不锈钢的性能及用途

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不锈钢性能及用途汇编:1耐蚀材料的选材顺序金属材料耐腐蚀的选材顺序(由低到高)一、不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序1、奥氏体不锈钢:1Cr18Ni9Ti→0Cr18Ni9(304)→0Cr18Ni11Ti(321)→00Cr19Ni10(304L)0Cr17Ni12Mo2Ti(316)→00Cr17Ni14Mo2(316L)→00Cr19Ni13Mo3(317L)→00Cr20Ni25Mo4.5Cu(904L)→00Cr27Ni31Mo4Cu2、铁素体不锈钢:0Cr13(410S)→0Cr13Al(405)→00Cr12Ti(409L)→00Cr17(430LX)→00Cr18Mo2→00Cr26Mo1?→00Cr30Mo23、双相不锈钢:00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)→00Cr22Ni5Mo3N(SAF2205)→00Cr25Ni7Mo4N(SAF2507)二、耐高温腐蚀用材的顺序20#→12Cr1MoV→12Cr2Mo1(2?Cr-1Mo)→1Cr5Mo→1Cr9Mo→P91→0Cr25Ni20三、耐应力腐蚀用材16MnR→20R→07/09Cr2AlMoRE(经济性新钢种)00Cr17Ni14Mo2(316L)→00Cr19Ni13Mo3(317L)→00Cr20Ni25Mo4.5Cu(904L)00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)→00Cr22Ni5Mo3N(SAF2205)→00Cr25Ni7Mo4N(SAF2507)0Cr13(410S)→00Cr12Ti(409L)→00Cr17(430LX)→00Cr18Mo2?→00Cr26Mo1注:铁素体不锈钢和双相不锈钢不得在大于350℃的环境中使用。不锈钢的分类不锈钢的分类方法有几种:按主要化学组成分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等;也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等;通常以金相组织进行分类。按金相组织分类为:铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体(A)型不锈钢、奥氏体-铁素体(A-F)型双相不锈钢、奥氏体-马氏体(A-M)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。铁素体型不锈钢它的内部显微组织为铁素体,其铬的质量分数在11.5%~32.0%范围内。随着铬含量的提高,其耐酸性能也提高,加入钼(Mo)后,则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。这类不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。马氏体型不锈钢它的显微组织为马氏体。这类钢中铬的质量分数为11.5%~18.0%,但碳的质量分数最高可达0.6%。碳含量的增高,提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,同时又能提高其耐蚀性。这类钢的焊接性较差。列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2等。奥氏体型不锈钢其显微组织为奥氏体。它是在高铬不锈钢中添加适当的镍(镍的质量分数为8%~25%)而形成的,具在奥氏体组织的不锈钢。奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础,在此基础上随着不同的用途,发展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢,是应用最广泛的一类钢,其中以18-8型不锈钢最有代表性,它是有较好的力学性能,便于进行机械加工、冲压和焊接。