不銹鋼知識(shí)系列

　　不銹鋼定義

　　通俗的講,不銹鋼就是不容易生銹的鋼,其原因是表面形成了一層富鉻氧化膜(鈍化膜).實(shí)際上,一些不銹鋼既有不銹性,也有耐蝕性(耐酸性).其不銹性和耐蝕性是相對(duì)的.試驗(yàn)表明,當(dāng)鋼中鉻的含量達(dá)到一定比例,鋼的耐蝕性發(fā)生了突變,即從易銹轉(zhuǎn)向不易銹．為了保證不銹鋼的耐蝕性不銹鋼收縮滑梯報(bào)價(jià)單，不銹鋼中必須含有12％以上的鉻．

　　不銹鋼的分類(lèi)

　　按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分：奧氏體＼鐵素體＼馬素體＼雙相不銹鋼＼沉淀硬化型

　　按主要化學(xué)成分分：鉻不銹鋼＼鉻鎳不銹鋼

　　腐蝕

　　按機(jī)理分，可分為特理腐蝕＼化學(xué)腐蝕＼電化學(xué)腐蝕．生活中的不銹鋼腐蝕，多數(shù)都是電化學(xué)腐蝕．

　　各種元素對(duì)不銹鋼的作用和影響

　　鉻：對(duì)不銹鋼起決定作用，至今為止，還沒(méi)有不含鉻的不銹鋼，其作用表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

　　1．提高鐵基固溶體的電極位 2．吸收鐵的電子使鐵鈍化．

　　碳：雙重作用．一方面穩(wěn)定奧素體，作用是鎳的30倍．另一方面，與鉻形成一系列的碳鉻化合物．

　　鎳：優(yōu)秀的耐腐蝕材料，單獨(dú)不能構(gòu)成不銹鋼，只有與鉻同時(shí)存在．

　　錳和氮：可以代替鎳鉻不銹鋼中的鎳，

　　鈦／鈮：防止晶間腐蝕．

　　鉬／銅：提高某些不銹鋼的耐腐蝕性．

　　各種不銹鋼的耐腐蝕性能

　　304：一種通用型不銹鋼，廣泛應(yīng)用于制作要求綜合性能（耐蝕性和成型性）較好的機(jī)件和設(shè)備．

　　301：在形變時(shí)呈現(xiàn)出明顯的加工硬化現(xiàn)象．用于要求較高強(qiáng)度的場(chǎng)合．

　　302：含碳量更高的304變種，通過(guò)冷軋可以獲得更高的強(qiáng)度．

　　302B：含硅量較高的不銹鋼，有很好的抗高溫氧化性能．

　　303和303Se：分別含有S和Se的易切削不銹鋼，用于易切削和表面光潔度要求高的場(chǎng)合．

　　304L：低碳的304，用于需要焊接的場(chǎng)合．較低的碳含量使得靠近焊接區(qū)析出的炭化物極少，炭化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中容易腐蝕（焊接腐蝕）．

　　304N：加氮是為了提高鋼的強(qiáng)度．

　　316：與304相比，因?yàn)楹秀f，所以在海洋和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中抗腐蝕的性能高些．

　　316L：低碳的316．

　　321：加鈦的不銹鋼，適合高溫下使用的焊接構(gòu)件．

　　不銹鋼名詞

　　奧氏體不銹鋼:常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼,鋼中含約18Cr,Ni:8~10,C約0.1%時(shí)具有最穩(wěn)定的奧氏體組織.包括18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上加入的Cu,Mo,Si,Ti 等元素發(fā)展起來(lái)的高Cr-Ni鋼.無(wú)磁性,且具有高韌性和塑性,但強(qiáng)度不高,可經(jīng)過(guò)冷加工進(jìn)行強(qiáng)化.如加入S,Ca,Se,Te則具有良好的易切削性,加入Mo,Cu則能耐硫酸鹽酸化肥等的腐蝕.

　　高Si的奧氏體不銹鋼對(duì)硝酸有良好的耐腐蝕性．

　　鐵素體不銹鋼：在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼．含Cr量11～30％，一般不含Ni,這類(lèi)鋼導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小，故多用于耐蒸汽，大氣的零部件．由于塑性差，焊后塑性和耐腐蝕性明顯降低，所以限制了應(yīng)用．

　　雙相不銹鋼：奧氏體和鐵素體各占一半的不銹鋼．兼有兩種不銹鋼的特性，也是一種節(jié)Ni不銹鋼．

　　馬氏體不銹鋼：通過(guò)熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼．通俗的說(shuō)，是一種可硬化的不銹鋼．典型型號(hào)為Cr13系列鋼．如2Cr13,3Cr13,4Cr13.淬火后硬度提高，一般用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械．

