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文檔簡介
1、1 1不銹鋼知識培訓(xùn)不銹鋼知識培訓(xùn) 講師:夏孝恩講師:夏孝恩 2011.12.202011.12.202 2n 一、不銹鋼定義一、不銹鋼定義. n 二、不銹鋼分類二、不銹鋼分類n 三、金屬化學(xué)成分及組織對塑性的影響三、金屬化學(xué)成分及組織對塑性的影響n 四、不銹鋼的一般物理性質(zhì)四、不銹鋼的一般物理性質(zhì).n 五、常見不銹鋼成分表五、常見不銹鋼成分表n 六、不銹鋼表面加工六、不銹鋼表面加工n 七、不銹鋼生產(chǎn)工藝流程圖七、不銹鋼生產(chǎn)工藝流程圖n 八、不銹鋼材料的基本性能八、不銹鋼材料的基本性能.n 九、不銹鋼的焊接性能九、不銹鋼的焊接性能n 十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能n 十一、不銹鋼
2、的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能n 十二、其他鋼種特性十二、其他鋼種特性n 十三、選擇不銹鋼選擇原則十三、選擇不銹鋼選擇原則n 十四、不銹鋼鋼廠的質(zhì)量檢查和檢驗(yàn)十四、不銹鋼鋼廠的質(zhì)量檢查和檢驗(yàn).大大 綱綱3 3一、不銹鋼定義一、不銹鋼定義 狹義的不銹鋼是指在大氣中不容易生銹的鋼,廣義的不銹鋼指在特定條件下的酸、堿、鹽中耐蝕的鋼。 試驗(yàn)表明,鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中,其耐蝕性隨鋼中鉻含量的提高而增加,當(dāng)鉻含量10%時(shí),鋼的耐蝕性發(fā)生突變,即從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。所以通常稱不銹鋼是鉻含量為12%以上的鐵基合金。 由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很
3、寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn),所以在石油化工、原子能、輕工、紡織、食品、家用器械等方面得到廣泛的應(yīng)用。4 4二、不銹鋼分類二、不銹鋼分類 不銹鋼的分類方法較多,但人們習(xí)慣按其組織特點(diǎn)進(jìn)行分類,按此方法可將不銹鋼分成五大類。 1 1、奧氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼 奧氏體不銹鋼為面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體組織。工業(yè)牌號可分為Cr-Ni和Cr-Ni-Mn-N兩大類型。在正常熱處理?xiàng)l件下,鋼的基體組織為奧氏體,在不恰當(dāng)熱處理或不同受熱狀態(tài)下,在奧氏體基體中有可能存在少量的碳化物、相和相等第二相。此類鋼不能通過熱處理方法改變它的力學(xué)性能,只能采用冷變形的方式進(jìn)行強(qiáng)化??刹捎眉尤脬f、銅、硅等合金化方法派生出適用
4、于各類腐蝕環(huán)境的不同鋼種。此外,無磁性、無磁性、良好的低溫性能、易成型性和可焊性是此類鋼的重要特性良好的低溫性能、易成型性和可焊性是此類鋼的重要特性 5 5 2 2、鐵素體不銹鋼、鐵素體不銹鋼 鐵素體不銹鋼為體心立方結(jié)構(gòu)的鐵素體組織,不能采用熱處理方不能采用熱處理方法改變其組織結(jié)構(gòu)法改變其組織結(jié)構(gòu)。鐵素體不銹鋼有磁性,易于成型,耐銹蝕、耐點(diǎn)鐵素體不銹鋼有磁性,易于成型,耐銹蝕、耐點(diǎn)蝕蝕。根據(jù)鋼中的碳、氮含量可將鐵素體不銹鋼分成高純(C+N150ppm)和普通鐵素體不銹鋼兩大類。 3 3、雙相不銹鋼、雙相不銹鋼 雙相不銹鋼通常由奧氏體和鐵素體兩相組織構(gòu)成。兩相比例可以通過合金成分和熱處理?xiàng)l件的改
5、變予以調(diào)整。此類鋼屈服強(qiáng)度高、耐點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕,易于成型和焊接。二、不銹鋼分類二、不銹鋼分類6 6 4 4、馬氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼 馬氏體不銹鋼淬火后可以得到馬氏體組織。具有高強(qiáng)度和高硬度,通過熱處理可以調(diào)整鋼的力學(xué)性能。馬氏體不銹鋼具有中等水平的不馬氏體不銹鋼具有中等水平的不銹性。銹性。 5 5、沉淀硬化不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼 沉淀硬化不銹鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化不銹鋼(以0Crl7Ni4Cu4Nb為代表),半奧氏體沉淀硬化不銹鋼(以O(shè)Crl7Ni7Al和OCrl5Ni25Ti2MoVB為代表)和奧氏體加鐵素體沉淀硬化不銹鋼(以PH55A、B、C為例)。 此類型鋼可借助于熱處理工
6、藝調(diào)整其性能,使其在鋼的成型、設(shè)備制造過程中處于易加工和易成型的組織狀態(tài)。隨后,半奧氏體沉淀硬化不銹鋼通過馬氏體相變和沉淀硬化,奧氏體、馬氏體沉淀硬化不銹鋼通過沉淀硬化處理使其具有高的強(qiáng)度和良好的韌性相配合。這類鋼的鉻含量近于17%,加之含有鎳、鉬等元素,因此,除具有足夠的不銹性外,其耐蝕性接近于18-8型奧氏體不銹鋼。二、不銹鋼分類二、不銹鋼分類7 7三、金屬化學(xué)成分及組織對塑性的影響三、金屬化學(xué)成分及組織對塑性的影響 1 1、合金元素的影響、合金元素的影響鐵:化學(xué)純鐵有非常高的塑性;鐵:化學(xué)純鐵有非常高的塑性;碳:在碳鋼中含碳量越高塑性越差;碳:在碳鋼中含碳量越高塑性越差;錳:奧氏體錳鋼,
7、由于低導(dǎo)熱性和大膨脹系數(shù),使之具有高的加熱速度敏感性;錳:奧氏體錳鋼,由于低導(dǎo)熱性和大膨脹系數(shù),使之具有高的加熱速度敏感性;硫:硫溶于固溶體內(nèi)甚微。某些硫化物共晶體和化合物的熔點(diǎn)低,鋼在加熱時(shí)會產(chǎn)生硫:硫溶于固溶體內(nèi)甚微。某些硫化物共晶體和化合物的熔點(diǎn)低,鋼在加熱時(shí)會產(chǎn)生 紅脆現(xiàn)象;鋼是否會產(chǎn)生紅脆與錳含量有關(guān),當(dāng)紅脆現(xiàn)象;鋼是否會產(chǎn)生紅脆與錳含量有關(guān),當(dāng)Mn/SMn/S大于大于3 3時(shí)不會出現(xiàn)紅脆。時(shí)不會出現(xiàn)紅脆。氧:與硫類似;氧:與硫類似;硅:純硅不能進(jìn)行塑性加工。當(dāng)在鋼和合金中的硅與固溶體形式存在時(shí),它對該金屬硅:純硅不能進(jìn)行塑性加工。當(dāng)在鋼和合金中的硅與固溶體形式存在時(shí),它對該金屬 的
