不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí).doc

不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)一、不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)不銹鋼的定義是在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和良好的耐腐蝕性能，不必經(jīng)過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼，18-鉻鎳鋼等高合金鋼。 從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個(gè)膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。 為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。 二、不銹鋼的編號(hào)和表示方法用國(guó)際化學(xué)元素符號(hào)和本國(guó)的符號(hào)來表示化學(xué)成份，用阿拉伯字母來表示成份含量：如：中國(guó)、俄國(guó) 12CrNi3A用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國(guó)、日本、300系、400系、200系；用拉丁字母和順序組成序號(hào)，只表示用途。我國(guó)的編號(hào)規(guī)則采用元素符號(hào)用途、漢語(yǔ)拼音，平爐鋼：P、 沸騰鋼：F、 鎮(zhèn)靜鋼：B、甲類鋼：A、T8：特8、GCr15：滾珠合結(jié)鋼、彈簧鋼，如：20CrMnTi 60SiMn、（用萬分之幾表示C含量）不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即0.1%C）,不銹 C0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C0.03% 如0Cr17Ni13Mo國(guó)際不銹鋼標(biāo)示方法美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)是用三位數(shù)字來標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的可鍛不銹鋼的。其中：奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)示，鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。例如，某些較普通的奧氏體不銹鋼是以201、 304、 316以及310為標(biāo)記，鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biāo)記，馬氏體不銹鋼是以410、420以及440C為標(biāo)記，雙相（奧氏體鐵素體），不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名稱或商標(biāo)命名。三、不銹鋼腐蝕的種類及定義各種不銹鋼的耐腐蝕性能304 是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設(shè)備和機(jī)件。301 不銹鋼在形變時(shí)呈現(xiàn)出明顯的加工硬化現(xiàn)象，被用于要求較高強(qiáng)度的各種場(chǎng)合。302 不銹鋼實(shí)質(zhì)上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種，通過冷軋可使其獲得較高的強(qiáng)度。302B 是一種含硅量較高的不銹鋼，它具有較高的抗高溫氧化性能。303和303Se 是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼，用于主要要求易切削和表而光浩度高的場(chǎng)合。303Se不銹鋼也用于制作需要熱鐓的機(jī)件，因?yàn)樵谶@類條件下，這種不銹鋼具有良好的可熱加工性。304L 是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的場(chǎng)合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導(dǎo)致不銹鋼在某些環(huán)境中產(chǎn)生晶間腐蝕（焊接侵蝕）。304N 是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強(qiáng)度。305和384 不銹鋼含有較高的鎳，其加工硬化率低，適用于對(duì)冷成型性要求高的各種場(chǎng)合。308 不銹鋼用于制作焊條。309、310、314及330 不銹鋼的鎳、鉻含量都比較高，為的是提高鋼在高溫下的抗氧化性能和蠕變強(qiáng)度。而30S5和310S乃是309和310不銹鋼的變種，所不同者只是碳含量較低，為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至最少。330不銹鋼有著特別高的抗?jié)B碳能力和抗熱震性316和317 型不銹鋼含有鋁，因而在海洋和化學(xué)工業(yè)環(huán)境中的抗點(diǎn)腐蝕能力大大地優(yōu)于304不銹鋼。其中，316型不銹鋼由變種包括低碳不銹鋼316L、含氮的高強(qiáng)度不銹鋼316N以及合硫量較高的易切削不銹鋼316F。321、347及348 是分別以鈦，鈮加鉭、鈮穩(wěn)定化的不銹鋼，適宜作高溫下使用的焊接構(gòu)件。348是一種適用于核動(dòng)力工業(yè)的不銹鋼，對(duì)鉭和鉆的合量有著一定的限制。二、不銹鋼與不銹鐵的區(qū)別不銹鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼，而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。所謂“不銹鐵”，就是將回收的廢鐵、鉛、鋼等經(jīng)二次回爐加工，通過脫“滋”處理而成，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是用吸鐵石，而此品用傳統(tǒng)方法是無法辨別的。三、不銹鋼焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)1.采用垂直外特性的電源，直流時(shí)采用正極性（焊絲接負(fù)極）2.一般適合于6mm以下薄板的焊接，具有焊縫成型美觀，焊接變形量小的特點(diǎn)3.保護(hù)氣體為氬氣，純度為99.99%。當(dāng)焊接電流為50150A時(shí)，氬氣流量為810L/min，當(dāng)電流為150250A時(shí)，氬氣流量為1215L/min。4.鎢極從氣體噴嘴突出的長(zhǎng)度，以45mm為佳，在角焊等遮蔽性差的地方是23mm，在開槽深的地方是56mm，噴嘴至工作的距離一般不超過15mm。5.