不銹鋼的發(fā)明和使用,要追溯到第一次世界大戰(zhàn)時(shí)期。那時(shí)英國在戰(zhàn)場上的槍支,總是因槍膛磨損不能使用而運(yùn)回后方。軍工生產(chǎn)部門命令布雷爾利研制高強(qiáng)度耐磨合金鋼,專門研究解決槍膛的磨損問題。
布雷爾利和其助手搜集了國內(nèi)外生產(chǎn)的各種型號(hào)的鋼材,各種不同性質(zhì)的合金鋼,在各種不同性質(zhì)的機(jī)械上進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn),然后選擇出較為適用的鋼材制成槍支。一天,他們實(shí)驗(yàn)了一種含大量鉻的合金鋼,
經(jīng)耐磨實(shí)驗(yàn)后,查明這種合金并不耐磨,說明這不能制造槍支,于是,他們記錄下實(shí)驗(yàn)結(jié)果,往墻角一扔了事。幾個(gè)月后的一天,一位助手拿著一塊锃光瓦亮的鋼材興沖沖跑來對(duì)布雷爾利說:“先生,這是
我在清理倉庫時(shí)發(fā)現(xiàn)的毛拉先生送來的合金鋼,您是否實(shí)驗(yàn)一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷爾利看著光亮耀眼的鋼材,高興地說。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明:它是一塊不怕酸、堿、鹽的不銹鋼。這種不銹
鋼是德國的毛拉在1912年發(fā)明的,然而,毛拉卻并不知道這種不銹鋼有什么用途。布雷爾利心里盤算道:“這種不耐磨卻耐腐蝕的鋼材,不能制槍枝,是否可以做餐具呢?”他說干就干,動(dòng)手制作了不銹鋼的
水果刀、叉、勺、果盤及折疊刀等。布雷爾利發(fā)明的不銹鋼于1916年取得英國專利權(quán)并開始大量生產(chǎn),至此,從垃圾堆中偶然發(fā)現(xiàn)的不銹鋼便風(fēng)靡全球,亨利·布雷爾利也被譽(yù)為“不銹鋼之父”。
主要類型
不銹鋼常按組織狀態(tài)分為:馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體(雙相)不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外,可按成分分為:鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。還有用于壓力容器用的專用不銹鋼《GB24511_2009_承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶》。
奧氏體不銹鋼 title 含鉻大于18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質(zhì)腐蝕。奧氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9鋼的Wc小于0.08%,鋼號(hào)中標(biāo)記為“0”。這類鋼中含有大量的Ni和Cr,使鋼在室溫下呈奧氏體狀態(tài)。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性、耐蝕性能和無磁或弱磁性,在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性均較好,用來制作耐酸設(shè)備,如耐蝕容器及設(shè)備襯里、輸送管道、耐硝酸的設(shè)備零件等,另外還可用作不銹鋼鐘表飾品的主體材料。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理,即將鋼加熱至1050~1150℃,然后水冷或風(fēng)冷,以獲得單相奧氏體組織。奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼 title 兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn),并具有超塑性。奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含碳量較低的情況下,鉻(Cr)含量在18%~28%,鎳(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(diǎn),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(shí)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(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比,強(qiáng)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。沉淀硬化不銹鋼 不銹鋼消毒柜 基體為奧氏體或馬氏體組織,沉淀硬化不銹鋼的常用牌號(hào)有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通過沉淀硬化(又稱時(shí)效硬化)處理使其硬(強(qiáng))化的不銹鋼。馬氏體不銹鋼強(qiáng)度高,但塑性和可焊性較差。馬氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr13、3Cr13等,因含碳較高,故具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性,但耐蝕性稍差,用于力學(xué)性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上,如彈簧、汽輪機(jī)葉片、水壓機(jī)閥等。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。鍛造、沖壓后需退火。承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶壓力容器專用不銹鋼,其分類和代號(hào)、尺寸、外形及允許偏差、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)志及產(chǎn)品質(zhì)量證明書等有明確要求。常用牌號(hào)有06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2數(shù)字代號(hào)為:S30408、S31603等。主要用于食品機(jī)械、制藥機(jī)械等衛(wèi)生級(jí)設(shè)備。
主要特性:
焊接性
不銹鋼雕塑
產(chǎn)品用途的不同對(duì)焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對(duì)焊接性能一般不做要求,甚至包括部分鍋類企業(yè)。但是絕大多數(shù)產(chǎn)品都需要原料焊接性能好,像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機(jī)等。
耐腐蝕性
絕大多數(shù)不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好,像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機(jī)等,有些國外商人對(duì)產(chǎn)品還做耐腐蝕性能試驗(yàn):用NACL水溶液加溫到沸騰,一段時(shí)間后倒掉溶液,洗凈烘干,稱重量損失,來確定受腐蝕程度(注意:產(chǎn)品拋光時(shí),因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會(huì)導(dǎo)致測(cè)試時(shí)表面出現(xiàn)銹斑)
拋光性能
當(dāng)今社會(huì)不銹鋼制品在生產(chǎn)時(shí)一般都經(jīng)過拋光這一工序,只有少數(shù)制品如熱水器、飲水機(jī)內(nèi)膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點(diǎn):
①原料表面缺陷。如劃傷、麻點(diǎn)、過酸洗等。
②原料材質(zhì)問題。硬度太低,拋光時(shí)就不易拋亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸時(shí)表面易出現(xiàn)桔皮現(xiàn)象,從而影響B(tài)Q性。硬度高的BQ性相對(duì)就好。
③經(jīng)過深拉伸的制品,變形量極大的區(qū)域表面也會(huì)出小的黑點(diǎn)和RIDGING,從而影響B(tài)Q性。
耐熱性能
耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優(yōu)良的物理機(jī)械性能。
碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度。碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力耐腐蝕的性能。
但是,在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此。60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實(shí)驗(yàn)還指出,碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼的點(diǎn)腐蝕分傾向。由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過程中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳,避免鉻的碳化物析出。
耐腐蝕性
當(dāng)鋼中鉻量原子數(shù)量不低于12.5%時(shí),可使鋼的電極電位發(fā)生突變,由負(fù)電位升到正的電極電位。阻止電化學(xué)腐蝕。