8、塑性影響不大;的塑性影響不大;鎳:純鎳具有高塑性。鎳為奧氏體形成元素,鎳可提高純鐵的強(qiáng)度和塑性,能減緩鋼鎳:純鎳具有高塑性。鎳為奧氏體形成元素,鎳可提高純鐵的強(qiáng)度和塑性,能減緩鋼 在加熱時(shí)晶粒的長大,在含鎳高的鋼中提高含硫量會引起鋼的紅脆;在加熱時(shí)晶粒的長大,在含鎳高的鋼中提高含硫量會引起鋼的紅脆;鉻:工業(yè)用鉻為脆性材料。鉻為鐵素體形成元素,在一系列的奧氏體合金中,含有一鉻:工業(yè)用鉻為脆性材料。鉻為鐵素體形成元素,在一系列的奧氏體合金中,含有一 定量的鉻會產(chǎn)生鐵素體的過剩相使鋼的塑性降低,在鋼中加入鉻會使其導(dǎo)熱性降低;定量的鉻會產(chǎn)生鐵素體的過剩相使鋼的塑性降低,在鋼中加入鉻會使其導(dǎo)熱性降低;鎢
9、、鉬、釩:這些都是碳化物形成元素,他們所形成的碳化物極為穩(wěn)定,這些碳化物能阻止奧氏體鎢、鉬、釩:這些都是碳化物形成元素,他們所形成的碳化物極為穩(wěn)定,這些碳化物能阻止奧氏體 加熱時(shí)的晶粒長大,減小鋼的過熱敏感性;加熱時(shí)的晶粒長大,減小鋼的過熱敏感性;銅:純銅具有非常高的塑性。銅只能在氧化氣氛中加熱,若在還原氣氛中加熱,銅會變成紅脆;銅:純銅具有非常高的塑性。銅只能在氧化氣氛中加熱,若在還原氣氛中加熱,銅會變成紅脆;磷:磷嚴(yán)重地影響鋼的冷變形能力,并隨著含磷量的升高而減弱,即所謂出現(xiàn)冷脆現(xiàn)象。磷:磷嚴(yán)重地影響鋼的冷變形能力,并隨著含磷量的升高而減弱,即所謂出現(xiàn)冷脆現(xiàn)象。 在在Cr18Ni9Cr18
10、Ni9型不銹鋼中,當(dāng)含鉛量大于型不銹鋼中,當(dāng)含鉛量大于0.007%0.007%時(shí)便產(chǎn)生紅脆。時(shí)便產(chǎn)生紅脆。氫、氮:熱加工時(shí)對鋼的塑性無明顯影響。氫、氮:熱加工時(shí)對鋼的塑性無明顯影響。8 8 2 2、金屬宏觀組織的影響、金屬宏觀組織的影響 鑄態(tài)奧氏體不銹鋼具有非常明顯的橫晶宏觀組織,對鐵素體鋼,其大部分為等軸晶。具有明顯橫晶宏觀組織的奧氏體不銹鋼在熱加工中仍有很高的塑性。 3 3、金屬微觀組織的影響、金屬微觀組織的影響 奧氏體Cr-Ni不銹鋼中因含有Ni、Cr和其他合金元素的不同,會含有不同量的相,鋼中含Ni量越多和含Cr、Si量越少時(shí),相越少,相反相越多,鋼中含相越多鋼的塑性就越低。三、金屬化
11、學(xué)成分及組織對塑性的影響三、金屬化學(xué)成分及組織對塑性的影響9 9四、不銹鋼的一般物理性質(zhì)四、不銹鋼的一般物理性質(zhì) 1 1、熱傳導(dǎo)、熱傳導(dǎo) 不銹鋼的熱傳遞較慢,與其它材料相比較如表3所示。例如:不銹鋼的熱傳導(dǎo)率和鋁相比SUS430為1/8,SUS304為1/13。與碳鋼相比分別為1/2和1/4。 2 2、熱膨脹、熱膨脹 各種材料的線膨脹系數(shù)如表3所示,與碳鋼相比SUS304的線膨脹系數(shù)大,SUS430的線膨脹系數(shù)小。另外,鋁、銅的膨脹系數(shù)要比不銹鋼大。 3 3、電阻、電阻 與純金屬相比,合金的比電阻一般較大,不銹鋼也是如此,與其構(gòu)成元素的Fe、Cr、Ni相比,值明顯地要大。 SUS304要比SU
12、S430大,象SUS310S那樣,合金元素越多,電阻就越大。1010四、不銹鋼的一般物理性質(zhì)四、不銹鋼的一般物理性質(zhì) 4、磁性、磁性 材料磁性性質(zhì) 透磁率:(H=5Oe) SUS430強(qiáng)磁性 -鐵強(qiáng)磁性 -Ni強(qiáng)磁性 -SUS304非磁性(冷加工時(shí)有磁性) 1.5(65%加工) SUS301非磁性(冷加工時(shí)有磁性) 14.8(55%加工) SUS305非磁性 -1111五五、常見不銹鋼成分表常見不銹鋼成分表1212六、不銹鋼表面加工六、不銹鋼表面加工 1 1表面加工等級表面加工等級1313六、不銹鋼表面加工六、不銹鋼表面加工2、按冷軋不銹鋼板產(chǎn)品深加工方法分類如下表1414 3 3、彩色不銹鋼
13、鋼板、彩色不銹鋼鋼板 就像彩色不銹鋼的名稱一樣,是在不銹鋼涂上了顏色的鋼板,著色的方就像彩色不銹鋼的名稱一樣,是在不銹鋼涂上了顏色的鋼板,著色的方法有將有機(jī)涂料烘焙在不銹鋼上以及用化學(xué)處理使之產(chǎn)生顏色等。其中,涂法有將有機(jī)涂料烘焙在不銹鋼上以及用化學(xué)處理使之產(chǎn)生顏色等。其中,涂色不銹鋼已由色不銹鋼已由JIS G 3320JIS G 3320涂裝不銹鋼鋼板涂裝不銹鋼鋼板 標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化。 4 4、加工彈簧用不銹鋼、加工彈簧用不銹鋼 主要用于薄板彈簧和細(xì)絲彈簧。用冷軋來生產(chǎn),軋制率大的話,由于加主要用于薄板彈簧和細(xì)絲彈簧。用冷軋來生產(chǎn),軋制率大的話,由于加工硬化,硬度和強(qiáng)度都變大。工硬化,硬度和強(qiáng)
14、度都變大。 在在JISJIS標(biāo)準(zhǔn)中(標(biāo)準(zhǔn)中( 用于用于JIS G 4313JIS G 4313彈簧的不銹鋼帶彈簧的不銹鋼帶 ),以),以1/2 H1/2 H、3/4 H3/4 H、H H、EHEH為順序其軋制率越大就越硬(為順序其軋制率越大就越硬(H H是是HardnessHardness的縮寫)。的縮寫)。六、不銹鋼表面加工六、不銹鋼表面加工1515七、不銹鋼生產(chǎn)工藝流程圖1616八、不銹鋼材料的基本性能不銹鋼材料的基本性能 1 1屈服強(qiáng)度(力學(xué)符號屈服強(qiáng)度(力學(xué)符號0.20.2,英文縮寫,英文縮寫YSYS) 0.2=P0.2/F0 0.2=P0.2/F0 P0.2P0.2拉伸試樣塑性變形量
15、為0.2%0.2%時(shí)承受的載荷 F0 F0 拉伸試樣的原始截面積 材料的屈服強(qiáng)度小表示材料容易屈服,成形后回彈小,貼模性和定形性好。 2 2抗拉強(qiáng)度(力學(xué)符號抗拉強(qiáng)度(力學(xué)符號b b,英文縮寫,英文縮寫TSTS) b b=Pb/F0 =Pb/F0 PbPb拉伸試樣斷裂前承受的最大載荷拉伸試樣斷裂前承受的最大載荷 F0F0拉伸試樣的原始截面積 材料的抗拉強(qiáng)度大,材料變形過程中不容易被拉斷,有利于塑性變形。 1717八、不銹鋼材料的基本性能不銹鋼材料的基本性能 3 3屈強(qiáng)比(屈強(qiáng)比(0.2/b0.2/b) 屈強(qiáng)比對材料沖壓成形性能影響很大,屈強(qiáng)比小,板料由屈服到破裂的塑性變形階段長,成形過程中發(fā)生