為防止焊接氣孔之出現(xiàn)，焊接部位如有鐵銹、油污等務(wù)必清理干凈。6.焊接電弧長(zhǎng)度，焊接普通鋼時(shí)，以24mm為佳，而焊接不銹鋼時(shí)，以13mm為佳，過長(zhǎng)則保護(hù)效果不好。7.對(duì)接打底時(shí)，為防止底層焊道的背面被氧化，背面也需要實(shí)施氣體保護(hù)。8.為使氬氣很好地保護(hù)焊接熔池，和便于施焊操作，鎢極中心線與焊接處工件一般應(yīng)保持8085角,填充焊絲與工件表面夾角應(yīng)盡可能地小，一般為10左右。9.防風(fēng)與換氣。有風(fēng)的地方，務(wù)請(qǐng)采取擋網(wǎng)的措施，而在室內(nèi)則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)膿Q氣措施。不銹鋼MIG焊要點(diǎn)及注意事項(xiàng)1.采用平特性焊接電源，直流時(shí)采用反極性（焊絲接正極）2.一般采用純氬氣（純度為99.99%）或Ar+2%O2,流量以2025L/min為宜。3.電弧長(zhǎng)度，不銹鋼的MIG焊接，一般都在噴射過渡的條件下來施焊，電壓要調(diào)整到弧長(zhǎng)在46mm的程度。4.防風(fēng)。MIG焊接容易受到風(fēng)的影響，有時(shí)微風(fēng)而產(chǎn)生氣孔，所以風(fēng)速在0.5m/sec以上的地方，都應(yīng)當(dāng)采取防風(fēng)措施。不銹鋼藥芯焊絲焊接要點(diǎn)及注意事項(xiàng)1.采用平特性焊接電源，直流焊接時(shí)采用反極性。使用一般的CO2焊機(jī)就可以施焊，但送絲輪的壓力請(qǐng)稍調(diào)松。2.保護(hù)氣體一般為二氧化碳?xì)怏w，氣體流量以2025L/min較適宜。3.焊嘴與工件間的距離以1525mm為宜。4.干伸長(zhǎng)度，一般的焊接電流為250A以下時(shí)約15mm，250A以上時(shí)約2025mm較為合適。四、不銹鋼薄板拉深時(shí)出現(xiàn)的問題及對(duì)策摘要：針對(duì)不銹鋼薄板拉深特性，提出了選擇模具材料、模具制造、工藝潤(rùn)滑方面的注意點(diǎn)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命。關(guān)鍵詞：不銹鋼；拉深；粘結(jié)瘤1 不銹鋼薄板拉深特點(diǎn)及粘結(jié)瘤由于不銹鋼的屈服點(diǎn)高，硬度高，冷作硬化效應(yīng)顯著，不銹鋼薄板進(jìn)行拉深時(shí)其特點(diǎn)如下：1) 因?qū)嵝员绕胀ǖ吞间摬?，?dǎo)致所需變形力大；2) 不銹鋼薄板拉深時(shí)，塑性變形劇烈硬化，薄板拉深時(shí)容易起皺，需要較大的壓邊力；3) 板料在拉深凹模圓角處的彎曲和反向彎曲所引起的回彈，通常會(huì)在產(chǎn)品側(cè)壁形成凹陷變形使得尺寸精度和形狀要求較高的產(chǎn)品需要增加整形工序來達(dá)到。4) 不銹鋼薄板拉深過程中容易出現(xiàn)粘結(jié)瘤現(xiàn)象。2 解決措施。2.1 模具工作部分材料選擇及熱處理實(shí)踐證明：選用鑄鋁青銅、硬鋁青銅防粘效果較好；采用碳化鎢鋼結(jié)硬質(zhì)合金制造凹模比用Cr12Mov軟氮化制造凹模壽命提高數(shù)倍，且不粘模；如果采用代號(hào)3054合金鑄鐵，只需在模具表面進(jìn)行火焰淬火，模具表面不會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)瘤。另外在模具易損部位可采用硬質(zhì)合金鑲塊，它具有優(yōu)良的抗壓性能、超群的耐磨性和持久的表面粗糙度及尺寸情度控制。但由于價(jià)格問題，生產(chǎn)中用得較少。受工廠選材限制，如果一般高碳、高鉻工具鋼用作不銹鋼薄板拉深模，熱處理硬度應(yīng)達(dá)到60HRC以上，表面可進(jìn)行軟氮化處理。如為提高模具耐磨性而再提高硬度對(duì)于不銹鋼拉深中的粘結(jié)現(xiàn)象并不會(huì)帶來改善。關(guān)鍵是應(yīng)該在熱處理中盡可能去除殘余奧氏體，如Cr12一類高硬度材料采用普通的悴火工藝，即使達(dá)到 HRC62-64的極限硬度范圍，組織中仍殘存相當(dāng)數(shù)量的奧氏體。奧氏體既是模具中的軟點(diǎn)，與馬氏體相比又與潤(rùn)滑劑中活性劑的親和力較弱，不易建立起潤(rùn)滑油膜。因此這類材料的熱處理在悴火冷卻后可采用低溫處理的辦法，使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體從而改善基體的抗粘合性。此外，還應(yīng)對(duì)不銹鋼拉深模進(jìn)行表面處理以提高模具的耐磨性、抗粘合性。對(duì)于合金鑄鐵或有色合金材料制作的模具采取滲氮等表面強(qiáng)化工藝，使用效果較好。2.2 模具工作部分的表面加工較低的表面粗糙度可以起到減摩和提高抗粘合性的作用因此。在整個(gè)模具加工過程中，拋磨工作量應(yīng)占三分之一，因不銹鋼產(chǎn)品的外觀質(zhì)量在很大程度上取決于模具的拋磨技術(shù)。近年來，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了各種拋光新技術(shù)和拋光工具，開發(fā)了超聲波、電解拋光、磨料噴射、擠壓珩磨等新工藝、新設(shè)備。據(jù)資料介紹，對(duì)CrWMo，3Cr12W8V,Cr12三種材料模具進(jìn)行電化學(xué)拋光試驗(yàn)研究，證明這種拋光僅用5-10分鐘就能使模具型腔表面粗糙度從原來的Ra3.2-Ra1.6的基礎(chǔ)上降低到Ra0.4-RaO.2。同時(shí)通過電化學(xué)拋光還可提高表面硬度以提高耐磨性。又如，超聲波拋光機(jī)可用于經(jīng)軟氮化處理的型腔的細(xì)拋光，它可以避免手工拋光易破壞氮化膜的缺點(diǎn)。對(duì)于新的拋光技術(shù)我們應(yīng)該積極去運(yùn)用和總結(jié)-不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)(二)自本世紀(jì)初發(fā)明不銹鋼以來，不銹鋼就把現(xiàn)代材料的形象和建筑應(yīng)用中的卓越聲譽(yù)集于一身，使其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手羨慕不已。 只要鋼種選擇的正確，加工適當(dāng)，保養(yǎng)合適，不銹鋼不會(huì)產(chǎn)生腐蝕、點(diǎn)蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強(qiáng)度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結(jié)構(gòu)部件永久地保持工程設(shè)計(jì)的完整性。含鉻不銹鋼還集機(jī)械強(qiáng)度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可滿足建筑師和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的需要。 