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不锈钢基础知识培训


不锈钢基础知识
一、不锈钢的定义 不锈钢的分类 二、不锈钢的分类 三、不锈钢的一般物理性质 四、不锈钢材料的基本性能 五、不锈钢的耐腐蚀性能 六、不锈钢的冲压性能

一、不锈钢的定义
不锈钢的定义: 不锈钢的定义 : 不锈钢是指在大气中不容易 生锈的钢; 是在特定的酸、 生锈的钢 ; 是在特定的酸 、 碱 、 盐条件中比 较耐腐蚀的钢。

较耐腐蚀的钢。 由于不锈钢具有优异的耐腐蚀性、 成型性, 由于不锈钢具有优异的耐腐蚀性 、 成型性 , 以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点, 以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点 , 因此在石油化工、 原子能源、轻工、 纺织、 因此在石油化工 、 原子能源 、 轻工 、 纺织 、 食品、家用器械等方面得到了广泛的应用。 食品、家用器械等方面得到了广泛的应用。

二、不锈钢的分类
不锈钢的分类方法比较多, 不锈钢的分类方法比较多,但通常按它的组织特点 来进行分类, 按这种方法可以将不锈钢分成五大类, 来进行分类 , 按这种方法可以将不锈钢分成五大类 , 就是奥氏体不锈钢、 铁素体不锈钢、 马氏体不锈钢、 就是奥氏体不锈钢 、 铁素体不锈钢 、 马氏体不锈钢 、 双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。 双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。

不 锈 钢 组 织 分 类 图

二、不锈钢的分类
1、奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。 奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。 工业牌号可分为Cr-Ni和Cr-Ni-Mn- 两大类型。 工业牌号可分为Cr-Ni和Cr-Ni-Mn-N两大类型。 Cr 在正常热处理条件下,钢的基体组织为奥氏体, 在正常热处理条件下,钢的基体组织为奥氏体,在不恰当热 处理或不同受热状态下, 处理或不同受热状态下,在奥氏体基体中有可能存在少量的 碳化物及铁素体组织。 碳化物及铁素体组织。 奥氏体不锈钢不能通过热处理方法改变它的力学性能,只能 奥氏体不锈钢不能通过热处理方法改变它的力学性能, 采用冷变形的方式进行强化。 采用冷变形的方式进行强化。 可以通过添加不同合金化元素的方法得到适用于各种使用条 可以通过添加不同合金化元素的方法得到适用于各种使用条 通过添加不同合金 件的不同钢种, 316L 304Cu Cu等 件的不同钢种,如316L、304Cu等。 无磁性、良好的低温性能、 无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性是这类钢种的 重要特性。 重要特性。

二、不锈钢的分类
2、铁素体不锈钢
铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织, 铁素体不锈钢为体心立方结构的铁素体组织,不能采用热处 理方法改变它的组织结构。 理方法改变它的组织结构。 铁素体不锈钢具有强磁性、易于成型、耐锈蚀、 铁素体不锈钢具有强磁性、易于成型、耐锈蚀、耐点蚀等特 点。 根据钢中的碳、 根据钢中的碳、氮含量可将铁素体不锈钢分成高纯铁素体不 锈钢( 409L 和普通铁素体不锈钢( 430)两大类。 锈钢(如409L)和普通铁素体不锈钢(如430)两大类。

3、马氏体不锈钢
马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。 马氏体不锈钢淬火后可以得到马氏体组织。 具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。 具有高强度和高硬度,通过热处理可以调整钢的力学性能。 马氏体不锈钢的耐腐蚀性比奥氏体及铁素体稍差。 马氏体不锈钢的耐腐蚀性比奥氏体及铁素体稍差。

二、不锈钢的分类
4、双相不锈钢
双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。 双相不锈钢通常由奥氏体和铁素体两相组织构成。两相比例可以 通过合金成分和热处理条件的改变加以调整。 通过合金成分和热处理条件的改变加以调整。 这类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。 这类钢屈服强度高、耐点蚀、耐应力腐蚀,易于成型和焊接。