16、斷裂的危險(xiǎn)性小,有利于沖壓成形。一般來講,較小的屈強(qiáng)比對板料在各種成形工藝中的抗破裂性都有利。 1818 4 4延伸率(力學(xué)符號延伸率(力學(xué)符號, ,英文縮寫英文縮寫ELEL) 延伸率是材料從發(fā)生塑性變形到斷裂的總的伸長長度與原有長度的比值,即: 式中 材料的延伸率(%) L 試樣被拉斷時(shí)的長度(mm) L0 拉伸前試樣的長度(mm) 材料的延伸率大,板料允許的塑性變形程度大,抗破裂性較好,對拉深、翻邊、脹形都有利。一般來說,材料的翻邊系數(shù)和脹形性能(埃里克森值)都與延伸率成正比關(guān)系。 5 5應(yīng)變硬化指數(shù)(應(yīng)變硬化指數(shù)(n n) 應(yīng)變硬化指數(shù)即通常說的n值,表示材料具有冷作過程硬化現(xiàn)象,與材料
17、的沖壓成形性能十分密切,應(yīng)變硬化指數(shù)大,不僅能提高板料的局部應(yīng)變能力,防止材料局部變薄,即增大失穩(wěn)極限應(yīng)變,而且能使應(yīng)變分布趨于均勻化,提高板料成形時(shí)的總體成形極限。 %1000LLL 八、不銹鋼材料的基本性能不銹鋼材料的基本性能L 1919 6 6奧氏體平衡系數(shù)奧氏體平衡系數(shù) 1 1) 定義定義:A(BAL)=30A(BAL)=30(C+NC+N)+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8+0.5Mn+Ni-1.3Cr+11.8 表示奧氏體的穩(wěn)定程度,A值越小,奧氏體越不穩(wěn)定,鋼的組織容易受到冷熱加工的影響而發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,影響到鋼的機(jī)械性能。 2 2) 解釋與應(yīng)用解釋與應(yīng)用 在不銹鋼中常見的奧
18、氏體形成元素有:NiNi、MnMn、C C、N N,這些元素有助于形成和穩(wěn)定奧氏體,是奧氏體不銹鋼中不可缺少的,尤其是NiNi元素。從奧氏體平衡系數(shù)也可以看出這四種元素含量增大可以增大奧氏體平衡系數(shù),從而使奧氏體組織越穩(wěn)定。常見的鐵素體形成元素有:CrCr、MoMo、SiSi、TiTi、NbNb,這些元素有助于形成和穩(wěn)定鐵素體組織,從上面公式也可以看出,CrCr 元素含量增大可以降低奧氏體平衡系數(shù)。 SUS304SUS304不不銹鋼是純奧氏體組織,奧氏體組織有其穩(wěn)定性,經(jīng)過冷加工SUS304SUS304變硬,主要原因是部分奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,稱做冷加工誘變馬氏體。對奧氏體不銹鋼來說,平
19、衡系數(shù)小,在冷加工過程中就容易產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)變或者說是產(chǎn)生的馬氏體量就多,從而冷作硬化程度程度劇烈八、不銹鋼材料的基本性能不銹鋼材料的基本性能2020 7 7冷加工誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)冷加工誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Md(30/50)Md(30/50) 1 1) 定義定義: Md(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5MoMd(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo 表示真應(yīng)變量30%30%的冷變形后生成50%50%馬氏體的溫度,說明奧氏體不銹鋼中合金元素含量越高,馬氏體
20、轉(zhuǎn)變點(diǎn)Md(30/50Md(30/50)就越低,在冷加工變形過程中誘變馬氏體不易產(chǎn)生,冷作硬化程度小。 2 2) 解釋與應(yīng)用解釋與應(yīng)用 不銹鋼的冷作硬化現(xiàn)象主要是由兩種因素引起的: 一種是位錯(cuò)增多引起的加工硬化;一種是組織轉(zhuǎn)變(奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體轉(zhuǎn)變)引起的加工硬化。 對SUS430SUS430鋼種而言,加工變形過程中不會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,其冷作硬化現(xiàn)象全部是由位錯(cuò)的增多引起的,因此對SUS430SUS430鋼談冷加工誘變馬氏體點(diǎn)是沒有實(shí)際意義的。SUS304SUS304鋼在冷變形過程中則存在位錯(cuò)增多引起的硬化和馬氏體組織轉(zhuǎn)變引起的硬化,而且組織轉(zhuǎn)變引起的硬化是主要的,這也是奧氏體不銹鋼的冷作硬化
21、現(xiàn)象比鐵素體不銹鋼要明顯,加工硬化系數(shù)(n n值)大的原因。 在奧氏體不銹鋼中,NiNi含量對誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)的影響是很明顯的,NiNi含量增多,馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)降低,材料在冷變形過程中硬化程度小。八、不銹鋼材料的基本性能不銹鋼材料的基本性能2121 8 8晶粒度(晶粒度(N N) 1 1) 定義:定義:晶粒度的物理意義可根據(jù)下公式理解: =2N+3 每平方毫米截面積上的晶粒數(shù) N 晶粒度 2 2) 解釋與應(yīng)用解釋與應(yīng)用 晶粒度N級別越高,單位截面積上的晶粒數(shù)越多,材料的晶粒就越細(xì),強(qiáng)度大,延伸率好。一般來講,N5(256個(gè)晶粒/mm)的鋼稱為細(xì)晶粒鋼。晶粒較大時(shí),有利于提高材料的塑性應(yīng)變比(R)
22、,并降低屈強(qiáng)比和屈服伸長。但晶粒較大時(shí),它們在板料表層取向不同,變形量差異比較明顯,材料表面易出現(xiàn)“桔皮”現(xiàn)象。細(xì)化晶??蓽p輕桔皮現(xiàn)象發(fā)生,但晶粒過細(xì), R值會減小,屈強(qiáng)比和屈服伸長都會增大,不利于成形。 八、不銹鋼材料的基本性能不銹鋼材料的基本性能2222九、不銹鋼的焊接性能九、不銹鋼的焊接性能 1 1、不銹鋼的焊接特性:、不銹鋼的焊接特性: 引起焊區(qū)變形不均和晶粒粗大,不銹鋼的電阻系數(shù)遠(yuǎn)大于低碳鋼,在焊接時(shí)焊條及焊接區(qū)的母材都比較容易被加熱而融化,同時(shí)熔區(qū)周圍的基體過熱。 引起熱裂紋,不銹鋼的線膨脹系數(shù)大,導(dǎo)熱系數(shù)小,熱量不易傳遞,焊接時(shí)熔深大,焊接加熱使結(jié)構(gòu)膨脹,冷卻時(shí)產(chǎn)生較大的收縮變形
