不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)講座報(bào)告

1、2l1 涵義 不銹鋼一般系不銹鋼和耐酸鋼的總稱(chēng)。不銹鋼系指耐大氣、和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼，而耐酸鋼則系指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。 不銹鋼與耐酸鋼在合金化程度上有較大差異。不銹鋼雖然具有不銹性，但并不一定耐酸；而耐酸鋼一般則均具有不銹性。3l2 分類(lèi) 不銹鋼鋼種很多，性能又各異，常見(jiàn)的分類(lèi)方法有： 按鋼的組織結(jié)構(gòu)分類(lèi)，如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。 按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中一些特征元素來(lái)分類(lèi)，如鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等。 按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類(lèi)，如耐硝酸（硝酸級(jí)）不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐

2、應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等。 按鋼的功能特點(diǎn)分類(lèi)，如低溫不銹鋼，無(wú)磁不銹鋼，易切削不銹鋼，超塑性不銹鋼等。 45 不銹鋼的良好耐腐蝕性是基本其可鈍化性。金屬由于鈍化所導(dǎo)致的狀態(tài)，稱(chēng)為鈍態(tài)或鈍性。 鈍性的破壞形式： (a) 鈍性的化學(xué)破壞 (b) 鈍性的機(jī)械破壞 6 不銹鋼腐蝕可分為兩大類(lèi)，即均勻腐蝕和局部腐蝕。后者又分為晶間腐蝕，點(diǎn)腐蝕，縫隙腐蝕，電偶腐蝕，應(yīng)力腐蝕破裂和腐蝕疲勞等。 2.1 均勻腐蝕 2.2 晶間腐蝕 2.3 點(diǎn)腐蝕 2.4 縫隙腐蝕 2.5 電偶腐蝕 2.6 應(yīng)力腐蝕破裂 2.7 腐蝕疲勞7 1.1 奧氏體不銹鋼涵義和成份 奧氏體不銹鋼為面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體組織。此類(lèi)鋼

3、是不銹鋼中種類(lèi)最多、用量最大的一種(約占不銹鋼產(chǎn)量6570%)。8 1.2 奧氏體不銹鋼中的相 1.2.1 相l(xiāng)圖1-1 Fe-Cr-Ni合金三元相圖l(a)1100等溫截面； (b)自1100 快冷至室溫的合金組織 9l圖1-3 室溫下不銹鋼的組織與鉻鎳當(dāng)量的關(guān)系(Hammond圖)lCr當(dāng)理=%Cr+1.5%Si+%Mo;Ni當(dāng)量=%Ni+30(%C+%N)+0.5%Mn10l圖1-4 碳在Fe-18Cr-10Ni奧氏體中的溶解度 11 1.2.4 金屬間相 1.3 奧氏體鋼的耐蝕性 1.3.1 均勻腐蝕 均勻腐蝕可用全浸失重試驗(yàn)測(cè)量，由以下公式計(jì)算腐蝕率。R=KW/ATD 12圖1-5

4、各種奧氏體不銹鋼耐硫酸腐蝕性能(陰影區(qū)腐蝕速度0.1mm/a) 13l圖1-6 不銹鋼和高合金在80、 15%H2SO4中的腐蝕率l圖1-7 硝酸對(duì)304不銹鋼在100硫酸中腐蝕率的影響14l圖1-8 各種不銹鋼在20 圖1-9 各種不銹鋼等腐蝕曲線 lHCl中的腐蝕率 (腐蝕率為25g/(m2d) 15l圖1-10 一些不銹鋼在沸騰H3PO4中的腐蝕率 圖1-11 316L，2RK65(00Cr20Ni25Mo4.5Cu)l在純磷酸中等腐蝕圖(腐蝕率0.1mm/a)16l圖1-12 不銹鋼和高合金在沸騰85% H3PO4中腐蝕率l圖1-13 304不銹鋼在沸騰HNO3中的腐蝕率 17l 圖1

5、-14l2R12(00Cr18Ni1O),2RE10(00Cr25Ni20Nb), 2RE69(00Cr25Ni22Mo2N)在HNO3中等腐蝕圖 (腐蝕率mm/a) 圖1-15 在甲酸中316L(00Cr17Ni14MO2)2RK65(00Cr20Ni25Mo4.5Cu),Sanicro28(00Cr26Ni31Mo4Cu)等腐蝕圖(腐蝕率0.1mm/a） 18l1.3.2 晶間腐蝕 l圖1-16 碳含量對(duì)650敏化2小時(shí)的0Cr18Ni9不銹鋼Hueg試驗(yàn)腐蝕速度的影響 19圖1-17 在10% FeCl3溶液中不銹鋼和Ni合金的臨界點(diǎn)蝕溫度 l1.3.3 點(diǎn)腐蝕1.3.4 應(yīng)力腐蝕 20

