词条 | 不锈钢 |
释义 | § 基本概念 不锈钢 不锈钢是不锈耐酸钢的简称。具体是指在大气、水蒸汽、淡水等弱腐蚀介质中耐腐蚀或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学介质腐蚀(酸、碱、盐等化学浸蚀)的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同,普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀,而耐酸钢则一般均具有不锈性。通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。 不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素,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。 § 分类方法 不锈钢钢种很多,性能又各异,常见的分类方法有: ① 按钢的组织结构分类,如马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢等。 ② 按钢中的主要化学成分或钢中一些特征元素来分类,如铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。 ③ 按钢的性能特点和用途来分类,如耐硝酸(硝酸级)不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强度不锈钢等。 ④ 按钢的功能特点分类,如低温不锈钢,无磁不锈钢,易切削不锈钢,超塑性不锈钢等。[1] § 分类介绍 不锈耐酸钢 不锈钢 铬含量不少于12%的耐腐蚀钢,是不锈耐酸钢的简称。钢中的铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢的表面形成一层很薄的氧化膜,称为自钝化膜,使钢在空气、水和酸、碱、盐中很耐腐蚀。钢中除铬以外,还可加入镍、钼、铜、钛等合金元素,使其具有更好的耐蚀性、工艺性或机械性能等。铬不锈钢 含铬量在12~30%之间。最早于1912年由英国的H.布里尔利制成。按室温下的组织结构,铬不锈钢又分为铁素体不锈钢和马氏体不锈钢两类。铁素体不锈钢含碳量较低,不能热处理强化,强度低,可焊性差,如0Cr13、0Cr17Ni等,主要用于制作硝酸工业、人造纤维和食品工业的设备。碳、氮总含量在0.02%以下的超纯铁素体不锈钢,如00Cr27Mo钢等有更好的耐蚀性和工艺性能。马氏体不锈钢含碳量较高,经淬火热处理后能获得很高的强度和硬度,但耐蚀性较差,如1Cr13、4Cr13、9Cr18MoV钢等,多用于制造承受高载荷的汽轮机叶片、螺栓以及要求高硬度的阀片、刀具和轴承等。 铬镍不锈钢 含铬12~30%、镍6~12%和少量其他元素。这种钢的含碳量极低,室温时呈奥氏体或奥氏体加铁素体组织。它比铬不锈钢具有更好的耐蚀性、可焊性和成型性。最早的铬镍不锈钢于1912年由德国的B.施特劳斯和E.茅雷尔制成。现代最常用的是含铬18%、镍8%的18-8型不锈钢。这种不锈钢屈服强度低,不能热处理强化。但加工强化倾向大,通过冷加工可获得高强度的线材和带材。常用钢种如0Cr18Ni9、0Cr17Ni13Mo2等,多用于制作化工容器、设备衬里、输送管道、医疗器械和仪表等。加入铜和钼的不锈钢,如0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti等在稀硫酸、磷酸等非氧化性介质中有较好的耐蚀性。含碳量在0.03%以下的超低碳镍铬奥氏体不锈钢如00Cr18Ni10、00Cr17Ni13Mo2,含钛的铬镍奥氏体不锈钢如0Cr18Ni9Ti等有较好的抗晶间腐蚀能力。含锰、氮的铬镍奥氏体不锈钢,如1Cr18Mn8Ni5N和0Cr18Ni9N等,有较高的屈服强度。 奥氏体系不锈钢 不锈钢 在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。 奥氏体系不锈钢是面心立方结构,代表钢种是304、321、316。主要特点是: 1、 在正常热处理条件下,钢的基体组织为奥氏体,在不恰当热处理或不同受热状态下,在奥氏体基体中有可能存在少量的碳化物及铁素体组织。 2、奥氏体不锈钢不能通过热处理方法改变它的力学性能,只能采用冷变形的方式进行强化。 3、可以通过加入钼、铜、硅等合金化元素的方法得到适用于各种使用条件的不同钢种,如316L、304Cu等。 4、无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性是这类钢种的重要特性。 铁素体系不锈钢 铁素体系不锈钢是体心立方结构,代表钢种是409、430,其耐蚀性不如奥氏体不锈钢。主要特点是: 1、抵抗应力腐蚀开裂能力优越于奥氏体系不锈钢; 2、常温下带强磁性; 3、热处理不能硬化,具有优秀的冷加工性。 马氏体系不锈钢 通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型,如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。 马氏体系不锈钢常温下具有马氏体组织,代表钢种有410、420。主要特点是: 1、马氏体系不锈钢常温下具有强磁性,一般来讲其耐蚀性不突出,但强度高,使用于高强度结构用钢。 2、高温下具有稳定的奥氏体组织,空冷或油冷下转变成马氏体相,常温下具有完全的马氏体组织。 双相不锈钢 成分中高Cr高N,常温下具有奥氏体和铁素体混合相,代表钢种是2304、2205、2507。主要特点是: 1、 在高温下基本为铁素体组织,在冷却至室温时具有30-50%铁素体+奥氏体双相组织。 2、屈服强度高、超强的耐点蚀、耐应力腐蚀能力,易于成型和焊接。 沉淀硬化系不锈钢 沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以0Crl7Ni4Cu4Nb为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以0Crl7Ni7Al 和0Crl5Ni25Ti2MoVB为代表)和奥氏体加铁素体沉淀硬化不锈钢(以PH55A、B、C为代表)。