23、和拉應(yīng)力。 不銹鋼焊接加工過程后,在焊接熱影響區(qū)內(nèi)容易引發(fā)晶間腐蝕。取樣檢查可以發(fā)現(xiàn),腐蝕部位的塑性和強(qiáng)度已嚴(yán)重喪失,冷彎時(shí)出現(xiàn)裂紋、脆斷,腐蝕部位落地?zé)o金屬聲。鋼的晶界由于受腐蝕變寬。原因是在焊接熱影響區(qū)內(nèi),在敏化溫度(450850)區(qū)間,基體局部貧鉻,難以鈍化,耐蝕性明顯下降,于是在相應(yīng)的腐蝕環(huán)境中優(yōu)先被腐蝕。2323 2 2、不銹鋼的焊接防范措施:、不銹鋼的焊接防范措施: 不銹鋼的焊接規(guī)范要小于低碳鋼,電流量約為低碳鋼的80%。 盡可能使用較快的焊接速度,目的是減少熱影響區(qū)寬度,縮短焊縫在敏化溫度區(qū)間的停留時(shí)間,使焊縫處于一次穩(wěn)定狀態(tài),以及細(xì)化焊縫組織。 焊接時(shí)要選擇合適的焊接材料、保護(hù)
24、氣氛。焊絲的化學(xué)成分對焊縫部位的耐蝕性有重要影響, 焊條應(yīng)具有與母材相似的化學(xué)成分,這樣可以使焊縫金屬與母材具有相似的化學(xué)成分,一般被認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)最佳的耐腐蝕性。 材料的表面必需在焊接之前進(jìn)行清理,焊接之后去除焊渣。九、不銹鋼的焊接性能九、不銹鋼的焊接性能2424九、不銹鋼的焊接性能九、不銹鋼的焊接性能 不銹鋼焊接難易表不銹鋼焊接難易表2525九、不銹鋼的焊接性能九、不銹鋼的焊接性能 A A:容易焊接,被廣泛使用; B B:在有些場合,焊接性或焊縫質(zhì)量較差,但也被廣泛應(yīng)用; C C:焊接性或焊縫質(zhì)量差,幾乎不被應(yīng)用; (注) 1)焊C量高的材料易引起焊接地溫開裂,需要預(yù)熱; 2)SUS310S
25、US310、347347鋼種,在焊接時(shí)經(jīng)常會引起高溫開裂; 3)使用混入H2的保護(hù)氣在焊縫處容易引起氣孔和地溫開裂; 4)2.0mm2.0mm以上使用脈沖焊,一般的為3.0mm3.0mm以上; 5)焊接部分晶粒粗大,容易變脆; 6)雖然低碳鋼和穩(wěn)定的不銹鋼沒有問題,但象SUS304SUS304、316316等的普 通含碳量的奧氏體系不銹鋼的焊接部位容易發(fā)生晶間腐蝕。 2626十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能 1 1、不銹鋼耐腐蝕性的含義及分類、不銹鋼耐腐蝕性的含義及分類 不銹鋼只是耐腐蝕鋼,不是完全意義上的不銹,到目前為止沒有發(fā)明在任何條件下均不腐蝕的鋼。因此具體的鋼種是適應(yīng)具體的
26、使用環(huán)境的。 不銹鋼的耐腐蝕原理: 加入合金元素CrCr、NiNi等提高基體金屬的電極電位,減少微電池的數(shù)量,可有效地提高鋼的耐蝕性。 加入合金元素使鋼在室溫下獲得單相固溶組織,也能減少微電池?cái)?shù)量,從而提高鋼的耐蝕性。 在鋼中加入合金元素使鋼的表面形成結(jié)構(gòu)致密、不溶入腐蝕介質(zhì)、電阻又高的保護(hù)膜,亦能顯著提高鋼的耐蝕性。保護(hù)膜非常細(xì)密、柔軟、穩(wěn)定,成分主要是CrCr、O O,厚度16nm6nm。2727 A)A)、點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕 1 1)發(fā)生原理 點(diǎn)蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕,是不銹鋼常見局部腐蝕之一。一般情況下點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大的多。當(dāng)介質(zhì)中存在某些活性陰離子(CI-CI-)時(shí),這些陰離子首先被吸附
27、在金屬表面某些點(diǎn)上,從而使不銹鋼表面鈍化膜發(fā)生破壞。鋼中會存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等的不均一性,一旦表面鈍化膜破壞,在表面缺陷處易顯露基體金屬,使其呈活化態(tài),而鈍化膜處為鈍態(tài),這樣就形成了活性-鈍性腐蝕電池,由于陽極面積比陰極面積小的多,陽極電流密度很大,腐蝕往深處發(fā)展,金屬表面很快就被腐蝕成小孔。 2 2)影響點(diǎn)蝕的因素 環(huán)境因素 點(diǎn)蝕只能發(fā)生在特定的腐蝕介質(zhì)中,通常發(fā)生在含有鹵素陰離子的溶液中,其中以氯化物、溴化物侵蝕性最強(qiáng)。侵蝕性的鹵化物陰離子達(dá)到某一濃度時(shí)才能引起點(diǎn)蝕;溶液所處的狀態(tài)對腐蝕性也有影響,靜止?fàn)顟B(tài)比流動狀態(tài)容易發(fā)生點(diǎn)腐蝕;溶液的PH值對點(diǎn)蝕的影響也很大,PH值增加,點(diǎn)腐蝕傾向會
28、顯著的減少;升高溫度會使侵蝕性CI-向不銹鋼表面的吸附速度加快,參與反應(yīng)的物質(zhì)移動速度變快,活化點(diǎn)增多,從而加劇點(diǎn)腐蝕 合金元素的影響 不銹鋼中添加鉬元素,能提高膜的穩(wěn)定性,使鈍化膜更致密牢固。 不銹鋼中鉻元素是增加不銹鋼抗點(diǎn)蝕性能的基本元素之一,鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復(fù)能力,改善鋼的抗點(diǎn)蝕性能。 十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能2828十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能 冷軋工藝的影響 鋼的固溶處理可以預(yù)防碳化物析出,減少點(diǎn)蝕的發(fā)生數(shù)目;光滑的表面比粗糙的表面更不容易發(fā)生腐蝕。 3 3)防止點(diǎn)蝕的途徑 選用耐點(diǎn)蝕的材料,鋼中添加鉬并提高鉻含量,采用合理的熱處理制度
