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不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能


不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能

不锈钢的物理性能

不锈钢和碳钢的物理性能数据对比, 碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不 锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢;电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体 型不锈钢排序递增; 线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢 最小;碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,

但其 冷加工硬化天生成氏体相变时将会产生磁性, 可用热处理方法来消除这种马氏体 组织而恢复其无磁性。

奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点:

1)高的电导率,约为碳钢的 5 倍。 2)大的线膨胀系数,比碳钢大 40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数 值也相应地进步。 3)低的热导率,约为碳钢的 1/3。

不锈钢的力学性能

不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型的钢板的综合性能最好,既有足够的 强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥

氏体型不锈钢同尽大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度, 随着温度的降低而进步;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度 15~80° C 范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓 慢, 并不存在脆性转变温度。 所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。

不锈钢的耐热性能

耐热性能是指高温下, 既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同 时在高温时双有足够的强度即热强性。

316 和 316L 不锈钢

316 和 317 不锈钢(317 不锈钢的性能见后)是含钼不锈钢种。317 不锈钢 中的钼含量略高明于 316 不锈钢.由于钢中钼,该钢种总的性能优于 310 和 304 不锈钢,高温条件下,当硫酸的浓度低于 15%和高于 85%时,316 不锈钢具有 广泛的用途。316 不锈钢还具有良好的而氯化物腐蚀的性能,所以通常用于海洋 环境。

316L 不锈钢的最大碳含量 0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐 腐蚀性的用途中。

耐腐蚀性: 耐腐蚀性能优于 304 不锈钢,在浆和造纸的生产过程中具有良好 的耐腐蚀的性能。而且 316 不锈钢还耐海洋和腐蚀性产业大气的腐蚀。

耐热性:在 1600 度以下的中断使用和在 1700 度以下的连续使用中,316 不 锈钢具有好的耐氧化性能:在 800-1575 度的范围内,最好不要连续作用 316 不 锈钢, 但在该温度范围以外连续使用 316 不锈钢时, 该不锈钢具有良好的耐热性。 316L 不锈钢的耐碳化物析出的性能比 316 不锈钢更好,可用上述温度范围。

热处理:在 1850-2050 度的温度范围内进行退火,然后迅速退火,然后迅速 冷却。316 不锈钢不能过热处理进行硬化。

焊接:316 不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊 接。焊接时可根据用途,分别采用 316Cb、316L 或 309Cb 不锈钢填料棒或焊条进 行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能,316 不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火 处理。假如使用 316L 不锈钢,不需要进行焊后退火处理。

典型用途:纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、 沿海区域建筑物外部用材料。

不锈钢加工及施工

Drawing 深加工:易产生磨擦热量所以使用耐压、耐热性高不锈钢种同时成 型加工结束后应除掉表面附着的油。 焊接:焊接之前应彻底除掉有害于焊接的锈 、油、水份、油漆等,选定适 合钢种的焊条。点焊时间距比碳钢点焊间距短,除掉焊渣时应使用不锈钢刷。焊 完以后,为了防止局部腐蚀或强度下降,应对表面进行研磨处理或清洗。

切断以及冲压: 由于不锈钢比一般材料强度高,所以冲压以及剪切时需要更 高的压力, 而刀与刀间隙正确时才能不发生切变不良和加工硬化,最好采用等离 子或激光切断, 当不得不采用气割或电弧切断时,对热影响区进行研磨以及必要 进行热处理。

折弯加工:簿板可以折弯到 180,但为了减少弯面的裂纹同半径大小最好 2 倍板厚的, 厚板沿压延方向时给 2 倍板厚半径,与压延垂直方向弯曲时给 4 倍板 厚的半径是有必要的, 特别是在焊接时,为了防止加工开裂应对焊接区进行表面 研磨。

施工以及施工留意点

为了防止施工时产生划伤以及污染物附着,贴膜状态下进行不锈钢施工。但 是随着时间的延长, 粘贴液的残留按照贴膜使用期限,施工以后除掉贴膜时应进 行表面洗涤,并使用专用不锈钢工具,与一般钢清洁公用工具时,为了不让铁屑 粘着应进行清扫。

