上海隆继带你了解不锈钢的基本常识

不锈钢

用外行的话来说，不锈钢是不易生锈的钢。实际上，某些不锈钢同时具有防锈性和耐酸性（耐腐蚀性）。不锈钢的抗锈蚀性和耐蚀性是由于在其表面形成了富铬的氧化膜（钝化膜）所致。该耐锈性和耐腐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气和水等弱介质和硝酸等氧化性介质中的耐腐蚀性随钢中铬水含量的增加而增加。当铬含量达到一定百分比时，会产生钢的耐蚀性。突然的变化，即从不易生锈到不易生锈，从不耐腐蚀。有很多方法可以对不锈钢进行分类。根据室温下的组织结构，有马氏体，奥氏体，铁素体和双相不锈钢。根据主要化学成分，它们可以基本上分为两个主要体系：铬不锈钢和铬镍不锈钢；按用途划分有耐硝酸不锈钢，耐硫酸不锈钢，耐海水不锈钢等。根据耐腐蚀的类型，可分为耐点蚀不锈钢，应力腐蚀不锈钢，耐蚀不锈钢，耐晶间腐蚀不锈钢等；根据功能特点，可分为电磁不锈钢，易切削不锈钢，低温不锈钢，高强度不锈钢等。由于不锈钢在宽温度范围内具有优异的耐腐蚀性，可成型性，相容性和韧性，因此已广泛用于重工业，轻工业，日用品工业和建筑装饰行业。。

根据 ISO  /  TS  /  5510-2003  ，  EN10088-1  ：  1995  ，  ASTMA959-01  ，  EN10095-01 和其他国外标准，耐蚀性是重要的特征，  Cr 含量至少为 10  。 。5  ％或含 C 大的 一种 。 2  ％的钢是不锈钢。 耐热钢的主要技术要求是它们能承受高于550℃气体及其燃烧产物的温度会受到影响。

奥氏体 钢（奥氏体不锈钢）
室温下具有奥氏体结构的不锈钢。当钢中含 约 18％ 的Cr  ，  8％ 至 10％ 的Ni  ，和 大约 0.1％  Ç  ，它具有稳定的奥氏体结构。奥氏体铬镍不锈钢包括的 18Cr-8Ni 钢和 通过添加 Cr 和 Ni 含量并在此基础上 添加 Mo  ，  Cu  ，  Si  ，  Nb  ，  Ti 等元素 开发 的高 Cr-Ni 系列钢。 。奥氏体不锈钢是非磁性的，具有高韧性和可塑性，但是强度低。通过相变来加强它是不可能的。它只能通过冷加工得到加强。如添加 S  ，  Ca  ，  Se  ，  Te 等元素，具有良好的切削性。这种钢除了具有抗氧化性的酸性介质腐蚀能力外， 还可以抵抗硫酸，磷酸，甲酸，乙酸和尿素的腐蚀， 如果其中含有 Mo 和 Cu等元素  。如果此类钢中的碳含量小于 0.03％ 或Ti 和 Ni 可以显着提高其对晶间腐蚀的抵抗力。 具有浓硝酸的高硅奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性。 由于奥氏体不锈钢具有全面和良好的综合性能，因此已广泛应用于各个行业。

奥氏体钢的主要合金元素是 Cr 和 Ni  ，它们具有γ 和 δ 相的面心立方晶格 ，并且不能被磁化。 增加奥氏体形成元素 C  ，  Ni  ，  Mn  ，  N 和 Cu可以提高奥氏体钢的稳定性  。 奥氏体 不锈钢 具有良好的一般耐腐蚀性。 任何 热处理 过程都不会使其硬化。 但是，由于 氮的增加  含量或冷成型时，可以改善钢的机械性能。 奥氏体钢具有良好的焊接性，较高的低温冲击韧性和较高的防止脆性的安全性。

铁素体不锈钢 （铁素体钢）
使用的组织主要为铁素体的不锈钢。 铬含量在 11％ 至 30％之间 ，并且具有体心立方晶体结构。 这种钢通常不包含镍，有时包含少量的 Mo  ，  Ti  ，  Nb和其他 元素。这种钢具有导热系数大，膨胀系数小，抗氧化性能好，抗应力腐蚀性能好的特点。它主要用于提高耐大气性。，水蒸气，水和氧化性酸腐蚀零件。 这种类型的钢具有诸如可塑性差，可塑性显着降低和焊接后的耐腐蚀性之类的缺点，这限制了其应用。 炉外精炼技术（  AOD 或 VOD  ）的应用可以大大减少碳和氮等间隙元素，因此这种类型的钢被广泛使用。