这类材料是利用热处理后时效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金属化合物来提高材料的强度。主要特点是: 1、这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体沉淀硬化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。 2、铬含量在17%左右,加之含有镍、钼等元素,因此,除具有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。 [1] § 腐蚀条件 不锈钢滑梯 所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。 不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种"钝化膜",继续起保护作用。因此,所有的不锈钢都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。 经验表明,大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明,建议把地域分成四类,即:乡村,城市,工业区和沿海地区。 乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低,只有无污染的工业。 城市为典型的居住、商业和轻工业区,该区内有轻度污染,例如交通污染。 工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体,例如硫和氮的氧化物,或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒,像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。 沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是,海洋大气可以向内陆纵深蔓延,在海岛上更是如此,盛行风来自海洋,而且气候恶劣。例如,英国气候条件就是如此,所以整个国家都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气,特别是由于蒸发造成盐沉积集聚,再加上雨水少,不经常被雨水冲刷,沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话,腐蚀性就更大。 美国、英国、法国、意大利、瑞典和澳大利亚所进行的研究工作已经确定了这些区域对各种不锈钢耐大气腐蚀的影响。有关内容在NiIDI出版的《建筑师便览》中作了简单介绍,该书中的表可以帮助设计人员为各种区域选择成本效益最好的不锈钢。 在进行选择时,重要的是确定是否还有当地的因素影响使用现场环境。例如,不锈钢用在工厂烟囱的下方,用在空调排气挡板附近或废钢场附近,会存在非一般的条件。 § 牌号分组 不锈钢焊丝 200系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢 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—通用型号;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。型号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。 400系列—铁素体和马氏体不锈钢 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)。 500系列—耐热铬合金钢。 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。 § 维修清理 和其它曝露于大气中的材料一样,不锈钢也会脏。但是,在雨水冲刷,人工冲洗和已脏表面之间还存在着一种相互关系。 通过把相同的板条直接放在大气中和放在有棚的地方确定了雨水冲刷的效果。人工冲洗的效果是通过人工用海绵沾上肥皂水每隔六个月擦洗每块板条的右边来确定的。结果发现,与放在有棚的地方和不被冲洗的地方的板条相比,通过雨水冲刷和人工擦洗去除表面的灰尘和淤积对表面情况有良好的作用。而且还发现,表面加工的状况也有影响,表面平滑的板条比表面粗糙的板条效果要好。 因此洗刷的间隔时间受多种因素影响,主要的影响因素是所要求的审美标准。虽然许多不锈钢幕墙仅仅是在擦玻璃时才进行冲洗,但是,一般来讲,用于外部的不锈钢每年洗刷两次。 § 标识方法 不锈钢 钢的编号和表示方法 ①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量:如:中国、俄国12CrNi3A ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系; ③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。 我国的编号规则 ①采用元素符号 ②用途、汉语拼音,平炉钢:P、沸腾钢:F、镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、 GCr15:滚珠 ◆合结钢、弹簧钢,如:20CrMnTi60SiMn、(用万分之几表示C含量) ◆不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:1Cr18Ni9千分之一(即0.1%C),不锈C≤0.08%如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03%如0Cr17Ni13Mo 国际不锈钢标示方法 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中: ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示, ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、304、316以及310为标记, ③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记,双相(奥氏体-铁素体), ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。 