在氧化性环境中具有优不锈钢性能及用途汇编:2良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子(CL-)的介质特别敏感,易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级:一般含碳量(Wc≤0.15%)低碳级(Wc≤0.08%)和超低碳级(Wc≤0.03%)。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍,早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。奥氏体-铁素体型不锈钢其显微组织为奥氏体加铁素体。铁素体的体积分数小于10%的不锈钢,是在奥氏体钢基础上发展的钢种。沉淀硬化型不锈钢按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5%~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体,再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中,得到应用。水介质中材料的选用按水中含盐量的不同,水可分为高纯水,淡水,半咸水和海水。高纯水中几乎不含盐,Cl?一般=0.1ppm;淡水中含盐量低于0.05%;半咸水中含盐量在0.05%以上,但低于海水中的含盐量;海水中含盐量达3~3.5%。不锈钢在水介质中,一般腐蚀并不是引起不锈钢破坏的主要形式。而最常见的腐蚀破坏系来自局部腐蚀,特别是应力腐蚀,点蚀和缝隙腐蚀。高纯水大量应用于核工业中,特别是以水为冷却和工作介质的沸水和压水核反应堆中。由于高纯水中Cl?和氧都很低(Cl?=0.10ppm,[O]=0.01ppm),不锈钢在此种条件下的腐蚀率很小,0.01mm/a。因此水冷核反应堆中除核燃料包壳等少量材料外,大量选用不锈钢,说水冷核反应堆是不锈钢“堆”成的一点也不夸大。所选用的材料主要牌号为0Cr19Ni9,00Cr19Ni11,0Cr17Ni12Mo2,00Cr17Ni14Mo2,0Cr18Ni11Ti等,近些年来,控氮的Cr-Ni奥氏体不锈钢,例如控氮的0Cr19Ni9,00Cr19Ni11,00Cr17Ni14Mo2等大量用作堆内结构材料(法兰,堆内各种支撑件等)和主管道材料。压水堆蒸汽发生器管材虽然已选用高镍耐蚀合金,但蒸发器隔板则选用0Cr13Al(AISA405)铁素体不锈钢。在水冷反应堆乏燃料储存装置中,除耐高纯水腐蚀外还要求具有热中子吸收能力,为此,含硼的Cr-Ni不锈钢(0Cr18Ni10B)获得了应用。淡水中即使含有少量Cl?和饱和氧,甚至还有其他杂质,但对不锈钢的一般腐蚀也是微不足道的。因此,所有类型的不锈钢均可用于与淡水相接触的环境中淡水在工业中(工业水),既可作介质又可作原料,因此用量极大。在与工业水相接触的设备,部件中,最常选用的不锈钢是Cr13型,Cr17型和18-8型三大类。各种换热设备,例如换热器,蒸发器,冷凝器,热交换器等的工作环境在工业水条件下是最苛刻的。最常选用的是18-8型钢,例如0Cr18Ni11Ti,0Cr19Ni9,00Cr19Ni11,有时也选用0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。日常用的医疗器械,厨房设备和器具以及家庭用具等,既与大气接触,又常常受到淡水的腐蚀。在这些条件下选用不锈钢,由于既美观,耐用,卫生,且清洗又非常方便,因而非常受欢迎。在医疗器械中,作为外科手术刀,剪等,随要求的不同可选用3Cr13,4Cr13,3Cr13Mo,9Cr18,9Cr18MoV等不锈钢;作为人体植入器官,除人工关节等选用钴基合金等外,骨折治疗用植入器官仍多选用含2~3%Mo的不锈钢,如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。厨房设备和器具以及家庭用具,包括调理作业设备,调理台,运输车,洗不锈钢性能及用途汇编:3刷台柜,烹调台等普遍选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。加热设备,灶具--即热水器,开水器,煤气灶等则多选用0Cr17(Ti),低C,N的0Cr17MoTi等。厨房机械,即洗碗机等,0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)则是通用的牌号。