5、沉淀硬化不锈钢
沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢(以 沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢( Crl7Ni4Cu4Nb为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢 为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢( 0Crl7Ni4Cu4Nb为代表),半奥氏体沉淀硬化不锈钢(以 OCrl7Ni7Al 和OCrl5Ni25Ti2MoVB为代表)和奥氏体加铁素体沉淀 OCrl5Ni25Ti2MoVB为代表) 为代表 硬化不锈钢( PH55A、 为例)。 硬化不锈钢(以PH55A、B、C为例)。 这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能, 这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能,使其在钢的 成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。 成型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏 体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、 体沉淀硬化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化,奥氏体、马氏体 沉淀硬化不锈钢通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧 性。 这类钢的铬含量在17%左右,加之含有镍、钼等元素,因此, 17%左右 这类钢的铬含量在17%左右,加之含有镍、钼等元素,因此,除具 有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于18 型奥氏体不锈钢。 18有足够的不锈性外,其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。

三、不锈钢的一般物理性质
1、热传导
不锈钢的热传递速度比较慢,例如: 不锈钢的热传递速度比较慢,例如:不锈钢的热传导率和铝相比 430钢种为1/8,304钢种为1/13,与碳钢相比分别为1/2 1/4。 钢种为1/8 钢种为1/13 1/2和 430钢种为1/8,304钢种为1/13,与碳钢相比分别为1/2和1/4。 常温下与其它材料相比较的热传导率如表1所示。 常温下与其它材料相比较的热传导率如表1所示。 表1 各种材料在常温下的热传导和线膨胀系数 热传导率 线膨胀系数 2、热膨胀 材料 W/m℃) (W/m℃)×102 (×10-6) 与碳钢相比304 304钢种 与碳钢相比304钢种 19 银 4.12 的线膨胀系数较 的线膨胀系数较大, 16.7 铜 3.71 430钢种的线膨胀系 430钢种的线膨胀系 钢种 23 铝 1.95 另外, 数稍小。另外,铝、 铬 0.96 17 铜的膨胀系数要比不 镍 0.84 12.8 锈钢大。 锈钢大。 铁 0.79 11.7 各种材料的线膨胀系 碳素钢 0.58 11 数如表1所示。 数如表1所示。 10.4 0.26 SUS430 SUS304 0.16 16.4

三、不锈钢的一般物理性质
3、不锈钢的电阻
与纯金属相比,合金的比电阻一般比较大,不锈钢也是如此, 与纯金属相比 , 合金的比电阻一般比较大 , 不锈钢也是如此 , 与它的构成元素Fe Cr、Ni相比 电阻值明显要大。 Fe、 相比, 与它的构成元素Fe、Cr、Ni相比,电阻值明显要大。 表2 各种材料的电阻 比电阻( 比电阻(室温 温度系列 钢中的合 材 料 条件下) 条件下)Ωcm /℃ 金元素越 62× 银 1.62×10-6 4.1×10-3 多,电阻 72× 铜 1.72×10-6 4.3×10-3 就越大, 纯 铝 2.75×10-6 75× 4.2×10-3 金 如 304 钢 种 Ni 7.2×10-6 6.7×10-3 属 要 比 430 钢 铁 9.8×10-6 6.6×10-3 17× 17×10-6 2.1×10-3 Cr 种 大 , 导 310S 310S 钢 种 体 青铜( 15× 青铜(锡-铜) 15×10-6 0.5×10-3 则更大。 则更大。 SUS430 430( 18%Cr) 60× 0.8×10-3 SUS430(铁-18%Cr) 60×10-6
SUS304 304( 18%Cr) 合 SUS304(铁-18%Cr)-8%Ni 金 SUS310S(铁-25%Cr)-20%Ni SUS310S 310 25%Cr) 20% NiCr(nNi-Cr) NiCr(nNi-Cr) Cr铁-Cr-铝合金 72× 72×10-6 78× 78×10-6 108× 108×10-6 140× 140×10-6 0.6×10-3 0.5×10-3 0.1×10-3 0.1×10-3

三、不锈钢的一般物理性质
4、不锈钢的磁性
表3 材料 SUS430 铁 Ni 各种材料的磁性性质 磁性性质 强磁性 强磁性 强磁性 透磁率: 透磁率:?(H=5Oe) H=5Oe) 1.5(65%加工) 1.5(65%加工) 加工 14.8(55%加工) 14.8(55%加工) 加工 -