在建筑、大樓和結(jié)構(gòu)的行業(yè)中，不銹鋼成功的關(guān)鍵是其具有良好的耐腐蝕性能。不銹鋼為什么耐腐蝕？ 所有金屬都和大氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進(jìn)行氧化，使銹蝕不斷擴(kuò)大，最終形成孔洞?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ纾\，鎳和鉻）進(jìn)行電鍍來保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護(hù)僅是一種薄膜。如果保護(hù)層被破壞，下面的鋼便開始銹蝕。 不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻，但是因?yàn)殂t是鋼的組成部分之一，所以保護(hù)方法不盡相同。 在鉻的添加量達(dá)到105時(shí)，鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時(shí)，盡管仍可提高耐腐蝕性，但不明顯。原因是用鉻對(duì)鋼進(jìn)行合金化處理時(shí)，把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護(hù)表面，防止進(jìn)一步地氧化。這種氧化層極薄，透過它可以看到鋼表面的自然光澤，使不銹鋼具有獨(dú)特的表面。而且，如果損壞了表層，所暴露出的鋼表面會(huì)和大氣反應(yīng)進(jìn)行自我修理，重新形成這種鈍化膜，繼續(xù)起保護(hù)作用。 因此，所有的不銹鋼都具有一種共同的特性，即鉻含量均在105以上。不銹鋼的類型 不銹鋼一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼，而是表示一百多種工業(yè)不銹鋼，所開發(fā)的每種不銹鋼都在其特定的應(yīng)用領(lǐng)域具有良好的性能。成功的關(guān)鍵首先是要弄清用途，然后再確定正確的鋼種。有關(guān)不銹鋼的進(jìn)一步詳細(xì)情況可參見由NiDI編制的不銹鋼指南軟盤。 幸而和建筑構(gòu)造應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的鋼種通常只有六種。它們都含有1722的鉻，較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進(jìn)一步改善大氣腐蝕性，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。耐大氣腐蝕 經(jīng)驗(yàn)表明，大氣的腐蝕程度因地域而異。為便于說明，建議把地域分成四類，即：鄉(xiāng)村，城市，工業(yè)區(qū)和沿海地區(qū)。 鄉(xiāng)村是基本上無污染的區(qū)域。該區(qū)人口密度低，只有無污染的工業(yè)。 城市為典型的居住、商業(yè)和輕工業(yè)區(qū)，該區(qū)內(nèi)有輕度污染，例如交通污染。 工業(yè)區(qū)為重工業(yè)造成大氣污染的區(qū)域。污染可能是由于燃油所形成的氣體，例如硫和氮的氧化物，或者是化工廠或加工廠釋放的其它氣體?？諝庵袘矣蔚念w粒，像鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的灰塵或氧化鐵的沉積也會(huì)使腐蝕增加。 沿海地區(qū)通常指的是距海邊一英里以內(nèi)的區(qū)域。但是，海洋大氣可以向內(nèi)陸縱深蔓延，在海島上更是如此，盛行風(fēng)來自海洋，而且氣候惡劣。例如，英國(guó)氣候條件就是如此，所以整個(gè)國(guó)家都屬于沿海區(qū)域。如果風(fēng)中夾雜著海洋霧氣，特別是由于蒸發(fā)造成鹽沉積集聚，再加上雨水少，不經(jīng)常被雨水沖刷，沿海區(qū)域的條件就更加不利。如果還有工業(yè)污染的話，腐蝕性就更大。 美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、意大利、瑞典和澳大利亞所進(jìn)行的研究工作已經(jīng)確定了這些區(qū)域?qū)Ω鞣N不銹鋼耐大氣腐蝕的影響。有關(guān)內(nèi)容在NiIDI出版的建筑師便覽中作了簡(jiǎn)單介紹，該書中的表可以幫助設(shè)計(jì)人員為各種區(qū)域選擇成本效益最好的不銹鋼。 在進(jìn)行選擇時(shí)，重要的是確定是否還有當(dāng)?shù)氐囊蛩赜绊懯褂矛F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。例如，不銹鋼用在工廠煙囪的下方，用在空調(diào)排氣擋板附近或廢鋼場(chǎng)附近，會(huì)存在非一般的條件。維修及清理 和其它曝露于大氣中的材料一樣，不銹鋼也會(huì)臟。今后的講座將分析影響維修及清理成本的設(shè)計(jì)因素。但是，在雨水沖刷，人工沖洗和已臟表面之間還存在著一種相互關(guān)系。 通過把相同的板條直接放在大氣中和放在有棚的地方確定了雨水沖刷的效果。人工沖洗的效果是通過人工用海綿沾上肥皂水每隔六個(gè)月擦洗每塊板條的右邊來確定的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與放在有棚的地方和不被沖洗的地方的板條相比，通過雨水沖刷和人工擦洗去除表面的灰塵和淤積對(duì)表面情況有良好的作用。而且還發(fā)現(xiàn)，表面加工的狀況也有影響，表面平滑的板條比表面粗糙的板條效果要好。 因此洗刷的間隔時(shí)間受多種因素影響，主要的影響因素是所要求的審美標(biāo)準(zhǔn)。雖然許多不銹鋼幕墻僅僅是在擦玻璃時(shí)才進(jìn)行沖洗，但是，一般來講，用于外部的不銹鋼每年洗刷兩次。典型用途 大多數(shù)的使用要求是長(zhǎng)期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時(shí)，主要考慮的是所要求的審美標(biāo)準(zhǔn)、所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。 然而，其它應(yīng)用越來越多的只是尋求結(jié)構(gòu)的完整性或不透水性。例如，工業(yè)建筑的屋頂和側(cè)墻。在這些應(yīng)用中，物主的建造成本可能比審美更為重要，表面不很干凈也可以。 在干燥的室內(nèi)環(huán)境中使用430不銹鋼效果相當(dāng)好。但是，在鄉(xiāng)村和城市要想在戶外保持其外觀，就需經(jīng)常進(jìn)行清洗。在污染嚴(yán)重的工業(yè)區(qū)和沿海地區(qū)，表面會(huì)非常臟，甚至產(chǎn)生銹蝕。但要獲得戶外環(huán)境中的審美效果，就需采用含鎳不銹鋼。所以，304不銹鋼廣泛用于幕墻、側(cè)墻、屋頂及其它建筑用途，但在侵蝕性嚴(yán)重的工業(yè)或海洋大氣中，最好采用316不銹鋼。 現(xiàn)在，人們已充分認(rèn)識(shí)到了在結(jié)構(gòu)應(yīng)用中使用不銹鋼的優(yōu)越性。