4).标准的分类和分级 4-1分级: ①国家标准GB②行业标准YB③地方标准④企业标准Q/CB 4-2分类: ①产品标准②包装标准③方法标准④基础标准 4-3标准水平(分三级): Y级:国际先进水平I级:国际一般水平H级:国内先进水平 4-4国标 GB1220-84不锈棒材(I级)GB4241-84不锈焊接盘园(H级) GB4356-84不锈焊接盘园(I级)GB1270-80不锈管材(I级) GB12771-91不锈焊管(Y级)GB3280-84不锈冷板(I级) GB4237-84不锈热板(I级)GB4239-91不锈冷带(I级) § 应用行业 汽车工业 不锈钢汽车排气管 从不锈钢应用行业分析,汽车工业是当前发展最快的不锈钢应用领域。近十年来,日本汽车用不锈钢的消费量已从平均10公斤增至30公斤,美国已超过40公斤。大客车、地铁、高速铁路用车等公共交通运输工具也广泛采用了不锈钢。中国家电行业是不锈钢应用潜在的大市场。另外,不锈钢在水工业、建筑与结构业、环保工业、工业设施中的需求也将逐年上升。具体来看: 车辆/汽车工业:这是当前发展最快的不锈钢应用领域。采用高强度不锈钢制造车体结构可大大降低车辆自重,增强车体结构的强度,用不锈钢做车辆的面板与装饰部件可减少维护成本。此外,不锈钢还因具有抗氯离子腐蚀和耐热的优点而被由于汽车的排气系统。现在,日本、美国、瑞典等国已大量使用不锈钢车辆。日本从80年代开始推广,目前其不锈钢火车车辆已达60%。轿车工业是不锈钢应用的开发重点。 水工业 不锈钢工业管 水在其储运过程中遭受污染的问题已为人们日益重视。大量实践证明,不锈钢是水的准备、贮存、输送、净化、再生、海水淡化等水工业最佳选材。其优点是:耐腐蚀、抗地震、节水、卫生(无铁锈及铜绿色)、重量轻(减轻1/3)、少维修、寿命长(可使用40年)、寿命周期成本(LCC)低、属可回收再利用的绿色环保材料。据介绍,目前,日本东京地区管道不锈钢化已达76%,管道漏水率由原来的14.7%降至目前的7.5%。日本大阪遭受大地震後,不锈钢储水罐完好无损。最近,日本开发出波纹管接头,使不锈钢输水管路的施工成本降低20%,总成本降低3%,维修成本降低3/4。 各种不同类型的不锈钢正在日益广泛和成功地用于各种不同的海洋环境中。必需指出,在海水中不锈钢要长期免于腐蚀需要复杂的防腐工程技术和大量投资。奥氏体和马氏体不锈钢很久以来就用于航海动力装置上的过热器管道以及透平机叶片。在这些装置中要保持低氯化物含量是很不容易的,因为航海动力装置的应用技术与一般发电装置的基本原理并无差别。不锈钢也正在用于远洋商船上的大容量化学容器,其使用情况在某些方面与陆地化工厂的使用条件截然不同。 大多数不锈钢牌号在海洋条件下应用都能得到满意的结果,但不同牌号则对应力腐蚀开裂表现敏感。以410型为代表的马氏体钢和430型为代表的铁素体钢,在海洋条件下,数月内便会生锈。这种均匀锈蚀可通过机械打磨加以去除。比较受欢迎的不锈钢是奥氏体不锈钢,因为它的抗锈蚀能力较强(但由于应力腐蚀开裂则例外)。随着时间迁移,奥氏体不锈钢也会发黑。如果由于美观或其它方面的原因,这种发黑也可以通过打磨去除。不锈钢在海水中很少会产生均匀锈烛,所以在实际使用中可不必担心。 推进器海洋上的拖轮和其它船只上的推进器可由铸造不锈钢CF-8(相当干304型不锈钢)制成。当船只不航行时,从推进器主轴通过轴承到船体,构成一个导电的金属回路。相当于成分为410型不锈钢的铸造推进器也经常披选用,并在其它方面得到广泛应用如用于破冰船等。 散装容器不锈钢一直被用来作为货运中的散袋容器,用以装载液化天然气体(LNG),化学药品、饮料等。货运中盛LNG的容器习惯采用304L型不锈钢,其目的不是为了耐腐蚀而是考虑到在低温状态下的机械性能。 对于海运化学制品的容器,采用不锈钢的目的主要是考虑到它的耐腐蚀性,这与陆地化学制品的储运是不同的。如果船只属于一般不定期货轮,则运载化学制品的容器也可以运输任何物品,从醋酸、糟浆到二甲苯。一般都用316L型不锈钢作阀门、货运泵、管遭、加热盘管以及容器本身。容器可以由整体不锈钢组成或用碳钢包复上一层0.06~0.08in(1.5—2.0mm)的不锈钢板制成。在使用之前,必须进行细致的检查板材是否有缺陷并进行彻底的清洁处理和钝化处理。 建筑业 不锈钢不锈钢燃气灶 它是不锈钢应用最早的领域之一。在建筑装饰方面,目前,不锈钢主要用在高层建筑的外墙、室内及外柱的包覆,扶手、地板、电梯壁板、门窗、幕墙等内外装饰及构件。经表面处理、着色、镀层的不锈钢板,解决了触摸后易出现手印等问题,使不锈钢的应用范围进一步扩大。日本开发了多种不锈钢屋面材料,如耐腐蚀性能更好的高、中铬铁素体和各种镀层板。瑞典研制的super-clean刷光表面不锈钢板、法国Ugine开发的UGITOP表面板,为建筑业提供了新的选择。 家电业 在家电业,不锈钢用量大的是自动洗衣机内筒、热水器内胆、微波炉内外壳体、冰箱内衬,且多采用铁素体不锈钢。西欧家用电不锈钢的比例较大,亚洲除日本接近欧洲水平外一般用得较少。1999年,日本家电业铁素体、马氏体类不锈钢的消费量达到28%,奥氏体的占到12%。我国生产的微波炉、冰箱、空调、电视等已是世界上具有竞争力的出口产品,国内家电行业是不锈钢应用的潜在大市场。据估计,今后5-10年,我国家电行业不锈钢需求将达到10万-15万吨。 环保工业 工业废气、垃圾和污水处理装置需采用不锈钢制造。在烟气脱硫过程中,为抵御二氧化硫及氯离子、铁离子的腐蚀,在吸收塔、冷却器、泵、阀门、烟道等处需要采用双相不锈钢及高牌号奥氏体不锈钢。