非磁性(冷加工时有磁性) SUS304 非磁性(冷加工时有磁性) 非磁性(冷加工时有磁性) SUS301 非磁性(冷加工时有磁性) SUS305 非磁性

四、不锈钢材料的基本性能
英文缩写YS YS) 1.屈服强度(力学符号σ0.2,英文缩写YS) 屈服强度(力学符号σ
σ0.2=P0.2/F0 性变形量为0 受的载荷 P0.2—拉伸试样塑性变形量为0.2%时承受的载荷 拉伸试样塑性变形量为 F0 —拉伸试样的原始截面积 拉伸试样的原始截面 材料的屈服强度小,表示材料容易屈服,成形后回弹 回弹小 材料的屈服强度小,表示材料容易屈服,成形后回弹小, 贴模性和 形性好。 性和定 贴模性和定形性好。

TS) 2.抗拉强度(力学符号σb,英文缩写TS) 抗拉强度(力学符号σ 英文缩写TS
σb=Pb/F0 受的最 Pb—拉伸试样断裂前承受的最大载荷 拉伸试样断裂前承受的 F0—拉伸试样的原始截面积 拉伸试样的原始截面 材料的抗拉强度大,材料变形过程中不容 材料的抗拉强度大,材料变形过程中不容易被拉断,有利 性变形。 于塑性变形。

四、不锈钢材料的基本性能
3.屈强比(σ0.2/σb) 屈强比( /σb)
屈强比对材料冲压成形性能影响很大 , 屈强比小,材料由屈 屈强比对 材料冲压成形性能影响很大 屈强比小, 冲压 成形性能 影响很 服到破裂 破裂的 性变形阶段长 成形过程中发生断裂 危险性 阶段长, 发生断裂的 服到 破裂 的 塑 性变形 阶段长 , 成形过程中 发生断裂 的 危险 性 冲压成形 成形。 小,有利于冲压成形。 表4. 常见不锈钢材料的屈强比 一般来讲,较小 一般来讲, 来讲 的屈强比对材料 的屈强比对 在各种成形工艺 中的抗破裂 抗破裂性 中的抗破裂性都 有利。
钢种 SUS304 SUS304(Cu) SUS316 SUS316L SUS430 SUS409L 屈服强度 (N/mm2) 300 295 312 245 350 241 抗拉强度 (N/mm2) 670 640 625 525 510 410 屈强比 0.45 0.46 0.50 0.47 0.69 0.59

四、不锈钢材料的基本性能
4.延伸率(力学符号,英文缩写EL) 延伸率(力学符号,英文缩写EL) EL
延伸率是材料从发生塑 性变形到断裂 伸长长度与 度与原 延伸 率是材料从发生塑性变形到 断裂 的 总 的 伸长长 度与 原 率是材料 从发生塑性变形到断裂的 度的比值, 有长度的比值,即:

材料的延伸 延伸率 式中 δ — 材料的延伸率(%) 试样被拉 时的长 mm) L— 试样被拉断时的长度(mm) 伸前试样的 mm) L0— 拉伸前试样的长度(mm) 材料的延伸率大,就是材料允许的 性变形程度大, 材料的延伸率大,就是材料允许的塑性变形程度大,抗破 延伸率大 允许 性好, 翻边、胀形各类变形都 裂性好,对拉深、翻边、胀形各类变形都有利。 一般来说,材料的翻边系数和胀形性能(埃里克森值 一般来说,材料的翻边系数和胀形性能(埃里克森值)都 来说 翻边系数和胀形性能 延伸率成正比 率成正比关 与延伸率成正比关系。

四、不锈钢材料的基本性能
5.应变硬化指数(n) 应变硬化指数(
应变硬化指数就是通常所说的n 应变硬化指数就是通常所说的n值,表示材料冷 作硬化现象的一个指标, 作硬化现象的一个指标,可以反映材料的冲压成 形性能。 形性能。 应变硬化指数大,显示材料的局部应变能力强, 应变硬化指数大,显示材料的局部应变能力强, 防止材料局部变薄能力强, 防止材料局部变薄能力强,使变形分布趋于均匀 化,材料成形时的总体成形极限高。 材料成形时的总体成形极限高。