有幾種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中包括了304和316不銹鋼。因?yàn)殡p相不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強(qiáng)度及彈限強(qiáng)度融為一體，所以，歐洲準(zhǔn)則中也包括了這種鋼。產(chǎn)品形狀 實(shí)際上，不銹鋼是以全標(biāo)準(zhǔn)的金屬形狀和尺寸生產(chǎn)制造的，而且還有許多特殊形狀。最常用的產(chǎn)品是用薄板和帶鋼制成的，也用中厚板生產(chǎn)特殊產(chǎn)品，例如，生產(chǎn)熱軋結(jié)構(gòu)型鋼和擠壓結(jié)構(gòu)型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產(chǎn)品，包括型材、棒材、線材和鑄件。表面狀態(tài) 正如后面將談到的，為了滿足建筑師們美學(xué)的要求，已開發(fā)出了多種不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射的或者無光澤的；可以是光面的、拋光的或壓花的；可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案，以滿足設(shè)計(jì)人員對(duì)外觀的各種要求。 保持表面狀態(tài)是容易的。只需偶爾進(jìn)行沖洗就能去除灰塵。由于耐腐蝕性良好，也可以容易地去除表面的涂寫污染或類似的其它表面污染。設(shè)計(jì) 六十多年以來，建筑師們一直選用不銹鋼來建造成本效益好的永久性建筑物?，F(xiàn)有的許多建筑物充分說明了這種選擇的正確性。有些是非常具有觀賞性的，如紐約市的Chrysler大廈。但在許多其它應(yīng)用中，不銹鋼所起的作用不是那么引人注目，可是在建筑物的美學(xué)和性能方面卻起著重要作用。例如，由于不銹鋼比其它相同厚度的金屬材料更具有耐磨性和耐壓痕性，所以在人口流動(dòng)量大的地方修建人行道時(shí)，它是設(shè)計(jì)人員的首選材料。 不銹鋼用作建造新的建筑物和用來修復(fù)歷史名勝古跡的結(jié)構(gòu)材料已有70多年了。早期的設(shè)計(jì)是按照基本原則進(jìn)行計(jì)算的。今天，設(shè)計(jì)規(guī)范，例如，美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASCE-8-90冷成型不銹鋼結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)范和NiDI與Euro Inox聯(lián)合出版的結(jié)構(gòu)不銹鋼設(shè)計(jì)手冊(cè)已簡(jiǎn)化了使用壽命長(zhǎng)，完整性好的建筑用結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。未來展望 由于不銹鋼已具備建筑材料所要求的許多理想性能，它在金屬中可以說是獨(dú)一無二的，而其發(fā)展仍在繼續(xù)。為使不銹鋼在傳統(tǒng)的應(yīng)用中性能更好，一直在改進(jìn)現(xiàn)有的類型，而且，為了滿足高級(jí)建筑應(yīng)用的嚴(yán)格要求，正在開發(fā)新的不銹鋼。由于生產(chǎn)效率不斷提高，質(zhì)量不斷改進(jìn)，不銹鋼已成為建筑師們選擇的最具有成本效益的材料之一。 不銹鋼集性能、外觀和使用特性于一身，所以不銹鋼仍將是世界上最佳的建筑材料之一。不銹鋼的標(biāo)識(shí)方法 鋼的編號(hào)和表示方法 用國(guó)際化學(xué)元素符號(hào)和本國(guó)的符號(hào)來表示化學(xué)成份，用阿拉伯字母來表示成份含量： 如：中國(guó)、俄國(guó) 12CrNi3A 用固定位數(shù)數(shù)字來表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國(guó)、日本、300系、400系、200系； 用拉丁字母和順序組成序號(hào)，只表示用途。 我國(guó)的編號(hào)規(guī)則 采用元素符號(hào) 用途、漢語(yǔ)拼音，平爐鋼：P、 沸騰鋼：F、 鎮(zhèn)靜鋼：B、甲類鋼：A、T8：特8、 GCr15：滾珠 合結(jié)鋼、彈簧鋼，如：20CrMnTi 60SiMn、（用萬分之幾表示C含量） 不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C）,不銹 C0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C0.03% 如0Cr17Ni13Mo 國(guó)際不銹鋼標(biāo)示方法 美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)是用三位數(shù)字來標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的可鍛不銹鋼的。其中： 奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)示， 鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。例如，某些較普通的奧氏體不銹鋼 是以201、 304、 316以及310為標(biāo)記， 鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biāo)記，馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標(biāo) 記，雙相（奧氏體鐵素體）， 不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名稱或商標(biāo)命名。 4)標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級(jí) 4-1分級(jí)： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB 地方標(biāo)準(zhǔn) 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CB 4-2 分類： 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 包裝標(biāo)準(zhǔn) 方法標(biāo)準(zhǔn) 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 4-3 標(biāo)準(zhǔn)水平（分三級(jí)）： Y級(jí)：國(guó)際先進(jìn)水平 I級(jí)：國(guó)際一般水平 H級(jí)：國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平 4-4國(guó)標(biāo) GB1220-84 不銹棒材（I級(jí)） GB4241-84 不銹焊接盤園（H級(jí)） GB4356-84 不銹焊接盤園（I級(jí)） GB1270-80 不銹管材（I級(jí)） GB12771-91 不銹焊管（Y級(jí)） GB3280-84 不銹冷板（I級(jí)） GB4237-84 不銹熱板（I級(jí)） GB4239-91 不銹冷帶（I級(jí)）不銹鋼 不銹耐酸鋼簡(jiǎn)稱不銹鋼，它是由不銹鋼和耐酸鋼兩大部分組成的，簡(jiǎn)言之，能抵抗大氣腐蝕的鋼叫不銹鋼，而能抵抗化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼叫耐酸鋼。