不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因(不銹鋼的分類標準)

博主:adminadmin 2022-12-04 15:44:01 條評論
摘要:今天給各位分享不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因的知識,其中也會對不銹鋼的分類標準進行分享,希望能對你有所幫助!本文導(dǎo)讀目錄:1、不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因2、不銹鋼的分類標準3、關(guān)于不銹鋼的代號不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高,耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其...

今天給各位分享不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因的知識,其中也會對不銹鋼的分類標準進行分享,希望能對你有所幫助!

不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因(不銹鋼的分類標準)

本文導(dǎo)讀目錄:

1、不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因

2、不銹鋼的分類標準

3、關(guān)于不銹鋼的代號

不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因

  其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高,耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。

  兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點,并具有超塑性。

  具有有很好的成形性能和良好的焊接性,可作為超高強度的材料在核工業(yè)、航空和航天工業(yè)中應(yīng)用。

  不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護方法不盡相同。

  因此,所有的不銹鋼都具有一種共同的特性,即鉻含量均在10.5%以上。

  以上就是小編為大家介紹的有關(guān)不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因,希望能對朋友們有所幫助。

不銹鋼的分類標準

  1、鉻不銹鋼:為了保證良好的耐腐蝕性能,含鉻量一般不低于12%。

  3、鉻錳氮不銹鋼:我國發(fā)展的一種無鎳不銹鋼。

  1、鐵素體不銹鋼:鐵素體是單相鋼,從高溫冷卻下來不發(fā)生相變,因而淬火也不能使之強硬,更無法通過熱處理細化晶粒。

  這類鋼脆性大,在高溫時晶粒長大嚴重,不宜用作高溫下受力結(jié)構(gòu),主要用來制造硝酸工廠的設(shè)備,如吸收塔、換熱器等。

  一般含鉻為18%,含鎳8%左右,具有良好的可焊性、耐腐蝕性、熱安定性以及較好的高溫強度和低溫韌性。

關(guān)于不銹鋼的代號

  請教不銹鋼的代號(如201、202、304)是什么意思,怎么研判。

  在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經(jīng)過鍍色等表面處理,而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。

  代表性能的有13鉻鋼,18-鉻鎳鋼等高合金鋼。

  為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。

  不銹鋼可以按用途、化學(xué)成分及金相組織來大體分類。

  ②.CR-NI系列:奧氏體系列,異常系列,析出硬化系列。

  ◆不銹鋼、合金工具鋼(用千分之幾表示C含量),如:1Cr18Ni9千分之一(即。

  ①奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標示,。

  是以201、304、316以及310為標記,。

  奧氏體不銹鋼:在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。

  鋼中含Cr約18%、Ni8%10%、C約0.1%時,具有穩(wěn)定的奧氏體組織。

  奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(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系列鋼。

  奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性,但強度較低,不可能通過相變使之強化,僅能通過冷加工進行強化。

  如加入S,Ca,Se,Te等元素,則具有良好的易切削性。

  此類鋼除耐氧化性酸介質(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濃硝酸肯有良好的耐蝕性。

  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(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。

  奧氏體鐵素體雙相不銹鋼:是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。

  在含C較低的情況下,Cr含量在18%28%,Ni含量在3%10%。

  有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。

  該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,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,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高,具有超塑性等特點。

  與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。

  雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能,也是一種節(jié)鎳不銹鋼。

  ①.熱膨脹系數(shù):因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。

  膨脹系數(shù)是膨脹-溫度曲線的斜率,瞬時膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率,兩個指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。

  膨脹系數(shù)可以用體積或者是長度表示,通常是用長度表示。

  ③.彈性模量:當施加力于單位長度棱住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時,單位面積上所需的力稱為彈性模量。

  ⑤.磁導(dǎo)率:無量綱系數(shù),表示物質(zhì)易被磁化的程度,是磁感應(yīng)強度與磁場強度之比。

  ⑦.比熱:單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度改變1度所需要的熱量。

  在英制和CGs制中二者比熱的數(shù)值相同,因為熱量的單位(Biu或cal)取決于單位質(zhì)量的水升高1度聽需的熱量。

  國際單位制中比熱的數(shù)值與英制或CGS制是不同的,因為能量的單位(J)是按不同的定義定的。

  比熱的單位是Btu(1b0F)及J/(kgk)。

  ⑨.熱擴散率:是確定物質(zhì)內(nèi)部溫度前遷速率的一種性能,是熱導(dǎo)率對比熱和密度乘積的比值,熱擴散率單位以Btu/(hft0F)或w/(mk)表示。