四、不锈钢材料的基本性能
6.冷加工诱变马氏体转变点Md(30/50) Md(30/50) 冷加工诱变马氏体转变点Md
产生原理 产生原理 不锈钢的冷作硬化现象主要是由两种原因引起的: 不锈钢的冷作硬化现象主要是由两种原因引起的: 一种是位错增多引起的加工硬化; 一种是位错增多引起的加工硬化; 一种是组织转变(奥氏体转变为马氏体转变)引起的加工硬化。 一种是组织转变(奥氏体转变为马氏体转变)引起的加工硬化。 SUS430钢种而言,加工变形过程中不会发生组织转变, 430钢种而言 对SUS430钢种而言,加工变形过程中不会发生组织转变,其冷 作硬化现象全部是由位错的增多引起的。 作硬化现象全部是由位错的增多引起的。 304钢种在冷变形过程中两种硬化现象都存在 钢种在冷变形过程中两种硬化现象都存在, 304 钢种在冷变形过程中两种硬化现象都存在 , 而且组织转变 引起的硬化是主要的, 引起的硬化是主要的,这也是奥氏体不锈钢的冷作硬化现象比 铁素体不锈钢要明显、加工硬化系数( 大的原因。 铁素体不锈钢要明显、加工硬化系数(n值)大的原因。

四、不锈钢材料的基本性能
7、晶粒度(N) 晶粒度(
1) 定义 晶粒度的物理意义可根据以下 式表示: 度的物理意义可根据以下公 晶粒度的物理意义可根据以下公式表示: ξ =2N+3 每平方 ξ—每平方毫米截面积上的晶粒数 每平 毫米截面积上的晶粒数 晶粒度 N —晶粒度 晶粒 解释与应用 2) 解释与应用 晶粒度 别越高,单位截面积上的晶粒数越多 材料的晶粒 数越多, 晶粒就 晶粒度N级别越高,单位截面积上的晶粒数越多,材料的晶粒就 强度越大。 越细,强度越大。 晶粒较大时 较大时, 高材料的塑性应变比( ),并降 并降低屈强 晶粒较大时,有利于提高材料的塑性应变比(R),并降低屈强 比和屈服伸长 伸长。 比和屈服伸长。 304钢种的晶粒度一般要 钢种的晶粒度一般要求 304钢种的晶粒度一般要求在7-9级之间。

五、不锈钢的耐腐蚀性能
1、不锈钢耐腐蚀性的含义及原理
不锈钢是一种较耐腐蚀的钢, 不是绝对 绝对不 锈的钢, 不锈钢是一种较耐腐蚀的钢,但不是绝对不生锈的钢,到目 止没有 明在任何条件下均不腐蚀的钢, 任何条件下 前为止没有发明在任何条件下均不腐蚀的钢,因此具体的钢 种是适应在一定的的使用环境中使用。 环境中使用 种是适应在一定的的使用环境中使用。 不锈钢的耐腐蚀原理为:在钢的表面铬与氧结合生成Cr2O3钝 不锈钢的耐腐蚀原理为:在钢的表面铬与氧结合生 这种钝 结构致密 稳定, 致密、 化膜,这种钝化膜结构致密、稳定,厚度1—6nm。是金属基 6nm。 体的保护膜 并且随着钢中铬含量的 保护膜, 钢中铬含量的增 体的保护膜,并且随着钢中铬含量的增加,钝化膜的厚度和 强度也会相应增 因此,在大气 弱介质中和硝酸等 质中和硝酸 强度也会相应增加。因此,在大气、水等弱介质中和硝酸等 化性介质中,钢的耐腐蚀性随着其中铬含量的提 随着其中铬含量的 加强。 氧化性介质中,钢的耐腐蚀性随着其中铬含量的提高而加强。 当铬含量≥12% 钢的耐蚀性发生突 发生突变 即从易 当铬含量≥ 12%时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不 不耐蚀到耐腐蚀。所以通常称 易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。所以通常称不锈钢是铬含量为 12% 的铁基合金。 12%以上的铁基合金。