29、。 減少溶液中鹵素離子的濃度,并避免溶液的局部濃縮。 攪拌溶液,使溶液不處于靜止,防止雜質(zhì)附著在鋼表面上。 提高溶液的PH值。 降低介質(zhì)的溫度。 采用陰極保護(hù)措施。 B)B)、縫隙腐蝕、縫隙腐蝕 1)發(fā)生原理 金屬與金屬或金屬與非金屬之間構(gòu)成狹窄的縫隙,縫隙內(nèi)有關(guān)物質(zhì)的移動 受到了阻滯,形成濃差電池從而產(chǎn)生局部腐蝕,這種腐蝕稱為縫隙腐蝕,常發(fā)生在不銹鋼設(shè)備的連接處。 2929十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能 2 2)影響縫隙腐蝕的因素)影響縫隙腐蝕的因素 幾何形狀的影響 幾何形狀是縫隙腐蝕的重要影響因素,間隙的深度寬度以及內(nèi)外面積比決 定著氧氣進(jìn)入縫隙的程度、電解質(zhì)組成的變化、電位
30、的變化和宏觀電池性能的 有效性。 環(huán)境因素的影響 隨著溶液中氧氣濃度增加,縫隙外部陰極反應(yīng)加速,縫隙腐蝕量增加;在敞開 系統(tǒng)中,溫度升高能增加陽極反應(yīng)速度,但溶解氧氣含量也會下降,縫隙腐蝕 的強(qiáng)弱,由陽極和陰極兩種反應(yīng)的綜合結(jié)果而定。在密閉系統(tǒng)中,溫度升高自 然會加大縫隙腐蝕的速度;PH值減少,縫隙腐蝕量增大,CI-離子濃度增大, 使電位向負(fù)方向移動,縫隙腐蝕敏感性升高。 3 3)防止縫隙腐蝕的途徑 選用耐縫隙腐蝕的材料:可選用含鉬的不銹鋼和含鈦的不銹鋼。 合理的設(shè)計(jì)方案:盡量避免有縫隙的設(shè)計(jì),或使縫隙盡量敞開。盡可能 避免采用金屬與非金屬的聯(lián)接件。 增加液體流量。3030十、不銹鋼的耐腐蝕性
31、能十、不銹鋼的耐腐蝕性能 C)C)、應(yīng)力腐蝕、應(yīng)力腐蝕 1 1)發(fā)生條件)發(fā)生條件 應(yīng)力腐蝕(SCCSCC)是指金屬和合金在腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力的同時(shí)作用下引起的金屬破裂。 應(yīng)力腐蝕的特征是形成腐蝕-機(jī)械裂縫,這種裂縫不僅可以沿著晶界發(fā)展,而且也可穿過 晶粒。由于裂縫向金屬內(nèi)部發(fā)展,使金屬結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度大大降低,嚴(yán)重時(shí)能使金屬設(shè) 備突然損壞。 常見的應(yīng)力腐蝕破裂的例子有:蒸汽鍋爐鋼的“堿脆”,黃銅的“季裂”,高強(qiáng)度鋁合金 的晶間腐蝕破裂,不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開裂等。 應(yīng)力腐蝕開裂的條件有: 存在一定的拉應(yīng)力。此拉應(yīng)力可能是冷加工、焊接或機(jī)械束縛引起的殘余應(yīng)力,也 可能是在使用條件下外加的,甚至是腐蝕產(chǎn)
32、物引起的殘余應(yīng)力。引起應(yīng)力腐蝕的拉應(yīng)力 值一般低于材料的屈服極限。在大多數(shù)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的系統(tǒng)中存在一個(gè)臨界應(yīng)力值,當(dāng) 所受應(yīng)力低于此應(yīng)力值時(shí),不產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。相反,壓縮應(yīng)力可減緩應(yīng)力腐蝕。 金屬本身對應(yīng)力腐蝕具有敏感性。合金和含有雜質(zhì)的金屬比純金屬容易產(chǎn)生應(yīng)力腐 蝕。 存在能引起該金屬發(fā)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)。對某種金屬或合金,并不是任何介質(zhì)都能 引起應(yīng)力腐蝕,只有在特定的腐蝕介質(zhì)中才能發(fā)生??赡芤鸩讳P鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂 的介質(zhì)主要有:氯化物水溶液、沸騰氫氧化納溶液、高溫高壓含氧高純水、海水、海洋 大氣、硫化氫水溶液等。3131十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能 2 2)影向應(yīng)力腐蝕的因
33、素 氯離子濃度的影響:氯離子濃度升高,應(yīng)力腐蝕所需要的時(shí)間縮短。 介介質(zhì)溫度的影響 一般認(rèn)為,溫度升高易發(fā)生應(yīng)力腐蝕,但溫度過高,會發(fā)生全面腐蝕卻抑 制了應(yīng)力腐蝕。 合金元素的影響 鋼中合金元素鎳、硅的增加,能提高奧氏體不銹鋼在MgCI2MgCI2溶液中抗應(yīng)力腐 蝕破裂能力,鋼中的氮、磷等元素會降低不銹鋼在濃氯化物介質(zhì)中的耐應(yīng)力腐 蝕破裂能力。 殘余應(yīng)力的影響:制品的變形程度大,殘余應(yīng)力大,容易引發(fā)應(yīng)力腐蝕 開裂。 3 3)防止應(yīng)力腐蝕的途徑 正確選用材料:避免使用對應(yīng)力腐蝕敏感的材料。 合理設(shè)計(jì):避免加工程度過大,殘余應(yīng)力大或應(yīng)力集中。 注意使用條件:避免表面積存腐蝕介質(zhì),尤其是要避免氯離子
34、的局部濃縮。3232十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能 4)4)、晶間腐蝕、晶間腐蝕 1)腐蝕原理 晶間腐蝕是材料沿著晶粒間界受到腐蝕,使晶粒間喪失結(jié)合力的一 種局部腐蝕破壞現(xiàn)象。受到這種腐蝕破壞的零件,有時(shí)候外表仍是光亮 完好的,但由于晶粒之間的結(jié)合力喪失,材料的強(qiáng)度已基本喪失,嚴(yán)重 的會喪失金屬聲音。 產(chǎn)生晶間腐蝕的原因一般普遍認(rèn)為是晶界合金元素的貧化。就是經(jīng) 過敏化溫度的鋼,在晶界析出鉻的化合物,沿晶界就會形成貧鉻區(qū),在 腐蝕介質(zhì)的作用下,沿晶界的貧鉻區(qū)先發(fā)生腐蝕。 不論是奧氏體、鐵素體或雙相不銹鋼都可能出現(xiàn)晶間腐蝕。奧氏體 和雙相不銹鋼晶間腐蝕的敏化溫度范圍是450850,鐵
35、素體不銹鋼 在850以上。3333十、不銹鋼的耐腐蝕性能十、不銹鋼的耐腐蝕性能 2 2)影響晶間腐蝕的因素)影響晶間腐蝕的因素 鉻元素含量增大,可以降低晶間腐蝕敏感性。 鎳含量增加,會降低碳在奧氏體鋼中的溶解度,可以促進(jìn)鉻碳化物的析 出,因此鎳是促進(jìn)晶間腐蝕的因素,這可煉鋼時(shí)通過降碳解決。 鈦和鈮與碳的親和力強(qiáng),可以生成穩(wěn)定的NbC和TiC,避免鉻與碳結(jié)合, 從而減少晶間貧鉻區(qū)的產(chǎn)生。 碳、氮、磷、硅等元素的存在對材料耐晶間輻射都是不利的。 熱處理制度的影響,要避免在敏化溫度區(qū)間停留時(shí)間過長,造成鉻的碳 化物析出。 3)防止晶間腐蝕的途徑)防止晶間腐蝕的途徑 提高材料的純度,去除碳、氮、磷、硅