  目前已知的化學(xué)元素有100多種,在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學(xué)元素約二十多種。

  對于人們在與腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭的實踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說,最常用的元素有十幾種,除了組成鋼的基本元素鐵以外,對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是:碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。

  這些元素中除碳、硅、氮以外,都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。

  1).各種元素對不銹鋼的性能和組織的影響和作用。

  鈍化是由于陽極反應(yīng)被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。

  構(gòu)成金屬與合金鈍化的理論很多,主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。

  碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一,鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。

  碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面,一方面碳是穩(wěn)定奧氏體的元素,并且作用的程度很大(約為鎳的30倍),另一方面由于碳和鉻的親和力很大,與鉻形成系列復(fù)雜的碳化物。

  所以,從強度與耐腐燭性能兩方面來看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。

  例如工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的,也是最起碼的不銹鋼0Crl3~4Cr13這五個鋼號的標準含鉻量規(guī)定為12~14%,就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進去以后才決定的,目的即在于使碳與鉻結(jié)合成碳化鉻以后,固溶體中的含鉻量不致低于11.7%這一最低限度的含鉻量。

  總的來講,目前工業(yè)中獲得應(yīng)用的不銹鋼的含碳量都是比較低的,大多數(shù)不銹鋼的含碳量在0.1~0.4%之間,耐酸鋼則以含碳0.1~0.2%的居多。

  含碳量大于0.4%的不銹鋼僅占鋼號總數(shù)的一小部分,這是因為在大多數(shù)使用條件下,不銹鋼總是以耐腐蝕為主要目的。

  此外,較低的含碳量也是出于某些工藝上的要求,如易于焊接及冷變形等。

  鎳是優(yōu)良的耐腐蝕材料,也是合金鋼的重要合金化元素。

  鎳在鋼中是形成奧氏體的元素,但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織,含鎳量要達到24%;而只有含鎳27%時才使鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變。

  但是鎳與鉻同時存在于不銹鋼中時,含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。

  1-5.不銹鋼中加鈦或鈮是為了防止晶間腐蝕。

  1-7.其它元素對不銹鋼的性能和組織的影響。

  硅是形成鐵素體的元素,在一般不銹鋼中為常存雜質(zhì)元素。

  硼:高鉻鐵素體不銹鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0.005%硼,可使在沸騰的65%醋酸中的耐腐蝕性能提高。

  加微量的硼(0.0006~0.0007%)可使奧氏體不銹鋼的熱態(tài)塑性改善。

  少量的硼由于形成低熔點共晶體,使奧氏體鋼焊接時產(chǎn)生熱裂紋的傾向增大,但含有較多的硼(0.5~0.6%)時,反而可防止熱裂紋的產(chǎn)生。

  因為當含有0.5~0.6%的硼時,形成奧氏體-硼化物兩相組織,使焊縫的熔點降低。

  熔池的凝固溫度低于半溶化區(qū)時,母材在冷卻時產(chǎn)生的張應(yīng)力,由處于液態(tài).固態(tài)的焊縫金屬承受,此時是不致引起裂縫的,即使在近縫區(qū)形成了裂紋,也可以為處于液態(tài)-固態(tài)的熔池金屬所填充。

  含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業(yè)中有著特殊的用途。

  但向不銹鋼中加0.2~0.4%的硫,可提高不銹鋼的切削性能,硒也具有同樣的作用。

  硫和硒提高不銹鋼的切削性能,是因為它們降低不銹鋼的韌性,例如一般18-8鉻鎳不銹鋼的沖擊值可達30公斤/厘米2。

  含0.31%硫的18-8鋼(0.084%C、18.15%Cr、9.25%Ni)的沖擊值為1.8公斤/平方厘米;含0。

  22%硒的18-8鋼(0.094%C、18.4%Cr、9%Ni)的沖擊值為3.24公斤/平方厘米。

  硫與硒均降低不銹鋼的耐腐蝕性能,所以實際應(yīng)用它們作為不銹鋼的合金化元素的很少。

  按化學(xué)成分(主要是含鉻量)及用途,不銹鋼分為不銹與耐酸兩大類。

  工業(yè)上還按自高溫(900-1100度)加熱空氣冷卻后鋼的基體組織的類型對不銹鋼進行分類,這是基于我們上面所討論的碳及合金元素對不銹鋼組織影響的特點決定的。