　　不銹鋼的物理性能

　　屈服點(diǎn)和屈服強(qiáng)度：當(dāng)試樣在拉伸的過(guò)程中，負(fù)荷不增加或者減少而仍能保持變形時(shí)的恒定．最大或者最小負(fù)荷除以截面所得的應(yīng)力，對(duì)應(yīng)為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)．

　　抗拉強(qiáng)度：試樣在拉斷前最大負(fù)荷除以截面所得的應(yīng)力．稱(chēng)為抗拉強(qiáng)度，它表示金屬在拉力作用下的抗破壞能力．

　　塑性：金屬在受力破壞前可以經(jīng)受永久變形的性能稱(chēng)為塑性，用延伸率和斷面收縮率表示．

　　硬度：金屬物體表面抵抗硬物壓陷表面的能力，稱(chēng)為硬度．

　　布氏硬度：HB（用一定直徑的鋼球，以規(guī)定的符合壓入試驗(yàn)）

　　洛氏硬度：將標(biāo)準(zhǔn)形壓頭（金剛石圓錐式鋼球）壓入金屬表面

　　維氏硬度：HV，將相對(duì)面夾角為136度的金剛石正面，凌錐壓頭，在一定的負(fù)荷作用下，壓于被試金屬表面

　　強(qiáng)度：金屬材料在外力作用下，抵抗斷裂和變形的能力．

　　不銹鋼常見(jiàn)冶煉＼鍛造＼及軋制問(wèn)題：

　　縮孔：鋼液在鋼模里收縮時(shí)形成的縮腔叫縮孔．

　　橫裂：是指鋼錠表面發(fā)生的橫向裂紋，一般在鋼錠上，一般深度較淺，經(jīng)精磨可祛除。

　　縱裂：是指鋼錠表面產(chǎn)生的縱向裂紋，一般在鋼錠上部和角部，而上部的裂紋很深，很難研磨消除。

　　結(jié)疤：鋼錠表面，殼皮狀或瘤子狀的金屬所濺粘的稱(chēng)為結(jié)疤，結(jié)疤多出現(xiàn)在鋼錠下部。

　　重皮：在低倍試片的邊緣，呈現(xiàn)出一種不規(guī)則的暗色疏松時(shí)，其周?chē)奂罅康难趸飱A雜，（主要是氧化亞鐵）這叫翻復(fù)。

　　表面夾雜：是指鑲嵌在鋼錠表面肉眼可見(jiàn)的非減數(shù)夾雜物。

　　表面氣孔：指暴露于鋼錠表面肉眼可見(jiàn)的細(xì)小孔洞，多見(jiàn)于鋼錠中下部，一般不深，可精整去除。

　　炸裂：鋼錠表面極冷時(shí)產(chǎn)生的開(kāi)裂，因開(kāi)裂時(shí)常拌有響聲，所以叫做炸裂。

　　上漲：鋼錠頭部呈不規(guī)則的凸起，這缺陷叫上漲，也叫冒漲。

　　網(wǎng)紋：鋼錠表面出現(xiàn)的網(wǎng)狀凸起叫網(wǎng)紋。

　　麻坑：鋼錠表面存在的凹坑叫做麻坑。

　　雙澆：鋼錠表面四周明顯可見(jiàn)的重接痕跡

　　飛邊：存在于鋼錠頭部或尾部垂直于鋼錠表面的金屬薄片叫飛邊。

　　飛翅：在鋼錠表面形成的垂直于鋼錠表面的薄片叫飛翅。

　　氣泡：氣泡是由于鋼水除氣脫氧不良或注鋼系統(tǒng)原料潮濕等原因而造成鋼錠或剛才的缺陷，一般分皮下氣泡和內(nèi)部氣泡。（防止方法：鋼水氧化沸騰還原脫氧要良好，爐聊和一切與鋼水接觸的耐火材料要干燥，出鋼槽、包子、手板、模子等要干燥，模子銹斑要清理干凈，涂油要薄均。）

　　白點(diǎn)：白點(diǎn)其實(shí)是一種細(xì)微的裂紋，在剛才橫向低倍試樣上呈放射性不規(guī)則的鋸齒裂紋，在縱向低倍試樣上是圓形或橢圓星的銀亮點(diǎn)，因而叫白點(diǎn)。（主要成因是氫氣的原因）

　　不銹鋼為什么也會(huì)生銹?