36、等有害微量元素。 加入穩(wěn)定化元素鈦和鈮。 采用適當(dāng)?shù)臒崽幚碇贫?,預(yù)防晶界析出碳化物。3434十一、不銹鋼的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能 基本的沖壓成形加工工藝有拉深工藝、脹形工藝、翻邊工藝(包括擴(kuò)孔) 和彎曲工藝,對應(yīng)的材料的性能為脹形成形性能、翻邊成形性能、擴(kuò)孔成形性 能和彎曲成形性能。 要了解沖壓成形性能首先要了解沖壓成形工藝。 1.拉深成形工藝: 拉深是利用專用模具將沖裁或剪裁后所得到的平板坯料制成開口的空心件 的一種沖壓工藝方法。其特點(diǎn)是板料在凸模的帶動下,可以向凹模內(nèi)流動,即 依靠材料的流動性和延伸率成形,如下圖所示。 3535十一、不銹鋼的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能 拉深過程
37、中出現(xiàn)的問題及防止措施拉深過程中出現(xiàn)的問題及防止措施 1 1)起皺及防止措施)起皺及防止措施 常見的防皺措施是采用壓邊圈,把法蘭部分壓緊在凹模表面上。另外多道拉深時(shí),也可用反拉深防止起皺,下圖表示出反拉深情況。 2 2)凸耳現(xiàn)象)凸耳現(xiàn)象 產(chǎn)生凸耳的原因是毛坯的各向異性,是材料不同角度上產(chǎn)生凸耳的原因是毛坯的各向異性,是材料不同角度上R R值不同造成的。值不同造成的。一般來說加工后的圓形制品有一般來說加工后的圓形制品有4 4個(gè)凸耳,個(gè)凸耳,R R值低的角度方向,板料變厚,筒壁高值低的角度方向,板料變厚,筒壁高度較低;度較低;R R值高的角度方向,板料厚度變化不大,筒壁高度較高。凸耳需要用修值高
38、的角度方向,板料厚度變化不大,筒壁高度較高。凸耳需要用修邊工序去除,增加工序而且浪費(fèi)材料,因此不希望發(fā)生邊工序去除,增加工序而且浪費(fèi)材料,因此不希望發(fā)生。3636十一、不銹鋼的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能 差溫拉深工藝介紹差溫拉深工藝介紹 根據(jù)不銹鋼的特性,再介紹一種實(shí)用的拉深工藝差溫拉深。該工藝的缺點(diǎn)是模具昂貴、操作復(fù)雜,生產(chǎn)率比較低,主要用于不銹鋼、耐熱鋼和形狀復(fù)雜的制品。圖圖. .差溫拉深示意圖差溫拉深示意圖3737 2.2.脹形成形工藝脹形成形工藝 脹形是利用模具強(qiáng)迫板料厚度減薄和表面積增大,以獲取零件幾何形狀的 沖壓加工方法。特點(diǎn)是板料被壓邊圈壓死,不能向凹模內(nèi)流動,完全依靠材料
39、本身的延伸率成形,如下圖所示。十一、不銹鋼的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能3838 3.3.翻邊成形工藝翻邊成形工藝 翻邊是利用模具把板料上的孔緣或者外緣翻成豎邊的沖壓加工方法,如下左圖所示。在圓孔翻邊的中間階段,即凸模下面的材料尚未完全轉(zhuǎn)移到側(cè)面之前,如果停止變形,就會得到下右圖所示的成形方式,這種成形方式叫做擴(kuò)孔。 十一、不銹鋼的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能圖圖.翻翻邊成形零件示意圖邊成形零件示意圖圖. 擴(kuò)孔成形工藝示意圖3939 4 4、彎曲成形工藝、彎曲成形工藝 彎曲是將板料、棒料、管料或型材等彎成一定形狀和角度零件的成形方法,如下左圖所示。 破裂有三種典型形式: 破裂板料所受拉應(yīng)力
40、超過材料強(qiáng)度引起破裂。拉深件的底部和側(cè)壁傳力區(qū)的破裂與脹形件破裂均屬于破裂,拉深破裂一般產(chǎn)生在零件側(cè)壁傳力區(qū),脹形破裂總是出現(xiàn)在變形區(qū)。典型破裂形態(tài)見上右圖。 十一、不銹鋼的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能圖.彎曲成形工藝示意圖圖:圖:破裂形態(tài)圖破裂形態(tài)圖4040 破裂由于板料的伸長變形超過材料的局部延伸率引起的破裂。伸長類翻邊產(chǎn)生的破裂屬于破裂,破裂一般產(chǎn)生在孔緣處。典型破裂形態(tài)見下左圖。 彎彎曲破裂由于彎曲變形區(qū)的外層材料中拉應(yīng)力過大超過材料的強(qiáng)度引起的破裂。彎曲破裂形態(tài)見上右圖。 十一、不銹鋼的沖壓性能十一、不銹鋼的沖壓性能圖.破裂形態(tài)圖圖圖 彎曲破裂形態(tài)彎曲破裂形態(tài)4141十二、其他鋼種
41、特性十二、其他鋼種特性 SUS304SUS304 1.1.特征特征 SUS304SUS304是奧氏體不銹鋼的代表鋼種,有著非常優(yōu)越的成形加工性,廣泛使用于耐用消費(fèi)品、結(jié)構(gòu)用材等方面。另外,還有著優(yōu)越的低溫韌性,廣泛用于冷凍設(shè)備或液壓氣容器等低溫容器。 2.2.金相組織金相組織 在退火狀態(tài)下(固溶化處理)具有完整的奧氏體組織,加工后會發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,引起導(dǎo)磁率上升,因此做為非磁性材料使用時(shí),需要進(jìn)行冷加工后的固溶處理。 3.3.加工性和成形性加工性和成形性 本鋼種在所有的成形性上具有優(yōu)越的特性,廣泛用于各種各樣的壓力成形品,尤其是其加工硬化系數(shù)比鐵素體高,所以還具有優(yōu)越的脹形加工性。但是在實(shí)施多
42、次深沖比2.42.4以上的深沖時(shí),可能會發(fā)生失效開裂。在進(jìn)行中間退火時(shí),必須避開會析出鉻的碳化物的溫度區(qū)域(650850650850),如果退火充分,則彎曲加工時(shí)不會產(chǎn)生龜裂。由于本鋼種加工硬化系數(shù)大,因此只要有稍微的加工,彈性限就會上升,在無周邊束縛的彎曲加工時(shí),容易產(chǎn)生回縮或彈開。在90度彎曲時(shí)需要模具溝槽的寬度是板厚的68倍。4242十二、其他鋼種特性十二、其他鋼種特性 4.4.耐腐蝕性 本鋼種在大氣中的耐全面腐蝕性和耐生銹性比鐵素體和馬氏體不銹鋼好。奧氏體不銹鋼在含有Cl-Cl-的溶液中在焊接部位發(fā)生晶間腐蝕,并容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕和孔蝕,大部分腐蝕認(rèn)為是上述腐蝕所引起??孜g受含有Cl-的
