不锈钢

不锈钢不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。主要类型“不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17～22%的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。不锈钢按不同造型分为：不锈钢管、不锈钢板、不锈钢制品等。铁素体不锈钢•含铬15%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢，属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。•含铬大于14%的低碳铬不锈钢，含铬大于27%的任何含碳量的铬不锈钢，以及在上述成分基础上再添加有钼、钛、铌、硅、铝、、钨、钒等元素的不锈钢，化学成分中形成铁素体的元素占绝对优势，基体组织为铁素。这类钢在淬火（固溶）状态下的组织为铁素体，退火及时效状态的组织中则可见到少量碳化物及金属间化合物。奥氏体不锈钢•含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁或弱磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等，另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。奥氏体-铁素体双相不锈钢•兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。马氏体不锈钢•强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。•沉淀硬化不锈钢•基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。不锈钢管•不锈钢钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。另外，在折弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。也常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。•属性•1、表面电阻小于1000兆2、耐磨损保护3、可伸缩的4、优异的耐化学性能5、良好的耐碱金属和酸性能6、韧性强7、阻燃•工艺•不锈钢无缝管的的生产工艺a．圆钢准备；b．加热；c．热轧穿孔；d．切头；e．酸洗；f．修磨；g．润滑；h．冷轧加工；i．脱脂；j．固溶热处理；k．矫直；l．切管；m．酸洗；n．成品检验。分类•不锈钢管按材质分为普通碳素钢管、优质碳素结构钢管、合金结构管、合金钢管、轴承钢管、不锈钢管以及为节省贵重金属和满足特殊要求的双金属复合管、镀层和涂层管等。不锈钢管的种类繁多，用途不同，其技术要求各异，生产方法亦有所不同。当前生产的钢管外径范围0.1—4500mm、壁厚范围0.01～250mm。为区分其特点，通常按如下的方法对钢管进行分类。•生产方式•不锈钢管按生产方式分为无缝管和焊管两大类，无缝钢管又可分为热轧管，冷轧管、冷拔管和挤压管等，冷拔、冷轧是钢管的二次加工；焊管分为直缝焊管和螺旋焊管等。•断面形状•不锈钢管按横断面形状可分为圆管和异形管。异形管有矩形管、菱形管、椭圆管、六方管、八方管以及各种断面不对称管等。异形管广泛地用于各种结构件、工具和机械零部件。与圆管相比，异形管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯、抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。不锈钢管按纵断面形状可分为等断面管和变断面管。变断面管有锥形管、阶梯形管和周期断面管等。分类•管端形状•不锈钢管根据管端状态可分为光管和车丝管（带螺纹钢管）。车丝管又可分为普通车丝管（输送水、煤气等低压用管，采用普通圆柱或圆锥管螺纹连接）和特殊螺纹管（石油、地质钻探用管，对于重要的车丝管，采用特殊螺纹连接），对一些特殊用管，为弥补螺纹对管端强度的影响，通常在车丝前先进行管端加厚（内加厚、外加厚或内外加厚）。•用途分类•按用途可分为油井管（套管、油管及钻杆等）、管线管、锅炉管、机械结构管、液压支柱管、气瓶管、地质管、化工用管（高压化肥管、石油裂化管）和船舶用管等。•硬度不锈钢管一般常用布氏、洛氏、维氏三种硬度指标来衡量其硬度。•布氏硬度•在不锈钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径来表示该材料的硬度，既直观，又方便。但是对于较硬的或较薄的钢材的钢管不适用。分类•洛氏硬度•不锈钢管洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。不同的是，它是测量压痕的深度。洛氏硬度试验是当前应用很广的方法，其中HRC在钢管标准中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可适用于测定由极软到极硬的金属材料，它弥补了布氏法的不是，较布氏法简便，可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是，由于其压痕小，故硬度值不如布氏法准确。•维氏硬度•不锈钢管维氏硬度试验也是一种压痕试验方法，可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点，而克服了它们的基本缺点，但不如洛氏法简便，维氏法在钢管标准中很少用。•硬度检测•不锈钢管的内径在6.0mm以上，壁厚在13mm以下的退火不锈钢管材，可以采用W-B75型韦氏硬度计，它测试非常快速、简便，适于对不锈钢管材做快速无损的合格检验。不锈钢管内径大于30mm，壁厚大于1.2mm的不锈钢管，采用洛氏硬度计，测试HRB、HRC硬度。不锈钢管内径大于30mm，壁厚小于1.2mm的不锈钢管，采用表面洛氏硬度计，测试HRT或HRN硬度。内径小于0mm，大于4.8mm的不锈钢管，采用管材专用洛氏硬度计，测试HR15T硬度。当不锈钢管内径大于26mm时，还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内壁的硬度。标识方法•表示方法•①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量：•如：中国、俄国12CrNi3A•②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300系、400系、200系；•③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。•编号规则•①采用元素符号•②用途、汉语拼音，平炉钢：P、沸腾钢：F、镇静钢：B、甲类钢：A、T8：特8、•GCr15：滚珠•◆合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi60SiMn、（用万分之几表示C含量）•◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9千分之一（即•0.1%C），不锈C≤0.08%如0Cr18Ni9，超低碳C≤0.03%如0Cr17Ni13Mo标识方法•标示方法•美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中：•①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，例如，某些较普通的奥氏体不锈钢•是以201、304、316以及310为标记，•②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体），•③不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。•标准分类•4-1分级分类：•①国家标准GB②行业标准YB③地方标准④企业标准Q/CB标识方法•4-2分类：•①产品标准②包装标准③方法标准④基础标准•4-3标准水平（分三级）：•Y级：国际先进水平I级：国际一般水平H级：国内先进水平•4-4国标•GB1220-84不锈棒材（I级）GB4241-84不锈焊接盘园（H级）•GB4356-84不锈焊接盘园（I级）GB1270-80不锈管材（I级）•GB12771-91不锈焊管（Y级）GB3280-84不锈冷板（I级）•GB4237-84不锈热板（I级）GB4239-91不锈冷带（I级）材质分类•不锈钢管按成分可分为Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）及析出硬化系（600系列）。200系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300系列—铬-镍奥氏体不锈钢。•1、301-----延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。•2、302-----耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。•3、303-----通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。•4、304-----即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。309—较之304有更好的耐温性。•5、316-----继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304不锈钢管其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢管通常也符合这个应用级别。材质分类•型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。•400系列—铁素体和马氏体不锈钢。•408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。•409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。•410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。•416—添加了硫改善了材料的加工性能。•420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。•430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。•440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，•属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。•500系列—耐热铬合金钢。•600系列—马氏体沉淀硬化不锈钢管。不锈钢板•不锈钢板表面光洁，有较高的可塑性、韧性和机械强度，耐酸、碱性气体、溶液和其他介质的腐蚀。它是一种不容易生锈的合金钢，但不是绝对不生锈。不锈钢板是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢板，而耐酸钢板则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢板。不锈钢板自20世纪初问世，到现在已有1个多世纪的历史。•性能•耐腐蚀性•不锈