  分類大概成分(%)淬火性耐蝕性加工性可焊接性磁性。

  鐵素體系0.35以下16-27-無佳尚佳尚可有。

  奧氏體系0.25以下16以上7以上無優(yōu)優(yōu)優(yōu)無。

  屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。

  鐵素體不銹鋼因為含鉻量高,耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好,但機械性能與工藝性能較差,多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。

  這類鋼在高溫時為y+a(或)兩相狀態(tài),快冷時發(fā)生y-M轉(zhuǎn)變,鐵素體仍被保留,常溫組織為馬氏體和鐵素體,由于成分及加熱溫度的不同,組織中的鐵素體量可在百分之幾至幾十的范圍內(nèi)變化。

  0Crl3鋼,lCrl3鋼,鉻偏上限而碳偏下限的2Cr13鋼,Cr17Ni2鋼,Cr17wn4鋼,以及在ICrl3鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的許多改型12%鉻熱強鋼(這類鋼也叫做耐熱不銹鋼)中的許多鋼號,如Cr11MoV,Cr12WMoV,Crl2W4MoV,18Crl2WMoVNb等均屬干這一類。

  這類鋼包括2Cr13,2Cr13Ni2,3Cr13以及部分改型12%鉻熱強鋼,如13Cr14NiWVBA,Cr11Ni2MoWVB鋼等。

  馬氏體不銹鋼的機械性能、耐腐蝕性能、工藝性能與物理性能,均和含鉻12~14%的鐵素體-馬氏體不銹鋼相近。

  由于組織中沒有游離的鐵素體,機械性能比上述鋼要高,但熱處理時的過熱敏感性較低。

  Fe-C合金的并析點的含碳為0.83%,在不銹鋼中由于鉻使S點左移,含12%鉻和大于0.4%碳的鋼(圖11-3),以及含18%鉻和大于0.3%碳的鋼(圖卜)3)均屬于過共析鋼。

  這類鋼在正常淬火溫度加熱,次生碳化物不能完全溶于奧氏體,因此淬火后的組織為馬氏體和碳化物組成。

  奧氏體不銹鋼具有前已述及的許多優(yōu)點,雖然機械性能也比較低,和鐵素體不銹鋼樣不能熱處理強化,但可以通過冷加工變形的方法,利用加工硬化作用提高它們的強度。

  這類鋼的缺點是對晶間腐蝕及應(yīng)力腐蝕比較敏感,需通過適當?shù)睾辖鹛砑觿┘肮に嚧胧┫?/p>

  這類鋼因擴大y區(qū)和穩(wěn)定奧氏體元素的作用程度,不足以使鋼在常溫或很高的溫度下具有純奧氏體組織,因此為奧氏體-鐵素體復(fù)相狀態(tài),其鐵素體量也因成分及加熱溫度不同而可在較大的范圍內(nèi)變化。

  這類鋼的Ms點低于室溫,固溶處理以后為奧氏體組織,易于成形和焊接。

  一是固溶處理以后經(jīng)700~800度加熱,奧氏體因析出碳化鉻而轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)定狀態(tài),Ms點升高至室溫以上,冷卻時轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;二是固溶處理以后直接冷卻至Ms與Mf點之間,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

  后一方法可獲得較高的耐腐蝕性能,但固溶處理以后至深冷的間隔時間不宜過久,否則會因奧氏體的陳化穩(wěn)定作用而使深冷的強化效應(yīng)降低。

  經(jīng)上述處理以后鋼再經(jīng)400~500度時效,使析出金屬間化合物進步強化。

  這類鋼的典型鋼號有17Cr一7Ni一A1、15Cr-9Ni-A1,17Cr5Ni-Mo、15Cr-8Ni-Mo一A1等等。

  這類鋼也稱為奧氏體-馬氏體時效不銹鋼,并因為實際上這些鋼的組織中除奧氏體和馬氏體以外,還存在不同數(shù)量的鐵素體,故也稱為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。


那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于不銹鋼管的特點和耐腐蝕的原因的介紹了,不銹鋼的分類標準是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>