43、溶液中的離子濃度、溫度和PHPH值的影響十分顯著。而應(yīng)力腐蝕多數(shù)是因?yàn)楹附硬课坏臍堄鄳?yīng)力產(chǎn)生,改用其他鋼種可以明顯改善應(yīng)力腐蝕,但是通過改善使用環(huán)境或者去除殘余應(yīng)力也能取得較好效果。晶間腐蝕是不銹鋼加熱到500500900900 時(shí),在晶間析出鉻的碳化物,晶間附近的鉻濃度顯著減少發(fā)生敏化的結(jié)果,這種情況可以通過減少含碳量來解決(參照SUS304LSUS304L的內(nèi)容 )。 5.焊接性 用于不銹鋼的各種焊接方法都能焊接,焊條使用普通的308308型焊條,焊接時(shí)熔敷金屬(焊縫)經(jīng)常會引起高溫開裂(尤其是焊口開裂),對于這種情況可以選擇含有幾個(gè)百分點(diǎn)以上的鐵素體的焊條來防止。特別是在與碳素鋼進(jìn)行異材
44、焊接時(shí),應(yīng)該選用像309309型這樣會析出大量 鐵素體的焊條。焊接部位在弱腐蝕的環(huán)境下不太會引起晶間腐蝕,但在強(qiáng)腐蝕條件下包括熱影響區(qū)都容易產(chǎn)生晶間腐蝕。 4343 和普通的奧氏體系不銹鋼一樣,本鋼種也具有高的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性,所以在焊接部位尤其是熱影響區(qū)容易引起開裂,防止方法是采取去應(yīng)力退火,但是由于去應(yīng)力退火冷卻速度慢,容易引起晶間腐蝕,所以建議使用極地碳或穩(wěn)定化不銹鋼。 6.6.高、低溫特性 在高溫下的氧化性介于SUS430SUS430和和SUS309SSUS309S之間,另外大氣中的氧化界限溫度為900900,但是在高溫下使用時(shí)容易混入其他氣體,這一點(diǎn)要注意。 奧氏體系不銹鋼的高溫強(qiáng)
45、度比鐵素體系不銹鋼優(yōu)越,但是在需要比304304能承受的更高的溫度時(shí),建議使用SUS309SSUS309S、310S310S等。 奧氏體系不銹鋼比鐵素體、馬氏體系不銹鋼具有更優(yōu)越的低溫特性,即使在-180-180也不會脆化,因此被廣泛用于低溫材料,另外形變誘導(dǎo)馬氏體轉(zhuǎn)變隨著溫度的降低而增高,所有本鋼種具有比鐵素體不銹鋼更高的低溫強(qiáng)度。 7.7.調(diào)調(diào)質(zhì) 本鋼種在退火狀態(tài)下為完全軟化的奧氏體組織,但是在常溫下這一奧氏體相不穩(wěn)定,通過冷加工會產(chǎn)生形變誘導(dǎo)馬氏體相變而明顯硬化,因此冷軋調(diào)質(zhì)材具有高強(qiáng)度、高疲勞強(qiáng)度,和SUS301SUS301一樣廣泛用于薄板彈簧和輸送鋼帶等。十二、其他鋼種特性十二、其他
46、鋼種特性4444 SUS304LSUS304L 1.1.特征:這一鋼種是將SUS304SUS304的碳含量降低到0.030.03以以下得到的鋼種,其一般特性幾乎與SUS304SUS304相同,但此鋼種可以抑制在500500900900間的由于碳化鉻的析出而造成的敏化,改善焊接等引起的晶間腐蝕的敏感性,因此適合于需要焊接后直接使用的大型焊接構(gòu)造用材和管件用材。 2.2.加工性和成形性:加工成形性幾乎與SUS304SUS304相同,但時(shí)效開裂敏感性極小。 3.3.耐腐蝕性:在耐全面腐蝕性、耐應(yīng)力腐蝕開裂、耐孔蝕性的特性方面和SUS304SUS304一樣。本鋼種的特征就是改善晶間腐蝕敏感性,將碳含量
47、降低至焊接部位不產(chǎn)生使用上的熱敏化問題。作為晶間腐蝕改良鋼種的有一些低C含量鋼種以及一些添加了和碳的親和力比CrCr強(qiáng)的TiTi、NbNb的SUS321SUS321、347347鋼種。 4.4.焊接性:焊接方法、焊接結(jié)合性都與SUS304SUS304幾乎相同,但與SUS304SUS304相比焊接部位的晶間腐蝕敏感性明顯要小,所以可以使用焊接能量大的焊接方法,例如潛弧焊等,也因此在厚板的焊接方面焊接效率高,十分方便,焊條使用普通的308L308L焊條。 5.5.高溫特性:幾乎與SUS304SUS304相同。 6.6.低溫特性:由于具有與SUS304SUS304相同的低溫韌性,所以常作為低溫用材使
48、用,但是焊接熱影響區(qū)域敏化小、低溫韌性良好,因此是十分優(yōu)秀的低溫槽罐用材料。十二、其他鋼種特性十二、其他鋼種特性4545 SUS316SUS316 1.1.特性:在添加了2.02.03.03.0的Mo的同時(shí),為了保證奧氏體平衡,提高了Ni的添加量,因此整體的耐腐蝕性比SUS304SUS304優(yōu)越,特別是通過添加Mo使其提高了耐硫酸和對氯離子溶液的孔蝕抵抗性,同時(shí)也提高了其高溫強(qiáng)度。 2.2.加工性和成形性:由于奧氏體的穩(wěn)定度比SUS304SUS304高,所以加工硬化程度,加工硬化小使其與SUS304US304相比在加工性和成形性方面具有以下差異: 脹形加工性能、擴(kuò)孔性能稍比SUS304SUS3
49、04差; 選壓加工、冷彎曲加工性能良好; 時(shí)效開裂敏感度低 3.3.高溫特性:具有比SUS304SUS304優(yōu)越的高溫強(qiáng)度,耐高溫氧化性幾乎與SUS304SUS304相同,但是在10001000以上使用容易產(chǎn)生異常氧化,應(yīng)避開。 4.4.耐蝕性:與SUS304SUS304比較,在非氧化性酸、氯化物溶液中具有優(yōu)越的耐腐蝕性,但是耐Mo含量超過4 4以上就會劣化其耐硝酸腐蝕性。 5.5.焊接性:焊條一般使用316型焊條或者316L316L型焊條。高發(fā)熱的焊接會使晶間腐蝕敏感性增大,因此應(yīng)避免潛弧焊等焊接方法。另外由于焊縫容易發(fā)生高溫開裂,所以盡量使用具有幾個(gè)百分點(diǎn)的鐵素體的焊條。本鋼種在焊接后的去
50、應(yīng)力退火時(shí),由于晶間敏感性大,可能會引起焊縫脆化,所以要十分注意。分注意。十二、其他鋼種特性十二、其他鋼種特性4646十二、其他鋼種特性十二、其他鋼種特性 SUS430SUS430 1.1.特征:屬于鐵素體不銹鋼的代表鋼種,價(jià)格比奧氏體不銹鋼便宜。由于可以比較順利的成形加工成普通的形狀,所以被廣泛使用。在900900前后有A3A3相變點(diǎn)。 2.2.加工性:是使用于深沖要素高的復(fù)合成形的材料。r值高,破斷界線向大變形一側(cè)靠,成形區(qū)域?qū)挘莾?yōu)秀的材料了。因此在深沖要素高的復(fù)合成形時(shí),希望使用r r值高的材料。 因?yàn)閺澱鄢尚闻c軋制方向平行時(shí)的彎曲特性比彎折成形與軋制方向垂直時(shí)的彎曲特性差,所以在加工