五、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.1点蚀 1)发生原理
质中存在某些活 阴离子( 某些活性 当 介 质中存在 某些活 性 阴离子 ( CI-) 时 , 这 些阴离子 首先被吸附在金属表面某些点 在金属表面某些 从而使不锈钢表面 使不锈钢表面钝 首先被吸附在金属表面某些点上,从而使不锈钢表面钝 膜发生破坏。 表面钝 膜破坏,在表面缺陷 缺陷处易 化膜发生破坏。一旦表面钝化膜破坏,在表面缺陷处易 显露基体金属,使其呈活化态,而钝化膜处为钝态,这 基体金属,使其呈活化态, 而钝化 处为钝 呈活化态 就形成了活 了活性 性腐蚀电池 由于阳极 阳极面 样 就形成 了活 性 - 钝 性腐蚀电 池 , 由于 阳极 面 积 比 阴极 小的多,阳极电流密度 腐蚀往深 发展, 往深处 面积小的多,阳极电流密度很大,腐蚀往深处发展,金 属表面很快 很快就 腐蚀成小孔 属表面很快就被腐蚀成小孔。

五、不锈钢的耐腐蚀性能 不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.1点蚀 点蚀
2)防止点蚀的途径 )防止点蚀的途径 点蚀的 用耐点蚀的材料,钢中添加钼并提高铬含量, 并提高铬含量 钢种; ① 选用耐点蚀的材料,钢中添加钼并提高铬含量,如316L钢种; 钢种 ② 采用合理的热处理制度,使不锈钢基体处于完全固溶状态; 采用合理的热处理制度,使不锈钢基体处于完全固溶状态; 完全固溶状态 溶液中 离子的 溶液的 值 ③ 减少溶液中卤素离子的浓度,提高溶液的PH值; 搅拌溶液,避免溶液的局部浓缩,防止杂质附着在钢表面 在钢表面上 ④ 搅拌溶液,避免溶液的局部浓缩,防止杂质附着在钢表面上; 高不锈钢的表面光洁 光洁度 ⑤ 提高不锈钢的表面光洁度; 质的温度; ⑥ 降低介质的温度; 采用阴极保护措施 阴极保护措施。 ⑦ 采用阴极保护措施。

五、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类 2.2 缝隙腐蚀
发生原理 1)发生原理 金属与金属或金属与非金属之间所构成的缝隙内, 金属与金属或金属与非金属之间所构成的缝隙内,有 缝隙内 物质的移动受到了 移动受到 形成浓差电池从而产生局 关物质的移动受到了阻碍,形成浓差电池从而产生局 腐蚀,这种腐蚀称 缝隙腐蚀 腐蚀。 部腐蚀,这种腐蚀称为缝隙腐蚀。 缝隙腐蚀常发生在不锈钢设备的连接处。 缝隙腐蚀常发生在不锈钢设备的连接处。 腐蚀常发生在不锈钢设备的

五、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.2 缝隙腐蚀
2)防止缝隙腐蚀的途径 防止缝隙腐蚀的途径 腐蚀的 用耐缝隙腐蚀的材料, 缝隙腐蚀的材料 用含钼的不锈钢和含钛 选 用耐 缝隙 腐蚀的材料 , 可 选 用含钼的不锈钢和含 钛 的 不锈钢。 不锈钢。 避免有缝隙的设 的设计 或使缝隙尽 缝隙尽量 改 善 设 计 方 案 , 尽 量 避免 有 缝隙 的设 计 , 或使 缝隙尽 量 敞开。 可能避免采用金属与非金属的联接件。 避免采用金属与非金属的 敞开。尽可能避免采用金属与非金属的联接件。 增加介质液体的流量,防止杂质及污染物在缝隙部位沉 体的流 防止杂质及污染物在缝隙部位沉 质及污染物在缝隙部位 积 。 增大PH值,减少CI-离子浓度,降低缝隙腐蚀敏感性。 PH值 离子浓度 缝隙腐蚀敏感性 腐蚀敏感

五、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.3应力腐蚀 1)发生原理 发生原理 应力腐蚀(SCC) 应力腐蚀(SCC)是指金属和合金在腐蚀介质和拉应 金属和合金在腐蚀介 力的同时作用下引起的金属破裂 引起的金属破裂。 力的同时作用下引起的金属破裂。 应力腐蚀的特征是形成腐蚀-机械裂缝,这种裂缝不 应力腐蚀的特征是形成腐蚀-机械裂缝,这种裂缝不 裂缝 可以沿着晶界发展 而且也可 沿着晶界发展, 也可穿 晶粒。由于裂 仅可以沿着晶界发展,而且也可穿过晶粒。由于裂 缝向金属内部发展,使金属结构的机械强度大大降 金属内部发展 机械强度大大 缝向金属内部发展,使金属结构的机械强度大大降 重时能使金属设备突然损坏 突然损坏。 低,严重时能使金属设备突然损坏。