一般說來，含硌量Wcr大于12%的鋼就具有了不銹鋼的特點(diǎn) 不銹鋼按熱處理后的顯微組織又可分為五大類：即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體-鐵素體不銹鋼及沉淀碳化不銹鋼不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)(三)在不銹鋼建材方面，如果去除定期生銹的原因，如鐵粉、鹽份、其他異物的附著等，如此即可防止生銹并保持美觀。在大氣中的耐蝕性不銹鋼建材的耐蝕性很優(yōu)良，但會(huì)因建筑物所處環(huán)境或被弄臟而生銹。-田園、山岳地帶 不銹鋼建材，在田園或山岳地帶比較清凈的環(huán)境中，更能發(fā)揮優(yōu)良的耐蝕性，故鉻系不銹鋼可說完全不會(huì)生銹，并可保持美觀。-市街地 它易受大氣中污染物質(zhì)（汽車排氣或冷暖氣機(jī)排氣中所含亞硫酸氣體等有害氣體）影響。故鉻、鎳系不銹鋼，局部上也容易生銹，故須經(jīng)常做適當(dāng)處理。在鐵路、鐵工廠、汽車修理廠等附近，因大氣中含有鐵粉等異種金屬，它會(huì)附著不銹鋼表面，形成點(diǎn)狀的生銹現(xiàn)象。-在化學(xué)工廠等煤煙中含有害氣體，很容易破壞不銹鋼表面的不氧化狀態(tài)皮膜，而產(chǎn)生局部的紅銹現(xiàn)象，故可使用SUS316（含鉬的）不銹鋼。-海風(fēng)所含鹽份，很容易破壞不銹鋼表面的不氧化狀態(tài)皮膜，而產(chǎn)生局部的紅銹現(xiàn)象。故可使用SUS316不銹鋼。對(duì)異種金屬的耐蝕性，不銹鋼建材的表面，若長(zhǎng)時(shí)間與生鋼、亞鉛、鋁等異種金屬有連結(jié)狀態(tài)時(shí)，會(huì)因水份（濕氣、露水等）引起這些異種金屬腐蝕，而不銹鋼也會(huì)受到連帶生銹。故在海岸地區(qū)建筑物使用不銹鋼建材時(shí)，請(qǐng)使用含鉬的SUS316不銹鋼板。 不銹鋼建材的保養(yǎng)A、制品的保養(yǎng) 不銹鋼在作建材加工時(shí)，必須做表面不受加工損傷的保護(hù)。一般地，均在不銹鋼表面，（貼上）塑膠等皮膜來作保護(hù)。制造廠商在將制品運(yùn)出時(shí)，也有為配合用途，而添加表面保護(hù)膜，這些皮膜很容易可以撕下來，而且制品表面也一定不會(huì)留糊狀痕跡。在做最后制品捆裝時(shí)，盡可能不撕保護(hù)皮膜，對(duì)于這些受保護(hù)的制品，在木制臺(tái)架等柔軟的臺(tái)架上加工為最好。B、現(xiàn)場(chǎng)的保養(yǎng) 當(dāng)加工后的成品運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，首先須作捆包。捆包一般均在工場(chǎng)實(shí)施，并依制品大小、形狀、運(yùn)送方法等不同，而實(shí)施厚紙板、塑膠板等的保護(hù)措施，亦有使用木架等的情形。 在運(yùn)送方面，一般使用卡車作直接運(yùn)送，以便保證安裝工程時(shí)間，并可防止制品處理上受到損傷。而且，在安裝現(xiàn)場(chǎng)，亦須做安裝完成后制品的保護(hù)，以及安裝中污損防護(hù)。 在現(xiàn)場(chǎng)受到損傷的原因，有從樓上掉下的落物、或電氣熔接的火花等?？傃灾?，依現(xiàn)場(chǎng)不同而有各種不同之損傷因素。因此大部分均使用塑膠膜等將外部的面、側(cè)部等小心包好。不銹鋼建材的維護(hù) A、不銹鋼建材生銹時(shí) 不銹鋼建材，是一種不易生銹的金屬，但并非絕對(duì)不會(huì)生銹的金屬。因使用條件或使用環(huán)境的不同，也會(huì)受污染及生銹。大家不要認(rèn)為不銹鋼建材不會(huì)生銹，就疏忽日常的保養(yǎng)，等到污染、生銹最嚴(yán)重時(shí)，再慌慌張張來做清除措施，這種措施是最下下策。不銹鋼建材具有優(yōu)良耐蝕性，且不易生銹，這是如前所述，其含有鉻元素成份。在空氣中，與氧結(jié)合成堅(jiān)固表面，并形成綿密不氧化狀態(tài)皮膜，這種不氧化皮膜可防止鋼材表面的氧化作用（生銹），且可發(fā)揮保護(hù)表面作用，以防止各種腐蝕因素的腐蝕。因此，此種皮膜若因某種腐蝕原因，因受到損傷，而又放在鉻與氧無法結(jié)合處，如此不銹鋼建材就會(huì)開始生銹。然而，只要消除腐蝕原因，并讓鉻能與氧結(jié)合，如此即會(huì)再次產(chǎn)生不氧化皮膜，而恢復(fù)其耐蝕性功能。使不銹鋼建材受污染、生銹的原因有很多種，然而大致上，均是受到大氣中浮游鐵粉或有害氣體中的成份，因附著、堆積、以及海風(fēng)中所含鹽分的附著所引起的。這些附著物會(huì)逐漸集聚，加濕氣而固著，如此即會(huì)破壞不銹鋼建材表面的不氧化皮膜，并妨害此皮膜的再生作用，因而不銹鋼建材即開始生銹。這種生銹的初期狀態(tài)，則比較簡(jiǎn)單做清除，即可恢復(fù)原來的狀態(tài)。即使經(jīng)長(zhǎng)期放置后，只要做適當(dāng)?shù)那宄ぷ骱?，也可恢?fù)比原來狀況稍不同的外觀。如此可知，不銹鋼建材的生銹，只是表面而已，而并非材質(zhì)本身的腐蝕。這點(diǎn)與生鋼、鋁生銹方面，可說是根本上完全不同。因此，不銹鋼建材有時(shí)也會(huì)生銹，但只要經(jīng)常作維護(hù)，即可永遠(yuǎn)保持不銹鋼建材本來的美觀。 B、生銹、污染的原因 當(dāng)?shù)缆肥┕?、建筑工程、或各種車輛行走時(shí)，受到其飛散的土砂、灰塵、鐵粉等附著時(shí)。 受汽車、公共汽車等排氣中所含亞硫酸氣體等有害物質(zhì)污染時(shí)。 受各種工、礦垃圾焚燒場(chǎng)、大廈冷暖敢等所排出的灰塵，排氣中有害成份的污染。 受溫泉地帶產(chǎn)生腐蝕性氣體污染。 受海岸地區(qū)海風(fēng)所含鹽分附著污染。 受清掃藥液附著污染。 受手紋、手垢污染。 受表面保護(hù)用粘膜的污染。 C、維修方法 1）受異種金屬附著而生銹時(shí) 因鐵粉等引起的“附帶生銹”或情形不太嚴(yán)重時(shí)，可用海綿或布、加上中性清洗劑或肥皂水，來擦拭即可很容易地清除銹。而后，再用清水沖洗，注意不可讓清洗藥液留在上面。這種程度的生銹清除，只要及時(shí)做清除工作不僅維修容易，更有效果，而且其清除費(fèi)用也很便宜。但若如此的不管它，不久后即形成氫氧化鐵、氧化鐵、亞硫酸鐵等混合物，并呈現(xiàn)荼褐色的嚴(yán)重生銹狀態(tài)。此種狀況下，可用市面銷售的不銹鋼用清洗藥液、或硝酸15%的稀釋等完全的清除干凈。然而，也有消除不掉的銹，同時(shí)多少也會(huì)傷害不銹鋼面，或損傷不銹鋼，此時(shí)則用砂紙或不銹鋼刷子，來研磨擦拭，然后再用清洗藥液清洗干凈。 