应留意不让具有很强腐蚀性的磁性以及石奢清洁用药物接触到不锈钢表面, 若接触时应立即进行洗涤。 施工建设结束后应用中性洗涤剂以及水洗涤表面附着 的水泥、粉灰等到物。

不锈钢保管和运输

保管:保管时应留意水分、灰尘、油、润滑油等,以及表面发生锈 ,或者 焊接不良耐蚀性下降。

贴膜和钢板基体之间浸进水分时,腐蚀速度反而比没贴膜时情况还要快。仓 库保管时应放在干净、干燥易透风处,保持原来的包装状态,贴膜的不锈钢应避 免直射光线,贴膜应周期性做检查,要是贴膜变质(贴膜寿命 6 个月)应立即替 换,加垫纸时包装材料若浸湿,为防止表面腐蚀应立即除掉垫纸。

运输: 运输时为了避免表面划伤得用橡胶或枕木,尽可能采用不锈钢保护专 用材,为避免指纹产生的表面污染,操纵时应带手套。

不锈钢为什么也生锈?

不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大 感惊奇:以为 “不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了

题目”。 实在,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定 的 条件下也会生锈的。

不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐 的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。 但其抗腐蚀能力的大小是 随其钢质本身化 学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。 如 304 钢管,在干燥 清洁的大气中,有尽对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐 份的海雾中,很快就会生锈了;而 316 钢管则表现良好。因此,不是任何一种不 锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。

不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护 膜),防止氧原子的继续渗透、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原 因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原 子就会不断渗透或金属中 铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金 属表面也就受到不断地锈蚀。 这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生 活中多见的有如下几种:

1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附 着物, 在湿润的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了 电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。 2.不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧 情况下, 构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。 3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石 灰水喷 溅),引起局部腐蚀。

4.在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ),遇 冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。

以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以,为确保金属表 面永久光亮,不被锈蚀,我们建议:

1.必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗,往除附着物,消除引发修饰的 外界因素。

2. 海滨地区要使用 316 材质不锈钢,316 材质能抵抗海水腐蚀。 3.市场上 有些不锈钢管化学成分不能符合相应国家标准,达不到 304 材质要求。因此也 会引起生锈,这就需要用户认真选择有信誉厂家的产品。

不锈钢为什么也会带磁?

人们常以为磁铁吸附不锈钢材, 验证其优劣和真伪, 不吸无磁, 以为是好的, 货真价实;吸者有磁性,则以为是冒牌赝品。实在,这是一种极其片面的、不切 实的错误的辨别方法。

不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类:

1.奥氏体型:如 304、321、316、310 等; 2.马氏体或铁素体型:如 430、420、410 等;

奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。

通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的 304 材质, 一般来讲是无磁或 弱磁的, 但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,但这不能 以为是冒牌或分歧格,这是什么原因呢?

上面提到奥氏体是无磁或弱磁性,而马氏体或铁素体是带磁性的,由于冶炼 时成分偏析或热处理不当, 会造成奥氏体 304 不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。 这样,304 不锈钢中就会带有微弱的磁性。

另外,304 不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度 越大,马氏体转化越多,钢的磁性也越大。如同一批号的钢带,生产Φ 76 管, 无明显磁感,生产Φ 9.5 管。因泠弯变形较大磁感就明显一些,生产方矩形管因 变形量比圆管大,特别是折角部分,变形更激烈磁性更明显。

要想完全消除上述原因造成的 304 钢的磁性, 可通过高温固溶处理开恢复稳 定奥氏体组织,从而消往磁性。

特别要提出的是, 因上面原因造成的 304 不锈钢的磁性,与其他材质的不锈 钢,如 430、碳钢的磁性完全不是同一级别的,也就是说 304 钢的磁性始终显示 的是弱磁性。

这就告诉我们,假如不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别为 304 或 316 材质;假如与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,因判别为不是 304 材质。
本文选自 http://www.sus321.com/news_hy.asp


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