六、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.3应力腐蚀
2)应力腐蚀开裂的条件有: 应力腐蚀开裂的条件有: 开裂的条件有 存在一定 拉应力,如存在压缩应力可减缓应力腐蚀。 存在一定的拉应力,如存在压缩应力可减缓应力腐蚀。 压缩应力可减缓应力腐蚀 金属本身对应力腐蚀具有敏感性,合金和含有杂质的金 敏感性 合金和含有杂 金属本身对应力腐蚀具有敏感 本身 属比纯金属容 产生应力腐蚀 应力腐蚀。 属比纯金属容易产生应力腐蚀。 存在能引起该金属发生应力腐蚀的 可能引起 引起不锈 存在能引起该金属发生应力腐蚀的介质:可能引起不锈 引起该金属发生应力腐蚀的介 产生应力腐蚀破裂的 应力腐蚀破裂 要有: 化物水溶液 水溶液、 钢产生应力腐蚀破裂的介质主要有:氯化物水溶液、沸 腾氢氧化纳溶液、高温高压 高纯水 海水、海洋大 腾氢氧化纳溶液、高温高压含氧高纯水、海水、海洋大 氢水溶液等 气、硫化氢水溶液等。

五、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.3应力腐蚀
3)影响应力腐蚀的因素 影响应力腐蚀的因素
①氯离子浓度的影响,氯离子浓度升高,应力腐蚀所需要的时间缩短。 氯离子浓度的影响,氯离子浓度升高,应力腐蚀所需要的时间缩短。 介质温度的影响,一般认为,温度升高易发生应力腐蚀, ②介质温度的影响,一般认为,温度升高易发生应力腐蚀,但温度过 会发生全面腐蚀却抑制了应力腐蚀。 高,会发生全面腐蚀却抑制了应力腐蚀。 残余应力的影响 制品的变形程度大,残余应力大, 的影响, ③残余应力的影响,制品的变形程度大,残余应力大,容易引发应力 腐蚀开裂。 腐蚀开裂。

4)防止应力腐蚀的途径 防止应力腐蚀的途径 应力腐蚀的
①正确选用材料,避免使用对应力腐蚀敏感的材料。 正确选用材料,避免使用对应力腐蚀敏感的材料。 合理设计,避免加工程度过大,残余应力大或应力集中。 ②合理设计,避免加工程度过大,残余应力大或应力集中。 注意使用条件,避免表面积存腐蚀介质, ③注意使用条件,避免表面积存腐蚀介质,尤其是要避免氯离子的局 部浓缩。 部浓缩。

五、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.4晶间腐蚀
1)腐蚀原理 腐蚀原
晶间腐蚀是材料沿着晶粒间界受到腐蚀, 晶间腐蚀是材料沿着晶粒间界受到腐蚀,使晶粒间丧失结合力 的一种局部腐蚀现象。受到这种腐蚀破坏的零件, 的一种局部腐蚀现象。受到这种腐蚀破坏的零件,有时候外表 仍是光亮完好的,但由于晶粒之间的结合力丧失, 仍是光亮完好的,但由于晶粒之间的结合力丧失,材料的强度 已基本丧失,严重的会丧失金属声音。 已基本丧失,严重的会丧失金属声音。 产生晶间腐蚀的原因一般普遍认为是晶界合金元素的贫化。 产生晶间腐蚀的原因一般普遍认为是晶界合金元素的贫化。就 是经过敏化温度的钢,在晶界析出铬的化合物, 是经过敏化温度的钢,在晶界析出铬的化合物,沿晶界就会形 成贫铬区,在腐蚀介质的作用下,沿晶界的贫铬区先发生腐蚀。 成贫铬区,在腐蚀介质的作用下,沿晶界的贫铬区先发生腐蚀。