2）附著排氣中的有害成份引起的生銹 在工場(chǎng)地帶，或市街地交通量繁多的環(huán)境下，不銹鋼外表很容易受到污染，有時(shí)也會(huì)呈現(xiàn)小斑點(diǎn)的生銹。這些狀況大多是受到汽車、冷暖氣機(jī)所排氣、或工廠排煙中所含有害成份影響所引起的。此時(shí)，污染較輕微時(shí)，可用中性清洗劑或肥皂水，即可完全清洗干凈，但嚴(yán)重時(shí)則不是簡(jiǎn)單能處理的。此狀況下，則采用前項(xiàng)（1）中相同的維修方法才能清除干凈。在這種環(huán)境中盡可能每年作2-3次外表全面性的定期清掃工作，至少也絕對(duì)需要做一次定期清掃。 3）因附著鹽分而引起生銹 在海岸地區(qū)等正面受海風(fēng)吹擊，SUS304不銹鋼也會(huì)在短期內(nèi)，就產(chǎn)生紅銹。而且，比其它地區(qū)生銹的更快，處理方法，與（1）的情形相同。海岸地區(qū)在采用不銹鋼外裝時(shí)，希望盡可能采用更具耐蝕性的SUS316不銹鋼。至于用SUS304作不銹鋼外裝時(shí)，盡可能每年作3-4次的定期清掃。 4）附著清洗藥液引起的生銹 若用中性清洗劑無法清除干凈時(shí)，則使用清洗藥液來清除。 5）因手垢或指紋引起的生銹 若用中性清洗劑無法清除干凈時(shí)，則用海綿、布等沾上有機(jī)溶劑（酒精、輕油精、丙酮等）來擦拭。此種方法，仍無法完全清除時(shí)，再使用不銹鋼用清洗藥液來清除?？傃灾鞣N清洗方法做清洗后，必須再做一次清水沖洗。 6）表面保護(hù)膠膜引起的污染 使用海綿、布沾上水溶性的中性清洗劑、或酒精來擦拭。如果仍然無效時(shí)，則使用沖洗劑、輕油精來清除。清洗后再用清水完全沖洗干凈。 D、維修上注意點(diǎn) 1）不銹鋼建材污染、生銹的原因和情況，每種情形均完全不同，故須采用合乎各種狀態(tài)下，最適合的維修法。 2）為清除污染、生銹而使用清洗藥液時(shí)，請(qǐng)事先作局部性“試擦”，來確認(rèn)其清洗效果。測(cè)試結(jié)果若得到滿意，再依此方法作全面性清掃。而清掃不要只作污染、生銹部分，盡可能連周圍部分也作清掃。若不如此做，不銹鋼表面的光澤會(huì)不均勻，外觀上就很難看。 3）使用清洗藥液后，必須用清水完全沖洗干凈，注意不可讓藥液殘留不銹鋼表面，否則會(huì)造成生銹現(xiàn)象。清洗藥液又會(huì)引起手的粗糙或斑疹，故請(qǐng)戴橡膠手套再使用。 4）使用布、絲瓜、尼龍制海棉、刷勾、刷子清掃用具時(shí)，必須沿著不銹鋼研磨目平行的清掃。若做圓形擦拭時(shí)，污染不容易清除，并且會(huì)損害表面光澤線條，而變得很難看。 鋼制的清掃用具。如紋路粗糙的清洗劑，或砂紙等的使用，雖然可以清除嚴(yán)重的污染，但平常絕對(duì)禁止使用，因它會(huì)傷害不銹鋼表面，并附著鐵粉而形成生銹的原因。 E、從維修上來做設(shè)計(jì)、施工上的考慮 1）考慮建筑環(huán)境或使用的地方后，再選擇最適當(dāng)鋼種的不銹鋼建材。 2）不銹鋼建材的加工上，以容易清除污染及生銹的單純制品形狀最好。 3）突出的部分在防止雨水的飛濺，或污水流，而在建筑物下部，須用心設(shè)計(jì)不受污染的方法。 4）水平面或間隙部分，請(qǐng)做露水的流出口，或流水口的排水。 5）接合部請(qǐng)勿產(chǎn)生毛細(xì)管現(xiàn)象，并請(qǐng)勿堆積污垢。 6）接合部所使用的螺絲、鉚釘頭請(qǐng)用不銹鋼制品。 7）不銹鋼建材里面里所使用的接合用具，或補(bǔ)強(qiáng)材料等，在維修上請(qǐng)使用鍍金實(shí)施過防銹處理的材料。 8）在施工時(shí)，請(qǐng)做不銹鋼表面保護(hù)，工程完成后，請(qǐng)按要求除去保護(hù)層。 9）清掃石材等所用的藥液，因會(huì)傷害不銹鋼，故請(qǐng)注意不可附著其上。萬一有附著上時(shí)，請(qǐng)快速用清水沖洗干凈。 10）在做大廈外壁或窗戶玻璃清掃時(shí)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一貫作業(yè)設(shè)備。并且在樓的窗戶邊。盡可能安裝給水栓，如此可以提高清掃作業(yè)的效果。 11）在工程中完全清掃干凈附著于不銹鋼上的灰泥、土沙、鐵粉、砂粒等，然后詳細(xì)告知顧客。 12）對(duì)于大廈所有人、或管理者，請(qǐng)強(qiáng)調(diào)必須做適合大廈周邊環(huán)境的定期清洗工作-不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)1.根據(jù)組織分類：鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、奧氏體+鐵素體型2.以主加元素分類，分為高鉻型和高鉻鎳型。高鉻型不銹鋼包括馬氏體型和鐵素體型，高鉻鎳型包括奧氏體型和奧氏體+鐵素體型。高鉻型（含鉻12%）對(duì)硝酸之類的氧化性酸具有一定的耐蝕性，但對(duì)硫酸、鹽酸之類的非氧化性酸無耐蝕能力。高鉻鎳型在非氧化性酸中也具有耐蝕性。3.焊縫金屬中含25%鐵素體為宜。鐵素體含量過低時(shí)，焊縫金屬抗裂性差；若過高，則在高溫長(zhǎng)期使用或熱處理時(shí)易形成脆性相，造成裂紋。4.含碳量表示：00， C0.04%0，C0.10%1，C0.15%2，C0.20%3，C0.45%5.不銹鋼物理性能與碳鋼相比具有一下特點(diǎn)：（1）低的導(dǎo)電系數(shù)，約為碳鋼的1/3；（2）高的電阻，約為碳鋼的4倍（3）大的膨脹系數(shù)，比碳鋼大40%，隨著溫度升高，線膨脹系數(shù)也相應(yīng)的增加。6.不銹鋼焊條的藥皮類型比較簡(jiǎn)單，一般分為15和1615，通常為堿性焊條，含有大量的鈣或其它堿金屬碳酸鹽和氟化物。電弧多半不夠穩(wěn)定，飛濺較多，脫渣性不好，焊縫外觀容易成凸型，焊波較粗，可進(jìn)行全位置焊接，但只使用于直流反接。熔敷金屬的抗裂性較好，因此，適于焊接鋼性較大、中板以上的結(jié)構(gòu)。16，既可以是堿性，也可以是鈦型或鈦鈣型藥皮。鈦型和鈦鈣型不銹鋼焊條具有良好的焊接工藝性能。電弧穩(wěn)定、飛濺小、焊縫光滑、成型美觀，一般熔深較淺，適宜于薄板平焊，不事宜進(jìn)行全位置焊接。7.焊接事項(xiàng)焊接電流：由于焊芯電阻大，焊接時(shí)焊芯發(fā)熱嚴(yán)重，造成藥皮發(fā)紅開裂，影響到后半段焊條的焊接工藝性能。另外，使用大電流，合金元素?zé)龘p嚴(yán)重，難以獲得合適的化學(xué)成分，且保護(hù)不良，容易造成焊接缺陷，故應(yīng)選用較小的焊接電流。弧長(zhǎng)：盡量采用短弧焊接，弧長(zhǎng)一般為23mm。電弧過長(zhǎng)，焊芯中合金元素氧化燒損大，且保護(hù)不良，容易使空氣中的氮侵入，而氮是強(qiáng)奧氏體形成元素，造成奧氏體焊縫中鐵素體數(shù)量減少，容易產(chǎn)生熱裂紋。運(yùn)條：要進(jìn)行短弧快速焊。焊接時(shí)不允許焊條做橫向擺動(dòng)，為的是較少焊接熔池?zé)崃?，較少熱影響區(qū)寬度，有利于提高焊縫金屬康晶間腐蝕能力和減少產(chǎn)生熱裂紋的傾向。每焊完一道焊縫可以澆冷水，使之快速冷卻。8.