厨房器具中锅,碗,瓢,勺等既要求有不锈性,又要求易冲压成型,一般中低档可选用0Cr13,0Cr17(Ti)等,而高档则多选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。目前社会上流行所谓不锈钢和不锈铁,前者指18-8型的无磁(或弱磁)的Cr-Ni奥氏体不锈钢,而后者则指Cr13和Cr17型具有铁磁性的马氏体和铁素体不锈钢。人们在选用不锈钢制家用器具时,多用有无磁性来鉴别它们不锈性(或耐蚀性)的优劣。实际上这是一种对不锈钢的误解。普通的家用不锈钢器具只要选择合理并正确使用,即使有磁性的马氏体,铁素体不锈钢同样可满足要求,且价格便宜。反之,即使选用无磁性的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢也会发生腐蚀。值得提出,对于刀,叉,匙等用具,由于有一定的硬度要求,1Cr13和2Cr13,3Cr13作为餐具专用不锈钢已得到国内外的大量应用。当然,有些高档的刀,叉,匙等也常常选用18-8型Cr-Ni不锈钢。对于要求锋利度好的不锈钢刀具,4Cr13,3Cr13Mo和6Cr13Mo等受到了用户的欢迎。需要指出,为了使不锈钢制的医疗器械,厨房设备和器具以及家庭用具能长期使用并保持光亮,不锈,在可能条件下尽量使它们处于干燥状态。例如使用,清洗后立即擦干后再放置,并避免与酸碱性物质长期接触是非常重要的。在水电站的建设中,含泥沙的河水冲刷是不可避免的,超低碳马氏体不锈钢,例如00Cr13Ni4Mo,00Cr13Ni5Mo等获得了较好的应用。在海水中,就一般腐蚀而言,不锈钢的腐蚀率并不高,但常用不锈钢在海水中的主要破坏形式是点蚀,缝隙腐蚀和应力腐蚀,而且常常受到海水中的含氧量,氯离子浓度,海水与材料的相对流速,海水的污染情况,温度以及海生物等因素的直接影响。一般来说,在室温(30?C)以下,可选用含Mo2~4%的0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3等不锈钢;对于40~50?C以下的海水,一般含Mo2~3%的不锈钢已处于临界状态,稍有不慎,便可出现点蚀,缝隙腐蚀等破坏。因此必须选用高Cr,Mo的奥氏体不锈钢,如00Cr18Ni16Mo5(N),00Cr20Ni25Mo4.5Cu(N),00Cr25Ni25Mo5N,00Cr20Ni18Mo6CuN,00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN;双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N,00Cr25Ni7Mo3WCuN;铁素体不锈钢00Cr26Mo1,00Cr25Ni4Mo4Ti,00Cr29Mo4Ni2,00Cr30Mo2等。当选用不锈钢时,海水流速一般要求不小于1.5m/s。特殊不锈钢用途介绍耐氯离子腐蚀不锈钢(C-15):属高钼奥氏体不锈钢。在含氯离子介质中使用寿命比普通不锈钢(304、316L)高数倍以上。适用制造在海水、污水、各种含氯离子的化工介质中工作的零部件。SRIM825:属镍铁铬系镍基耐蚀合金,并添加少量钼和铜。在还原性酸和氧化性酸中,有很好的耐蚀性。抗应力腐蚀开裂、抗点蚀和缝隙腐蚀,对硫酸和磷酸有优异的耐蚀性。具有良好的冷热加工性能,易于冷成型和焊接。适用于化工行业。17-4PH沉淀硬化不锈钢材料:是一种马氏体沉淀硬化不锈钢材料。除马氏体转变易强化外,还可以通过时效进一步强化,且其耐腐蚀性能和可焊接性都比一般马氏体钢好,与18-8型奥氏体钢相似。适合于制造要求耐蚀好且要求高强度的设备零件。2205双相不锈钢:是一种以铁素体和奥氏体两相组织共存的不锈钢。其机械强度、耐腐蚀性能均明显优于典型的奥氏体钢316L,在稀硫酸、纯有机酸及其混合酸介质中及微咸水、海水、含氯离子介质条件下都有良好的使用效果。广泛应用于化学、石油化工、船舶、水电和环境保护等工业领域。Monel400合金:属镍铜合金。合金组织呈单相固溶体。在氢氟酸和氟气体介质中耐不锈钢性能及用途汇编:4腐蚀性能优良。对热浓碱液耐腐蚀性能优良,且可用于高温卤素、海水及多种有机酸介质中。其特性之一是一般不产生应力腐蚀破裂。可广泛用于化学工业、石化、船舶、核工业、电子通讯等领域。Carpenter20合金:是一种FeNi基Cr-Ni-Fe合金。在硫酸和硝酸及其混合酸介质中有良好的耐腐

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