　　不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅(jiān)固細(xì)密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜（防護(hù)膜），防止氧原子的繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化，而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因，這種薄膜遭到了不斷地破壞，空氣或液體中氧原 子就會(huì)不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來(lái)，形成疏松的氧化鐵，金屬表面也就受到不斷地銹蝕。這種表面膜受到破壞的形式很多，e68a84e8a2ad62616964757a686964616f31333264626639日常生 活中多見(jiàn)的有如下幾種：

　　1.不銹鋼表面存積著含有其他金屬元素的粉塵或異類(lèi)金屬顆粒的附著物，在潮濕的空氣中，附著物與不銹鋼間的冷凝水，將二者連成一個(gè) 微電池，引發(fā)了電化學(xué)反應(yīng)，保護(hù)膜受到破壞，稱(chēng)之謂電化學(xué)腐蝕。

　　2.不銹鋼表面粘附有機(jī)物汁液（如瓜菜、面湯、痰等），在有水氧 情況下，構(gòu)成有機(jī)酸，長(zhǎng)時(shí)間則有機(jī)酸對(duì)金屬表面的腐蝕。

　　3.不銹鋼表面粘附含有酸、堿、鹽類(lèi)物質(zhì)（如裝修墻壁的堿水、石 灰水噴濺），引起局部腐蝕。

　　4.在有污染的空氣中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大氣 ），遇冷凝水，形成硫酸、硝酸、醋酸液點(diǎn)，引起化學(xué)腐蝕。

　　以上情況均可造成不銹鋼表面防護(hù)膜的破壞引發(fā)銹蝕。所以，為確保金屬表面永久光亮，不被銹蝕，我們建議：

　　1.必須經(jīng)常對(duì)裝飾不銹鋼表面進(jìn)行清潔擦洗，去除附著物，消除引發(fā)修飾的外界因素。

　　2. 海濱地區(qū)要使用316材質(zhì)不銹鋼，316材質(zhì)能抵抗海水腐蝕。 3.市場(chǎng)上有些不銹鋼管化學(xué)成分不能符合相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)不到304 材質(zhì)要求。因此也會(huì)引起生銹，這就需要用戶認(rèn)真選擇有信譽(yù)廠家的產(chǎn)品。

　　5.2不銹鋼為什么也會(huì)帶磁?

　　人們常以為磁鐵吸附不銹鋼材，驗(yàn)證其優(yōu)劣和真?zhèn)危晃鼰o(wú)磁，認(rèn)為是好的，貨真價(jià)實(shí)；吸者有磁性，則認(rèn)為是冒牌假貨。其實(shí)，這是一種極其片面的、不切實(shí)的錯(cuò)誤的辨別方法。

　　不銹鋼的種類(lèi)繁多，常溫下按組織結(jié)構(gòu)可分為幾類(lèi)：

　　1．奧氏體型：如304、321、316、310等；

　　2．馬氏體或鐵素體型：如430、420、410等；

　　奧氏體型是無(wú)磁或弱磁性，馬氏體或鐵素體是有磁性的。

　　通常用作裝飾管板的不銹鋼多數(shù)是奧氏體型的304材質(zhì)，一般來(lái)講是無(wú)磁或弱磁的，但因冶煉造成化學(xué)成分波動(dòng)或加工狀態(tài)不同也可能出現(xiàn)磁性，但這不能認(rèn)為是冒牌或不合格，這是什么原因呢？

　　上面提到奧氏體是無(wú)磁或弱磁性，而馬氏體或鐵素體是帶磁性的，由于冶煉時(shí)成分偏析或熱處理不當(dāng)，會(huì)造成奧氏體304不銹鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣，304不銹鋼中就會(huì)帶有微弱的磁性。

　　另外，304不銹鋼經(jīng)過(guò)冷加工，組織結(jié)構(gòu)也會(huì)向馬氏體轉(zhuǎn)化，冷加工變形度越大，馬氏體轉(zhuǎn)化越多，鋼的磁性也越大。如同一批號(hào)的鋼帶，生產(chǎn)Φ76管，無(wú)明顯磁感，生產(chǎn)Φ9.5管。因泠彎變形較大磁感就明顯一些，生產(chǎn)方矩形管因變形量比圓管大，特別是折角部分，變形更激烈磁性更明顯。

　　要想完全消除上述原因造成的304鋼的磁性，可通過(guò)高溫固溶處理來(lái)恢復(fù)穩(wěn)定奧氏體組織，從而消去磁性。

　　特別要提出的是，因上面原因造成的304不銹鋼的磁性，與其他材質(zhì)的不銹鋼，如430、碳鋼的磁性完全不是同一級(jí)別的，也就是說(shuō)304鋼的磁性始終顯示的是弱磁性。

　　這就告訴我們，如果不銹鋼帶弱磁性或完全不帶磁性，應(yīng)判別為304或316材質(zhì)；如果與碳鋼的磁性一樣，顯示出強(qiáng)磁性，因判別為不是304材質(zhì)