奧氏體不銹鋼焊接特點(diǎn)（1）晶間腐蝕 在450850溫度區(qū)間內(nèi)停留，會(huì)形成碳化鉻，造成奧氏體晶界處貧鉻，喪失耐蝕能力。（2）熱裂紋 由于不銹鋼熱導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，因此局部加熱條件下，會(huì)使接頭局部高溫時(shí)間停留時(shí)間過長(zhǎng)，這是產(chǎn)生熱裂紋的基本條件。（3）脆性相的析出 奧氏體不銹鋼焊縫，在650850停留時(shí)間過長(zhǎng)，可能析出一種脆硬的金屬間化合物。由于這種相的析出，使焊接接頭的塑性和韌性嚴(yán)重降低，而且抗晶間腐蝕能力也有所下降。9.奧氏體焊接工藝要點(diǎn)（1）盡量選用含碳量較低和含穩(wěn)定化元素（Nb）的焊材，以避免晶間腐蝕。（2）采用窄焊道焊接技術(shù)，盡量不擺動(dòng)焊條，采用較小的焊接電流，較低的電弧電壓和較快的焊接速度，即采用較小的焊接熱輸入。（3）必須采用較低的層間溫度，必要時(shí)可采取強(qiáng)制冷卻（如水冷、風(fēng)冷），盡量減少焊縫在450850范圍內(nèi)的停留時(shí)間。10.馬氏體不銹鋼的焊接室溫組織均為馬氏體，通常w(Cr)為1118%，淬硬傾向大，易導(dǎo)致冷裂紋，需預(yù)熱。預(yù)熱溫度與含碳量有關(guān)：w（C）0.05%，預(yù)熱溫度為100150；w（C）為0.05%0.15%，預(yù)熱溫度為200250，w（C）0.15%，預(yù)熱溫度為300350。個(gè)人理解：高溫與室溫有相變的都需預(yù)熱，含碳高的淬硬性高，預(yù)熱溫度高，耐熱鋼只出現(xiàn)熱裂紋。-一、什么是不銹鋼？不銹鋼是指在大氣、蒸汽、水、酸、堿和鹽等溶液中具有一定穩(wěn)定性的鋼的總稱。一般來講，耐大氣、蒸汽、水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，把耐酸、堿、鹽等強(qiáng)侵蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐蝕鋼。其中一些在弱腐蝕介質(zhì)中不生銹的鋼，不一定在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中耐腐蝕，而在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中耐腐蝕的鋼，一般都具有良好的不銹性。不銹鋼的“不銹”是相對(duì)的，取決于鋼種和使用環(huán)境。不銹鋼是之所以具有耐腐蝕能力，主要原因就在于鋼中含有鉻。鉻能夠提高基體電極電位，防止電化學(xué)腐蝕，同時(shí)鉻還在鋼件表面生成一層堅(jiān)固致密的頓化膜，使金屬與外界的介質(zhì)隔離，阻止金屬被進(jìn)一步腐蝕。 不銹鋼能夠不生銹、耐腐蝕，所需要的最低鉻含量是多少呢？歐洲標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為不小于10.5%，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般不小于11%，我國(guó)一般認(rèn)為不小于12%。實(shí)際上，不銹鋼的耐腐蝕性能和對(duì)鉻元素的含量要求取決于腐蝕介質(zhì)的種類、濃度、溫度、 壓力、流動(dòng)速度，以及鋼中除鉻以外的其它合金元素等許多因素。為了使不銹鋼既具有良好的耐腐蝕性能，又具有良好的力學(xué)和物理等其它性能，根據(jù)不同要求，鋼中除添加較高含量的合金元素鉻以外，還匹配添加鎳、鉬、錳、氮等其它合金元素。這樣，不僅可以改變鈍化膜的化學(xué)組成，強(qiáng)化它在苛刻介質(zhì)中的耐腐蝕能力，而且使鋼材還能獲得足夠的強(qiáng)度、塑性和韌性，以及良好的工藝性能，如可鑄造性、可焊接性、加工成型性等。二、不銹鋼的分類、性能特點(diǎn)和用途不銹鋼的種類很多，國(guó)際上通行的分類方法是按金相組織劃分為五類，即奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體鐵素體雙相不銹鋼、馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。(1)馬氏體不銹鋼：含鉻量1218，含碳量0.10.5，甚至可達(dá)1，常見的有420，431等。馬氏體不銹鋼能進(jìn)行淬火，淬火后具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨性及良好的抗氧化性，有磁性，內(nèi)應(yīng)力大且脆。經(jīng)低溫回火后可消除其應(yīng)力，提高塑性。最常用的馬氏體不銹鋼是420，即ZG20Cr13,在五金工具上用得較多。 馬氏體不銹鋼切削加工較困難，有切屑擦傷或粘結(jié)的明顯趨向，刀具易磨損。當(dāng)鋼中含碳量低于0.3時(shí)，組織不均勻，粘附性強(qiáng)，切削時(shí)容易產(chǎn)生積屑瘤，且斷屑困難，工件已加工表面質(zhì)量低。含碳量達(dá)0.40.5時(shí)，切削加工性較好。馬氏體不銹鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，可獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，其切削加工性比退火狀態(tài)有很大改善。(2)鐵素體不銹鋼：含鉻量1230，金相組織為鐵素體，有磁性。430是最常用的鐵素體不銹鋼。鐵素體不銹鋼加熱冷卻時(shí)組織穩(wěn)定不發(fā)生相變，故熱處理不能使其強(qiáng)化。與304型奧氏體不銹鋼相比較，無鎳的430鐵素體不銹鋼的原料成本是較低的，并具有抗氧化性好、導(dǎo)熱系數(shù)大、熱膨脹系數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于制作炊具零件。但耐腐蝕能力和成型性不如304好。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。鐵素體不銹鋼在鑄態(tài)下比較脆，需要進(jìn)行退火處理。 鐵素體不銹鋼的切削加工性一般較好。但切屑呈帶狀，切屑容易擦傷或粘結(jié)于切削刃上，從而增大切削力，切削溫度升高，同時(shí)可能使工件表面產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象。(3)奧氏體不銹鋼：含鉻量1225，含鎳量720(或20以上)，最典型的代表是304不銹鋼，對(duì)應(yīng)的鑄造牌號(hào)是ASTMA743 CF-8，是用途最廣的不銹鋼品種。常見的還有316（CF-8M）、304L（CF-3）、316L（CF-3M）等。奧氏體不銹鋼具有良好的塑性和耐蝕能力，較突出的是冷變形能力，是不銹鋼中的主流。奧氏體不銹鋼加熱時(shí)組織不變，故不能通過淬火強(qiáng)化，經(jīng)固溶處理后可以使碳化物溶解于奧氏體基體，可略改善其耐腐蝕能力和切削加工性。含碳量在0.03%以下的低碳奧氏體不銹鋼（如304L，316L等）可以顯著提高其耐晶間腐蝕性能。