升。
其中鎳使珠光體相變明顯推遲,只需添加1%即可大大改善淬火性能,但回火過程則需要相當長的時間。
對于馬氏體型不銹鋼,進行淬火處理后還需進行回火處理。
進行回火處理是將由奧氏體相的相變得到的馬氏體進行回火,其目的是為改善馬氏體型不銹鋼的拉伸性能和得到高的持久強度和屈強比。
回火后在其基體中過飽和固溶的碳形成碳化物析出,且隨時間的延長逐漸形成穩定相。
是采用低溫回火還是采用高溫回火,依成分和使用目的而異。
低碳馬氏體型不銹鋼在440-540℃進行回火時顯著變脆,發生常說的二次硬化。
由于此問題的產生不是夾雜元素的偏析等原因造成的,因此為同時照顧到韌性、拉伸性能和耐應力腐蝕性能,應盡可能在高溫下進行回火,也可通過添加鉬、鎢和釩等元素來改善性能。
鐵素型不銹鋼在碳和氮的含量極少時,無論在高溫下還是在室溫下均為鐵素體單相。
當碳和氮的含量增加時就會在高溫下生成r相,可通過回火處理析出碳化物和氮化物而變為鐵素體單相。
在600-900℃回火時大部分碳和氮將析出。
相脆化:在Fe-Cr二元系合金中,在鉻含量為46at%-53at%的很窄范圍內產生,是非磁性和硬的相。
當鉻含量大于25%和加熱溫度高于600℃時即可在較短時間內產生。
當鋼中含有硅、錳、鎳和鉬等元素時,其產生范圍加寬。
在冷加工中,可在很短時間內便產生相析出。
一旦發生相脆化的鋼,可加熱至850-900℃使析出的相固溶,然后再進行急冷就可消除脆性和恢復韌性。
高溫脆性:當高鉻鐵素體型不銹鋼從900-1000℃的高溫急冷時,隨著晶粒的粗化和碳化物向晶界凝集發生明顯脆化。
由于晶粒粗化,因此在進行深沖、彎曲等冷加工時表面易發生粗糙等缺陷。
又因為晶界上析出碳化物因此晶間腐蝕敏感性增加。
為避免該缺陷的產生同,需從高溫緩冷至800℃左右,或650-800℃短時間的退火。
從Fe-Cr-Ni三元系平衡相圖的分析中可知,當70%Fe等濃度斷面中鎳含量為10%時,該合金在800-1000℃下為r單相。
具代表性的Cr18-Ni8鋼由于存在碳、氮等奧氏體穩定化元素,因此室溫下即為r單相。
其中氮較碳有約兩倍的固溶度,因而含氮量為0.1%-0.3%的高強度不銹鋼己得到了應用。
作為固相內的平衡相,除相、r相以外還有金屬間化合物相。
碳、氮和鎳等奧氏體穩定化元素抑制相的生成,但錳與鉬、硅、鈦、鈮、鋯、釩和鋁等鐵素體穩定化元素促進相的生成。
除此以外在奧氏體型不銹鋼中由于添加不同的元素,還有可能生成拉弗斯(Laves)相或x相等金屬間化合物。
其析出的反應是隨合金組成、時效溫度及制造合金時的加工和熱處理條件來決定的,是一個非常復雜的變化。
雖說為使奧體型不銹鋼的r相穩定添加了大量的錳或鎳,但實際上r相往往并非穩定而是處于亞穩定態。
當對亞穩定奧氏體相冷卻至低溫或室溫下進行加工時,其中的部分或全部亞穩定奧氏體相將發生馬氏體相變。
奧氏體型不銹鋼的馬氏體相變中一個重要的問題是,一旦發生馬氏體相變后經再加熱進行恢復的問題。
對于Cr18-Ni8鋼主要發生擴散型的逆相變,而象Cr16-Ni10鋼則發生剪切的逆相變。
在雙相組織中,鉻、鉬和硅等鐵素體穩定元素濃縮在相中。
而鎳、錳、碳和氮等奧氏體穩定元素濃縮在r中。
在時效過程中有影響的是相,可造成相脆化。
另外時效還可產生M23C6,也和鐵素體型不銹鋼一樣發生475℃脆性。
沉淀硬化型不銹鋼是除具備不銹鋼特有的耐蝕性外,還可通過進行時效處理實現沉淀硬化的高強度不銹鋼,根據基體的金屬組織情況,即根據鉻當量和鎳當量之間的平衡情況,沉淀硬化型不銹鋼可分為馬氏體系沉淀硬化型不銹鋼、半奧氏體系沉淀硬化型不銹鋼、奧氏體鐵素體系沉淀硬化型不銹鋼、奧氏體系沉淀型不銹鋼和鐵素體系沉淀硬化型不銹鋼。
半奧氏體系沉淀硬化型不銹鋼,比前者鉻含量和鎳含量高,Ms點接近室溫。
固溶處理后形成亞穩定r相,經冷加工或低溫處理,低溫退火處理可以發生馬氏體相變。
單獨和復合添加有鋁、鈦和鉬等沉淀硬化元素,經在450-550℃。
奧氏體系沉淀硬化型不銹鋼,含有較多的奧氏體穩定化和鐵素體穩定化元素,鎳當量高且Ms點在室溫以下。
作為沉淀硬化元素添加的有碳、磷、氮、鈦、鋁、鈮和釩等元素,經比其他系鋼高的溫度時效處理后析出碳化物、氮化物、磷化物或相和r’相等。
總體講,奧氏體鋼耐蝕性好,有良好的綜合力學性能和工藝性能,但強度、硬度偏低。
鐵素體型不銹鋼含鉻11%-30%,基本不含鎳,是節鎳鋼種,在使用狀態下組織結構以鐵素體為主。
馬氏體型不銹鋼是一類可以用熱處理的手段調整其性能的鋼,其強度、硬度較高。
沉淀硬化型不銹鋼是通過熱處理手段使鋼中碳化物沉淀析出,從而達到提高強度目的的鋼。
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