垃圾焚烧炉、废水处理等设施都需要采用高性能不锈钢材料制作。 工业设施 发达国家工业设施采用的不锈钢比例一般可到15%-20%,目前国内的应用比例还很小。这一方面是因成套引进的工业设备,不锈钢材料并未统计,另一方面是因国内材料尚未采用。化工、石化、化纤、造纸、食品、医药、能源(核电、火电、燃料电池)等领域都需要不锈钢。此外,现有进口设备已进入检修期。随着国产不锈钢产品质量的提高及特殊牌号产品的开发,今后国内工业设施方面不锈钢的应用将会逐年增加。 [2] § 种类对比 不锈钢 碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。 奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点: 1)高的电阴率,约为碳钢的5倍。 2)大的线膨胀系数,比碳钢大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。 3)低的热导率,约为碳钢的1/3。 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°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。 所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半,一般最少相的含量也许要达到30%。 由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下: (1)屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多,且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%,有利于降低成本。 (2)具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力,即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力,尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。 (3)在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢,而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性,再一些介质中,如醋酸,甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢,乃至耐蚀合金。 (4)具有良好的耐局部腐蚀性能,与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比,它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。 (5)比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低,和碳钢接近,适合与碳钢连接,具有重要的工程意义,如生产复合板或衬里等。 (6)不论在动载或静载条件下,比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力,这对结构件应付突发事故如冲撞,爆炸等,双相不锈钢优势明显,有实际应用价值。 与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的弱势如下: (1)应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢,例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。 (2)其塑韧性较奥氏体不锈钢低,冷,热加工工艺和成型性能(3)存在中温脆性区,需要严格控制热处理和焊接的工艺制度,以避免有害相的出现,损害性能。 与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的优势如下: (1)综合力学性能比铁素体不锈钢好,尤其是塑韧性,不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。 (2)除耐应力腐蚀性能外,其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。 (3)冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。 (4)焊接性能也远优于铁素体不锈钢,一般焊前不需预热,焊后不需热处理。 (5)应用范围较铁素体不锈钢宽。 与铁素体不锈钢相比,双相不锈钢的弱势如下: 合金元素含量高,价格相对高,一般铁素体不含镍。 § 与人体健康 不锈钢电锅 不锈钢是由铁铬合金再掺入其他一些微量元素而制成的。由于其金属性能良好,并且比其他金属耐锈蚀,制成的器皿美观耐用。因此,越来越多的被用来制造厨具,并逐渐进入广大家庭。 但是,如果使用者缺乏有关方面的使用知识,使用不当,不锈钢中的微量金属元素同样会在人体中慢慢累积,当达到某一限度时,就会危害人体健康。所以使用不锈钢厨具、餐具时必须注意以下几点: 1、不可长时间盛放盐、酱油、菜汤等,因为这些食品中含有许多电解质,如果长时间盛放,不锈钢同样会像其他金属一样,与这些电解质起电化学反应,使有毒金属元素被溶解出来。 2、不能用不锈钢器皿煎熬中药,因为中药中含有很多生物碱,有机酸等成分,特别是在加热条件下,很难避免不与之发生化学反应,而使药物失效,甚至生成某些毒性更大的化合物。 3、切勿用强碱性或强氧化性的化学药剂如苏打、漂白粉、次氯酸钠等进行洗涤。因为这些物质都是将电解质,同样会与不锈钢起化学反应。[3] |
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