奧氏體不銹鋼的切削加工性比較差，切削時(shí)的帶狀切屑連綿不斷，斷屑困難，且極易產(chǎn)生加工硬化，硬化層給下一次切削帶來很大難度，使刀具急劇磨損，刀具耐用度大幅度下降。304不銹鋼含有18-20%的鉻和8-11%的鎳，是典型的18-8型奧氏體不銹鋼，用途非常廣泛。304不銹鋼型材的化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)可參閱ASTM A276不銹鋼棒材和型材標(biāo)準(zhǔn)和JIS G4303不銹鋼棒材，鑄造的304材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)參閱ASTM A743 CF-8和JIS G5121 SCS13（或SCS13A）。從規(guī)范的角度講，只有化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定才能稱為304不銹鋼，市場(chǎng)上所謂的6個(gè)鎳或者7個(gè)鎳的304是不符合要求的，根本就不能叫做304。303是一種易切削的奧氏體不銹鋼，是在304的基礎(chǔ)上加入0.15%以上的硫并略微調(diào)整鉻和碳的含量。硫在鋼中以MnS非金屬夾雜物的形式存在，破壞金屬的整體性，成為無數(shù)個(gè)微小的缺口，減少切削時(shí)使金屬撕裂所需的能量，切削加工時(shí)易斷屑；同時(shí)MnS還可以有滑潤(rùn)作用，而本身的硬度低，故能減少刀具磨損，提高表面質(zhì)量。但硫是一種有害雜質(zhì)元素，顯著降低不銹鋼的力學(xué)性能和耐腐蝕能力，常規(guī)不銹鋼大多要求把硫含量控制在0.040%以下，鑒于硫的有害作用和爐料的管理問題，精密鑄造極少使用303的材質(zhì)。單相奧氏體不銹鋼無磁性，但經(jīng)過熱加工或冷變形后可能誘發(fā)馬氏體相變而產(chǎn)生磁性，鑄造的304或316不銹鋼由于成分偏析可能殘留少量鐵素體而帶有弱磁性。決定不銹鋼組織和性能的關(guān)鍵是化學(xué)成分，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為帶磁就不是304不銹鋼。奧氏體不銹鋼又可分為300和200兩大系列，300系列的不銹鋼鎳含量比較高，耐腐蝕能力比較強(qiáng)，典型鋼號(hào)為304和316。200系列不銹鋼以錳或氮代替了部分鎳，耐腐蝕能力稍差一些，且加工硬化現(xiàn)象明顯，但價(jià)格比300系列便宜，典型鋼號(hào)是201和202。(4)雙相不銹鋼：奧氏體和鐵素體各占50%左右，其中最少的相不少于30%。雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的性能特點(diǎn)，強(qiáng)度高、塑性好，耐腐蝕，具有良好的綜合性能。雙相不銹鋼的突出優(yōu)點(diǎn)是屈服強(qiáng)度高和抗應(yīng)力腐蝕能力強(qiáng)，主要用于石化設(shè)施和高強(qiáng)度的不銹鋼連接件。常見的鑄造雙相不銹鋼有CD4MCu、1.4468、1.4470等。雙相不銹鋼在溫度較高時(shí)容易析出脆性相，故使用溫度不宜超過250。雙相不銹鋼由于強(qiáng)度高、塑性好、導(dǎo)熱性差使加工變得更加困難，切削加工性比奧氏體不銹鋼還差。 (5)沉淀硬化不銹鋼：含有較高的鉻、鎳和很低的碳，并含有能起沉淀硬化的銅、鋁、鉬等合金元素，它們?cè)诨鼗饡r(shí)時(shí)效析出，產(chǎn)生沉淀硬化，使鋼具有很高的強(qiáng)度和硬度。加入鈮可以防止晶間腐蝕。典型鋼號(hào)是美國(guó)的17-4PH，對(duì)應(yīng)鑄造牌號(hào)ASTM A747 CB7Cu-1.沉淀硬化不銹鋼的熱處理是固溶化退火加時(shí)效，不同的時(shí)效溫度得到不同的硬度。三、不銹鋼為什么也會(huì)生銹? 不銹鋼的防銹和耐蝕能力取決于其化學(xué)成分、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型，不同牌號(hào)的不銹鋼耐蝕能力也不同。如304不銹鋼在干燥清潔的大氣中有絕對(duì)優(yōu)良的抗銹蝕能力，但將它移到海濱地區(qū)，在含有大量鹽份的海霧中就會(huì)生銹了；而316不銹鋼則表現(xiàn)良好。因此，不是任何一種不銹鋼，在任何環(huán)境下都能耐腐蝕不生銹的。常用不銹鋼耐腐蝕能力由強(qiáng)到弱的順序依次為316L、316、304L、304、202、201、430、420。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，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，日常生活中多見的有如下幾種： 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)金屬表面有腐蝕。 3.不銹鋼表面粘附含有酸、堿、鹽類物質(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 ），污染物遇冷凝水形成硫酸、硝酸、醋酸液滴引起化學(xué)腐蝕=銹鋼是具有60年發(fā)展歷程的現(xiàn)代材料自本世紀(jì)初發(fā)明不銹鋼以來，不銹鋼就把現(xiàn)代材料的形象和建筑應(yīng)用中的卓越聲譽(yù)集于一身，使其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手羨慕不已。只要鋼種選擇的正確，加工適當(dāng)，保養(yǎng)合適，不銹鋼不會(huì)產(chǎn)生腐蝕、點(diǎn)蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強(qiáng)度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結(jié)構(gòu)部件永久地保持工程設(shè)計(jì)的完整性。含鉻不銹鋼還集機(jī)械強(qiáng)度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可滿足建筑師和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的需要。在建筑、大樓和結(jié)構(gòu)的行業(yè)中，不銹鋼成功的關(guān)鍵是其具有良好的耐腐蝕性能。不銹鋼為什么耐腐蝕？所有金屬都和大氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進(jìn)行氧化，使銹蝕不斷擴(kuò)大，最終形成孔洞?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ纾\，鎳和鉻）進(jìn)行電鍍來保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護(hù)僅是一種薄膜。如果保護(hù)層被破壞，下面的鋼便開始銹蝕。不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻，但是因?yàn)殂t是鋼的組成部分之一，所以保護(hù)方法不盡相同。在鉻的添加量達(dá)到105時(shí)，鋼的耐大氣腐蝕性能