不銹鋼簡(jiǎn)介及應(yīng)用

簡(jiǎn)介不銹鋼（StainlessSteeD是不銹耐酸鋼的簡(jiǎn)稱(chēng)，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱(chēng)為不銹鋼；而將耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)（酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕）腐蝕的鋼種稱(chēng)為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異而使他們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性?！安讳P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(kāi)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。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17?22%的銘，較好的鋼種還含有銀。添加鋁可進(jìn)一步改善大氣腐蝕性，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。不銹鋼指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼，又稱(chēng)不銹耐酸鋼。實(shí)際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱(chēng)為不銹鋼，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱(chēng)為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異，前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。主要類(lèi)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：銘不銹鋼、銘銀不銹鋼和銘鎰氮不銹鋼等。還有用于壓力容器用的專(zhuān)用不銹鋼《GB24511_2009承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶》。主要特性焊接性產(chǎn)品用途的不同對(duì)焊接性能的要求也各不相同。一類(lèi)餐具對(duì)焊接性能一般不做要求，甚至包括部分鍋類(lèi)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(lèi)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(lèi)餐具、廚具、熱水器、飲水機(jī)等，有些國(guó)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(chēng)重量損失，來(lái)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(guò)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(guò)酸洗等。②原料材質(zhì)問(wèn)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(guò)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銀的30倍，碳是一種間隙元素，通過(guò)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)450-850C加熱），碳可與鋼中的銘形成高銘的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部銘的貧化，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(lái)新發(fā)展的銘銀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)增大銘奧氏體不銹鋼的點(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(guò)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(guò)程中也在防止不銹鋼表面增碳，避免銘的碳化物析出。物理性能與碳鋼比較1、密度碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；2、電阻率電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；3、線(xiàn)膨脹系數(shù)大小的排序也類(lèi)似，奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最??；4、碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無(wú)磁性，但其冷加工硬化生成馬氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來(lái)消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無(wú)磁性。奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點(diǎn)：1）高的電阻率，約為碳鋼的5倍。2）大的線(xiàn)膨脹系數(shù)，比碳鋼大40%,并隨著溫度的升高，線(xiàn)膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。3）低的熱導(dǎo)率，約為碳鋼的1/3。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(lèi)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(lái)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304不銹鋼效果相當(dāng)好。但是，在鄉(xiāng)村和城市要想在戶(hù)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(hù)外環(huán)境中的審美效果，就需采用含銀不銹鋼。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。有幾種設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中包括了304和316不銹鋼。因?yàn)?