不锈钢(Stainless Steel)根据GB/T20878-2007中定义是以不锈、耐蚀性为主要特性,且铬含量至少为10.5%,碳含量最大不超过1.2%的钢。
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。“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。
就一般而言,不锈钢的硬度要高于铝合金,不锈钢的成本比铝合金要高。
锈钢的发明和使用,要追溯到第一次世界大战时期。那时英国在战场上的枪支,总是因枪膛磨损不能使用而运回后方。军工生产部门命令布雷尔利研制高强度耐磨合金钢,专门研究解决枪膛的磨损问题。布雷尔利和其助手搜集了国内外生产的各种型号的钢材,各种不同性质的合金钢,在各种不同性质的机械上进行性能实验,然后选择出较为适用的钢材制成枪支。一天,他们实验了一种含大量铬的合金钢,经耐磨实验后,查明这种合金并不耐磨,说明这不能制造枪支,于是,他们记录下实验结果,往墙角一扔了事。几个月后的一天,一位助手拿着一块锃光瓦亮的钢材兴冲冲跑来对布雷尔利说:“先生,这是我在清理仓库时发现的毛拉先生送来的合金钢,您是否实验一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷尔利看着光亮耀眼的钢材,高兴地说。
实验结果证明:它是一块不怕酸、碱、盐的不锈钢。这种不锈钢是德国的毛拉在1912年发明的,然而,毛拉却并不知道这种不锈钢有什么用途。
布雷尔利心里盘算道:“这种不耐磨却耐腐蚀的钢材,不能制枪枝,是否可以做餐具呢?”他说干就干,动手制作了不锈钢的水果刀、叉、勺、果盘及折叠刀等。
布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产,至此,从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球,亨利·布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。
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。还有用于压力容器用的专用不锈钢《GB24511_2009_承压设备用不锈钢钢板及钢带》
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。
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Wc小于0.08%,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。在含碳量较低的情况下,铬(Cr)含量在18%~28%,镍(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
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。
马氏体不锈钢
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。
承压设备用不锈钢钢板及钢带
压力容器专用不锈钢,其分类和代号、尺寸、外形及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及产品质量证明书等有明确要求。常用牌号有06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2数字代号为:S30408、S31603等。主要用于食品机械、制药机械等卫生级设备。 [1]
430不锈钢是具有良好的耐腐蚀性能的通用钢种,导热性能比奥氏体好,热膨胀系数比奥氏体小,耐热疲劳,添加稳定化元素钛,焊缝部位机械性能好。430不锈钢用于建筑装饰用、燃油烧嘴部件、家庭用器具、家电部件。430F是在430钢上加上易切削性能的钢种,主要用于自动车床、螺栓和螺母等。430LX在430钢中添加Ti或Nb、降低C含量,改善了加工性能的和焊接性能,主要用于热水罐、供热水系统、卫生器具、家庭用耐用器具、自行车飞轮等。
由于其铬含量,又称其为18/0或18-0。与18/8和18/10相比,含铬稍少,硬度相应降低。
化学成分
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碳(C) :≤0.12%
硅(Si) :≤0.75%
锰(Mn) :≤1.00%
磷(P) :≤0.040%
硫(S) :≤0.030%
镍(Ni) :≤0.60%(可含)
铬(Cr) :16.00~18.00%
力学性能
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密度:7.75g/cm³
熔点:1427℃
膨胀系数:mm/℃(at 20-100℃)
杨氏模数:kN/mm²
刚性模数:kN/mm²
应用标准:n/a (UNS)
产品规格
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产品名称
规格/mm
材质
冷圆
Ф5.5-30
430不锈钢
冷拉光圆
Ф3.0-100
430不锈钢
热轧板
5-100
430不锈钢
热轧圆钢
Ф100-200
430不锈钢
热轧圆钢
Ф20-100
430不锈钢
热轧钢板
1-100
430不锈钢
热轧圆钢
Ф200-400
430不锈钢
热轧钢板
4-180
430不锈钢
分级及工艺
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表面等级
430不锈钢有以下几种状态,状态不一样,耐脏和耐腐蚀性也不一样。
NO.1、1D、2D、2B、N0.4、HL、BA、Mirror,以及各种其他表面处理状态。
特征加工工艺
1D—表面具有不连续颗粒状,又称雾面。加工工艺:热轧+退火喷丸酸洗+冷轧+退火酸洗。
2D—呈略具光泽的银白色。加工工艺:热轧+退火喷丸酸洗+冷轧+退火酸洗。
2B—呈银白色且比2D表面佳的光泽度和平坦度。加工工艺:热轧+退火喷丸酸洗+冷轧+退火酸洗+调质轧制。
BA—表面光泽度好,有很高的反射率,如同镜子表面。加工工艺:热轧+退火喷丸酸洗+冷轧+退火酸洗+表面抛光+调质轧制。
No.3—有较好的光泽度、表面呈粗纹。加工工艺:对2D品或2B用100~120研磨材料(JIS R6002)进行抛光及调质轧制。
No.4—有较好的光泽度、表面呈细纹。加工工艺:对2D品或2B用150~180研磨材料(JIS R6002)进行抛光及调质轧制。
HL—呈银灰色且具发丝条纹。加工工艺:对2D品或2B品用适当粒度的研磨材料进行抛光使表面呈连续磨纹。
MIRRO—呈镜面状态.加工工艺:对2D品或2B品用适当粒度的研磨材料进行研磨抛光至镜面效果。
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。
409不锈钢是机械,建筑等工程中常用的铁素体不锈钢。由于其中奥氏体晶粒的存在,使得其力学性能得到大大的改善。并且由于添加了很多的合金元素,强度硬度也有很大提升。
特性及应用
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409不锈钢,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)。
化学成分
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①:
碳 C:≤0.08
锰 Mn:≤1.00
硅 Si:≤1.00
铬 Cr:10.5~11.75
镍 Ni②:≤0.50
磷 P:≤0.045
硫 S:≤0.03
钛 Ti:(6C~0.75)
注:①单一的数值除另有注明者外,均为最高值;②用于某些制管工艺时,有些型号奥氏体不锈钢的含镍量必须稍高于表内所示数值;③随意;④最高含Ta量为0.10%;⑤最高含量为0.75%;⑥最高含量为0.70%
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关键词:广东304不锈钢圆棒