6、l鐵素體不銹鋼是指含Cr量一般在1230%，結(jié)構(gòu)為體心立方晶體的鐵基合金。l2.1 分類(lèi)l按主要合金元素Cr含量的范圍，鐵素體不銹鋼可分以下三類(lèi)：l(1) 低Cr鐵素體不銹鋼。l(2) 中Cr鐵素體不銹鋼。l(3) 高Cr鐵素體不銹鋼。l按鋼中雜質(zhì)含量的多少，又可分為：l(1)普通鐵素體不銹鋼；l(2)高純鐵素體不銹鋼鋼號(hào)寫(xiě)作000Cr18Mo2(Ti)；l(3)超純鐵素體不銹鋼鋼號(hào)寫(xiě)作0000Cr18Mo2(Ti),C+N150ppm。lC0.03%時(shí)，成分標(biāo)號(hào)前以00代表；C0.02%時(shí)，成分標(biāo)號(hào)前以000代表；C0.01時(shí)，成分標(biāo)號(hào)前以0000代表。 21l圖2-1 鉻鋼中淬火溫度對(duì)氮的

7、沉淀的影響 l圖2-2 鉻鋼中不同溫度時(shí)C、N的固溶度l 晶界沉淀 無(wú)晶界沉淀 22l圖2-3 鐵-鉻狀態(tài)圖 l圖2-4 Cr含量對(duì)Fe-Cr合金形成相的臨界時(shí)間的影響l組織為鐵素體和碳化物；l組織為鐵素體、碳化物和相；l組織為鐵素體和碳化物；l組織為鐵素體、碳化物和相 23表3-8 熱處理對(duì)熱處理對(duì)Cr17(AISI430)及及Cr18Ni8(AISI304)不銹鋼晶間腐蝕的影響不銹鋼晶間腐蝕的影響不銹鋼（AISI牌號(hào)） 沸騰的65% HNO3中的平均腐蝕速率， 試 驗(yàn) 前 的 熱 處 理430 304 704加熱1小時(shí)后水淬1.010.01093加熱1小時(shí)后水淬10.00.2524N狀 態(tài)

8、腐蝕速率，1交貨狀態(tài)0.7621100,30min,水淬19.831100,30min,空冷20.324(2)+850,30min,水淬1.0751100,30min后，以12.5/min冷到1000，水淬19.486900，水淬0.697800，水淬0.518700，水淬0.469600，水淬0.6425l圖2-5 Fe-Cr合金在0.1NNaCl溶液中(pH2,室溫)的點(diǎn)蝕電位與合金中鉻含量的關(guān)系l圖2-6 在10%FeCl36H2O溶液中含Cr量對(duì)合金耐點(diǎn)蝕性的影響(室溫，試驗(yàn)10天) 26l圖2-7 30Cr2Mo鋼(C+N)含量對(duì)TIG焊縫金屬的夏比沖擊韌性的影響la：焊接金屬中的C

9、O21ppm；55ppm；l100ppml(N 7583ppm；O 3240ppm)lb：焊接金屬中的N75ppm；l145ppm；260ppm；l(C 1024ppm；lO 1745ppm)lT.P.：半尺寸 6mm熱軋板 27l3馬氏體不銹鋼l3.1 馬氏體不銹鋼的特征及性能 l3.2 耐蝕性 l4 雙相不銹鋼l4.1 雙相不銹鋼的涵義和特點(diǎn) l4.2 雙相不銹鋼的化學(xué)成分 l4.3 雙相不銹鋼的組織 Scheaffler公式： Cr當(dāng)量=Cr%+Mo%+1.5Si%+0.5Nb% Ni當(dāng)量=Ni%+30C%+0.5Mn% Delong公式： Ni當(dāng)量=Ni%+30（C+N）%+0.5Mn

10、% 28l圖4-1 P值對(duì)不同溫度下鐵素體含量的影響 29l圖4-2 加熱溫度對(duì)相比例的影響 l圖4-3 U50雙相不銹鋼的 溫度-時(shí)間-析出圖 30l圖4-4 鐵素體含量對(duì)雙相鋼屈服強(qiáng)度的影響l圖4-5 鐵素體含量對(duì)雙相鋼沖擊韌性的影響 31l圖4-6 00Cr25Ni7Mo2Ti不同溫度處理后的室溫力學(xué)性能 l圖4-7 AF2205雙相鋼時(shí)效時(shí)硬度的變化（105030min水冷固溶處理后） 32l圖4-8 3RE60及316L在H3PO4中的等腐蝕圖（0.1mm/a）l圖4-9 Ferralium 255在H2SO4中的等腐蝕圖（0.5mm/a） 33l圖4-10 SAF2205在50% CH3COOH+HCOO