雙相"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(wú)縫鋼管及其它形式的產(chǎn)品，包括型材、棒材、線(xiàn)材和鑄件。為了滿(mǎn)足建筑師們美學(xué)的要求，已開(kāi)發(fā)出了多種不同的商用表面加工。3d打印領(lǐng)域不銹鋼本身具有耐腐蝕性能好，在高溫下不銹鋼仍能保持其優(yōu)良的物理機(jī)械性能等特點(diǎn)，在3d打印領(lǐng)域也被廣泛使用。主要產(chǎn)品分類(lèi)：抗菌不銹鋼經(jīng)權(quán)威單位檢測(cè)，抗菌不銹鋼對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的殺滅率均在99%以上，對(duì)其它細(xì)菌如白念珠菌、枯黑菌等也有顯著的殺滅作用，顯示了優(yōu)良的廣譜抗菌性和抗菌持久性。國(guó)家藥品和生物制品檢驗(yàn)所的檢測(cè)表明，抗菌不銹鋼在毒性和人體安全性方面完全符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在賦予不銹鋼抗菌特性的同時(shí)，材料的力學(xué)、耐蝕、冷熱加工、焊接等性能與原有不銹鋼相當(dāng)抗菌不銹鋼的研制成功，為抗菌制品發(fā)展提供了廣闊空間?？咕讳P鋼產(chǎn)品的發(fā)展?jié)摿薮?，市?chǎng)前景極為廣闊。當(dāng)今社會(huì)已有國(guó)內(nèi)多家廠(chǎng)商對(duì)抗菌不銹鋼表示了濃厚興趣，課題組正積極尋求支持進(jìn)行中試，爭(zhēng)取早日使該項(xiàng)成果轉(zhuǎn)化為商品。沉淀硬化型不銹鋼具有很好的成形性能和良好的焊接性，可作為超高強(qiáng)度的材料在核工業(yè)、航空和航天工業(yè)中應(yīng)用。按成分可分為Cr系（400系列）、Cr-Ni系（300系列）、Cr-Mn-Ni（200系列）、耐熱銘合金鋼（500系列）及析出硬化系（600系歹U）。200系列：銘-鎰-銀201,202系列：以鎰代銀，耐腐蝕性比較差，國(guó)內(nèi)廣泛用作300系列的廉價(jià)替代品300系列：銘-銀奧氏體不銹鋼301:延展性好，用于成型產(chǎn)品。也可通過(guò)機(jī)械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強(qiáng)度優(yōu)于304不銹鋼。302:耐腐蝕性同304,由于含碳相對(duì)要高因而強(qiáng)度更好。303:通過(guò)添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。304:通用型號(hào)；即18/8不銹鋼。產(chǎn)品如：耐蝕容器、餐具、家俱、欄桿、醫(yī)療器材。標(biāo)準(zhǔn)成分是18%銘加8%銀。為無(wú)磁性、無(wú)法借由熱處理方法來(lái)改變其金相組織結(jié)構(gòu)的不銹鋼。GB牌號(hào)為0Cr18Ni9。304L:與304相同特性，但低碳鋼更耐蝕、易熱處理，但機(jī)械性較差，適用焊接及不易熱處理之產(chǎn)品。304N:與304相同特性，是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強(qiáng)度。309:較之304有更好的耐溫性，耐溫高達(dá)980C。309S:具多量銘、銀，故耐熱、抗氧化性佳，產(chǎn)品如：熱交換器、鍋爐零組件、噴射引擎。310:高溫耐氧化性能優(yōu)秀，最高使用溫度1200C。316:gK304之后，第二個(gè)得到最廣泛應(yīng)用的鋼種，主要用于食品工業(yè)、鐘表飾品、制藥行業(yè)和外科手術(shù)器材，添加鋁元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結(jié)構(gòu)。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作“船用鋼”來(lái)使用。SS316?通常用于核燃料回收裝置。18/10級(jí)不銹鋼通常也符合這個(gè)應(yīng)用級(jí)別。316L:低碳故更耐蝕、易熱處理，產(chǎn)品如：化學(xué)加工設(shè)備、核能發(fā)電機(jī)、冷凍劑儲(chǔ)糟。321:除了因?yàn)樘砑恿蒜佋亟档土瞬牧虾缚p銹蝕的風(fēng)險(xiǎn)之外，其他性能類(lèi)似304。347:添加安定化元素鋁，適于焊接航空器具零件及化學(xué)設(shè)備。400系列：鐵素體和馬氏體不銹鋼，無(wú)鎰，一定程度上可替代304不銹鋼408:耐熱性好，弱抗腐蝕性，11%的Cr,8%的Ni。409:最廉價(jià)的型號(hào)（英美），通常用作汽車(chē)排氣管，屬鐵素體不銹鋼（銘鋼）。410:馬氏體（高強(qiáng)度銘鋼），耐磨性好，抗腐蝕性較差。416:添加了硫改善了材料的加工性能。420:“刃具級(jí)”馬氏體鋼，類(lèi)似布氏高銘鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具，可以做的非常光亮。430:鐵素體不銹鋼，裝飾用，例如用于汽車(chē)飾品。良好的成型性，但耐溫性和抗腐蝕性要差。440:高強(qiáng)度刃具鋼，含碳稍高，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗罂梢垣@得較高屈服強(qiáng)度，硬度可以達(dá)到58HRC,屬于最硬的不銹鋼之列。最常見(jiàn)的應(yīng)用例子就是“剃須刀片"。常用型號(hào)有三種：440A、440R440C,另外還有440F（易加工型）。500系列：耐熱銘合金鋼。600系列：馬氏體沉淀硬化不銹鋼。不銹鋼網(wǎng)不銹鋼網(wǎng)因主要用于天宇凈化過(guò)濾制品，又名不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)。材質(zhì)：SUS201202、302、30431&304L、316L、321不銹鋼絲等。編織：平紋、斜紋、密紋編織而成。目數(shù)：不銹鋼絲網(wǎng)的規(guī)格1目--635目。席形編織可達(dá)到2800目。用途：不銹鋼網(wǎng)等金屬絲編織網(wǎng)主要用于酸、堿環(huán)境條件下篩分和過(guò)濾，石油工業(yè)作泥漿網(wǎng)、化工化纖工業(yè)作篩濾網(wǎng)、電鍍工業(yè)作酸洗網(wǎng)，氣體、液體過(guò)濾和其它介質(zhì)分離用。網(wǎng)帶按叫法分分類(lèi)：不銹鋼網(wǎng)帶、輸送帶、金屬輸送帶、不銹鋼輸送帶、金屬網(wǎng)帶、金屬傳送帶、不銹鋼傳動(dòng)帶、金屬傳動(dòng)網(wǎng)帶等。按用途分類(lèi)：廣泛用于玻璃制品行業(yè)的退火爐網(wǎng)帶、烤花爐網(wǎng)帶等。食品加工行業(yè)、脫水蔬菜、速凍食品單凍機(jī)前處理網(wǎng)帶、鏈網(wǎng)。粉末冶金、金屬熱處理、淬火、燒結(jié)、釬焊、焙燒、光亮、發(fā)黑、軸承、滲