51、時(shí)要注意落料方向。本鋼種在軋制方向被拉伸變形,就會產(chǎn)生與軋制方向平行的凹凸花紋,即所謂的利辛。這種利辛也會在深沖加工時(shí)產(chǎn)生,由于會影響產(chǎn)品的美觀,所以根據(jù)實(shí)際情況需要通過研磨將其除去。在大加工的情況下,利辛的凹下部會引起頸縮,也會導(dǎo)致加工開裂。 3.3.耐蝕性 對大氣、清水、各種弱酸以及弱堿、特別是對硝酸會呈現(xiàn)耐蝕性,但要比高CrCr鋼、奧氏體系不銹鋼弱。本鋼種沒有由于Cl-離子的應(yīng)力腐蝕開裂,但被加熱至900900以上的高溫后,其晶間腐蝕敏感性很強(qiáng)。 4747 4.4.焊接性:焊接性: 只要是用于不銹鋼焊接的焊接方法,例如:氬弧焊、只要是用于不銹鋼焊接的焊接方法,例如:氬弧焊、TIGTIG焊
52、、焊、MIGMIG焊等都是焊等都是可以焊接的,本鋼種焊接后有同鋼種敷熔金屬、熱影響區(qū)域,還會產(chǎn)生少量的可以焊接的,本鋼種焊接后有同鋼種敷熔金屬、熱影響區(qū)域,還會產(chǎn)生少量的馬氏體,所以不易發(fā)生焊接低溫開裂,但如果約束條件惡劣時(shí),也會引起焊接馬氏體,所以不易發(fā)生焊接低溫開裂,但如果約束條件惡劣時(shí),也會引起焊接開裂。因此,譬如在厚板、圓角接手等焊接時(shí),與同鋼種焊條相比最好是使用開裂。因此,譬如在厚板、圓角接手等焊接時(shí),與同鋼種焊條相比最好是使用奧氏體系奧氏體系308308型、型、309309型等的焊條。另外由于本鋼種的焊接部位鐵素體晶粒度粗型等的焊條。另外由于本鋼種的焊接部位鐵素體晶粒度粗大化、脆化
53、,所以最好盡量使用奧氏體系焊條,由于本鋼種的焊接部位晶間腐大化、脆化,所以最好盡量使用奧氏體系焊條,由于本鋼種的焊接部位晶間腐蝕敏感性強(qiáng),所以即使在弱腐蝕環(huán)境下,焊接部位也會發(fā)生腐蝕、生銹,因此蝕敏感性強(qiáng),所以即使在弱腐蝕環(huán)境下,焊接部位也會發(fā)生腐蝕、生銹,因此在這種場合應(yīng)更改使用鋼種或者用本鋼種并在在這種場合應(yīng)更改使用鋼種或者用本鋼種并在700700800800溫度下退火也可以。溫度下退火也可以。 5.5.高溫特性:高溫特性:耐氧化性的氧化鐵皮生成溫度為耐氧化性的氧化鐵皮生成溫度為800800,在此溫度以下呈現(xiàn)出,在此溫度以下呈現(xiàn)出優(yōu)越的特性。優(yōu)越的特性。 十二、其他鋼種特性十二、其他鋼種特
54、性4848十二、其他鋼種特性十二、其他鋼種特性 202202 1. 1.化學(xué)成分:化學(xué)成分:JISJIS標(biāo)準(zhǔn):標(biāo)準(zhǔn):C C: 0.15%0.15%,SiSi: 1.001.00,MnMn:7.50-10.00%7.50-10.00%, P P: 0.06%0.06%,S S: 0.03%0.03%,NiNi:4.00-6.00%4.00-6.00%, CrCr:17.00-19.00%17.00-19.00%,N N: 0.25%0.25% 2. 2.高溫特性:耐高溫性能比高溫特性:耐高溫性能比304304低,在低,在800800附近會激烈氧化。附近會激烈氧化。 3.3.耐腐蝕性:比耐腐蝕性:
55、比304304弱弱. .見下表見下表鋼鋼種種 腐蝕率(腐蝕率(mm/year) 5%H2SO45%H2SO46Hr6Hr 0.5%HCl0.5%HCl6Hr6Hr 65%HNO365%HNO36Hr6Hr ConcCH3COOHConcCH3COOH6Hr6Hr 202202453540453540369236920.340.390.340.390.380.690.380.69304130149130149142214220.200.240.200.240.380.430.380.434949十三、選擇不銹鋼選擇原則十三、選擇不銹鋼選擇原則 1 1、耐腐蝕性:、耐腐蝕性: 一定要考慮所處的環(huán)境
56、條件和耐腐蝕的類型。一定要考慮所處的環(huán)境條件和耐腐蝕的類型。 成本效益最好的不銹鋼是既能提供所要求的使用壽命期內(nèi)足夠的耐腐蝕性,又不浪費(fèi)成本效益最好的不銹鋼是既能提供所要求的使用壽命期內(nèi)足夠的耐腐蝕性,又不浪費(fèi)過多的合金。過多的合金。 2 2、力學(xué)性能:、力學(xué)性能: 在選擇不銹鋼方面最重要的力學(xué)性能通常是強(qiáng)度、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度在選擇不銹鋼方面最重要的力學(xué)性能通常是強(qiáng)度、硬度、塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度或耐應(yīng)力腐蝕斷裂等,這些性能是一種經(jīng)濟(jì)上的組合。或耐應(yīng)力腐蝕斷裂等,這些性能是一種經(jīng)濟(jì)上的組合。 3 3、物理性能:、物理性能:包括比重、磁性能、熱傳導(dǎo)、線形膨脹系數(shù)等。包括比重、磁性
57、能、熱傳導(dǎo)、線形膨脹系數(shù)等。 4 4、制造加工性能。、制造加工性能。 應(yīng)該從兩個(gè)角度考慮:一是加工成零件的難易程度;二是制造加工會在多大程度上應(yīng)該從兩個(gè)角度考慮:一是加工成零件的難易程度;二是制造加工會在多大程度上影響合金的使用性能。影響合金的使用性能。 5 5、最終零件成本:、最終零件成本: 通過價(jià)值分析,包括不銹鋼最初價(jià)格、安裝費(fèi)用和最終產(chǎn)品有效概率壽命的統(tǒng)計(jì),通過價(jià)值分析,包括不銹鋼最初價(jià)格、安裝費(fèi)用和最終產(chǎn)品有效概率壽命的統(tǒng)計(jì),使零件成本大大降低使零件成本大大降低 。5050十四、不銹鋼鋼廠的質(zhì)量檢查和檢驗(yàn)十四、不銹鋼鋼廠的質(zhì)量檢查和檢驗(yàn) 產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)分為兩大部分,一是產(chǎn)品的外觀表面質(zhì)量的檢查判定,二是產(chǎn)品的性能的試驗(yàn)判定。外觀產(chǎn)品質(zhì)量檢查在生產(chǎn)工序中完成,性能的試驗(yàn)在試驗(yàn)室完成。 1 1、外觀表面質(zhì)量檢查、外觀表面質(zhì)量檢查 寶新公司生產(chǎn)的不銹鋼冷軋產(chǎn)品原則上采用的檢查標(biāo)準(zhǔn)是JIS G4305JIS G4305:19991999,這是日本冷軋不銹鋼板及鋼帶的標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)第9條外觀是這樣
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