五、不锈钢的耐腐蚀性能
2、不锈钢耐腐蚀性的分类
2.4晶间腐蚀 晶间腐蚀 2)防止晶间腐蚀的途径 防止晶间腐蚀的途径 腐蚀的 铬元素含量增 铬元素含量增大,可以降低晶间腐蚀敏感性。 可以降 晶间腐蚀敏感性 腐蚀敏感 碳、氮、磷、硅等元素的存在对材料耐晶间辐射都是不利 等元素的存在对材料耐晶间辐射都是不利 晶间辐射都是不 因此要尽 低这些元素的含量。 的,因此要尽量降低这些元素的含量。 热处理时要避免在 化温度区间停留 区间停留时 避免在 热处理时要避免在敏化温度区间停留时间过长,避免在晶 避免 碳化物的析出 晶粒粗大化 析出及 大化。 间碳化物的析出及晶粒粗大化。

六、不锈钢的冲压性能
基本的冲压成形加工工艺有 拉深工艺 胀形工艺 翻边工艺(包括扩孔) 翻边工艺(包括扩孔) 弯曲工艺 对应的材料的性能为胀形成形性能、 对应的材料的性能为胀形成形性能、翻边成形性 扩孔成形性能和弯曲成形性能。 能、扩孔成形性能和弯曲成形性能。要了解冲压成形 性能首先要了解冲压成形工艺。 性能首先要了解冲压成形工艺。

补充: 奥氏体不锈钢特性与用途 补充: 奥氏体不锈钢特性与用途
钢号 301 与304 钢相比, Cr、Ni含量少,冷加工时抗拉强度和硬度增高, 列车、航空器、传送带、车辆、 无磁性,但冷加工后有磁性。 螺栓、螺母、弹簧、筛网 17Cr -低碳 -7Ni 301L 17Cr -7Ni 0.1N -低碳 304 体 18Cr -8Ni 钢 304L 是在 钢基础上,降低 301 C含量,改善焊口的抗晶界腐蚀性;通 铁道车辆构架及外部装饰材料 过添加 N元素来弥补含 C量降低引起的强度不足,保证钢的强度。 特性 用途

奥 氏

家庭用品( 1、2类餐具、橱柜、 室内管线、热水器、锅炉、浴 作为一种用途广泛的钢,具有良好的耐蚀性、耐热性,低温强 缸),汽车配件(风挡雨刷、消 度和机械特性;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象 声器、模制品),医疗器具,建 (无磁性,使用温度 ℃~800 -196 ℃)。 材,化学,食品工业,农业,船 舶部件

作为低 C的304 钢,在一般状态下,其耐蚀性与 304 刚相似,但在 应用于抗晶界腐蚀性要求高的化 焊接后或者消除应力后,其抗晶界腐蚀能力优秀;在未进行热 学、煤炭、石油产业的野外露天 处理的情况下,亦能保持良好的耐蚀性,使用温度机器,建材耐热零件及热处理有 18Cr -低碳 -8Ni 196 ℃~800 ℃。 困难的零件 保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、 因添加 Cu其成型性,特别是拔丝性和抗时效裂纹性好,故可进 保温饭盒、门把手、纺织加工机 行复杂形状的产品成形;其耐腐蚀性与 304 相同。 器。

304Cu

奥氏体不锈钢物理性能

钢号 304N1 18Cr-8Ni-N 304N2

特性 在304钢的基础上,减少了 S、Mn含量,添加 N 元素,防止塑性降低,提高强度,减少钢材厚 度。 与304相比,添加了 N、Nb,为结构件用的高强 度钢。

用途 构件、路灯、贮水罐、水 管

构件、路灯、贮水罐

18Cr-8Ni-N 316 奥 氏 体 钢 因添加 Mo,故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温 强度特别好,可在苛酷的条件下使用;加工硬 化性优(无磁性)。 海水里用设备、化学、染 料、造纸、草酸、肥料等 生产设备;照像、食品工 业、沿海地区设施、绳索、 CD杆、螺栓、螺母

18Cr-12Ni2.5Mo

316L 18Cr-12Ni2.5Mo 低碳 321 在304钢中添加 Ti元素来防止晶界腐蚀;适合 于在430℃-900℃温度下使用。 18Cr-9Ni-Ti 航空器、排气管、锅炉汽 包 作为316钢种的低 C系列,除与 316钢有相同的 特性外,其抗晶界腐蚀性优。 316钢的用途中,对抗晶界 腐蚀性有特别要求的产品。


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