Cr是主要的合金元素，不 C 结合 Cr 决定钢元素的耐腐蚀性。 铁素体 不锈钢 具有 ç 量限定为 0.08％或 更少 ， 热处理 并不显著硬化 ， 加工硬化可以显著提高硬度。 铁素体 不锈钢 是 退火 在在形成奥氏体以下温度的温度 。 退火 温度取决于化学组成，通常是高为 850  〜950°摄氏度。

奥氏体铁素体双相不锈钢 （奥氏体铁素体＜双相＞钢）

它是一种具有奥氏体和铁素体结构的不锈钢，每种约占一半。 在 低C 含量 的情况下 ，  Cr 含量为 18％ 至 28％  ，而 Ni 含量为 3％ 至 10％  。 一些钢还包含 合金元素，例如 Mo  ，  Cu  ，  Si  ，  Nb  ，  Ti 和 N。 这种钢具有奥氏体和铁素体不锈钢的特性。与铁素体相比，它具有更高的可塑性和韧性，没有室温脆性，并显着提高了晶间耐蚀性和焊接性能，同时仍保持了铁不锈钢475  °摄氏度脆性，高导热性和超塑性。 与奥氏体不锈钢相比，它具有高强度并显着提高了对晶间腐蚀和氯化物应力腐蚀的抵抗力。 双相不锈钢具有出色的抗点蚀性能，同时也是一种节省镍的不锈钢。

典型双相 不锈钢 中含有高 的Cr  （  20％ 至 26％  ），无 沫 或 小于 4％ 的Mo  ，和 低 的Ni 含量 ，这 是一个关于平台。在室温下具有明显的双相结构，典型的金相组织。在铁素体基 体中 含有 40％ 至 60％的奥氏体 。 它们比奥氏体钢强。 它具有*的抗应力腐蚀性能，并且添加 氮 可以充分保留  焊接后 未 退火的韧性和耐蚀性 。

马氏体不锈钢 （马氏体钢）
可以通过热处理调节机械性能的不锈钢通常是一种可硬化的不锈钢。 典型的成绩 的Cr13 类型，诸如 的2Cr13  ，  3Cr13  ，  4Cr13， 等等 的硬度是纯火后更高，和不同回火温度具有不同的强度和韧性的组合。它主要用于汽轮机叶片，餐具和手术器械。 根据化学成分的不同，马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢。 根据结构和强化机理的不同，可分为马氏体不锈钢，马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢。

所述 Ç 的含量 的马氏体钢 的范围从 0.08％ 至 1.00％， 或甚至更高。 通过淬火后的马氏体相变，可以大大提高强度，并且通常需要回火。 通常  以正常 退火 （铁素体）或淬火 + 回火状态交货。 马氏体 不锈钢 具有体心立方结构，并且可以磁化。 当 切削钢时所含 S 量>  0.15％时 ， 可用于承受高速 机械 机加工 ， 但不利于腐蚀。

铬镍钼不锈钢
以铬，镍和钼为主要合金元素的不锈钢。 例如，  00Cr17Ni14Mo2  ，  00Cr19Ni13Mo3  ，  0Cr18Ni16Mo5， 等是奥氏体不锈钢 ，和0Cr26Ni5Mo2 是奥氏体-铁素体不锈钢。 铬镍钼不锈钢，既氧化介质的耐腐蚀性 ， 并减少介质的耐腐蚀性; 两者均匀腐蚀 ， 和局部的耐腐蚀性。 铬是不锈钢获得耐腐蚀性的基本元素。 铬对一般腐蚀，点蚀和缝隙腐蚀非常有利，对晶间腐蚀和应力腐蚀的耐受性好；有利地 ， 非常有利地抵抗点蚀和缝隙腐蚀。 铬和钼的结合大大提高了不锈钢的耐腐蚀性 。 镍是提高不锈钢韧性的有效元素。

沉淀硬化钢 （沉淀硬化钢）
沉淀硬化钢也称为时效硬化钢。 这种钢具有高耐腐蚀性，同时也具有 高强度 水平。  终钢 具有高强度，因为在较低的温度下 ，热处理 相金属间化合物的沉淀是由马氏体形成的。

不锈钢等级组
200系列 — 铬 - 镍 - 锰奥氏体不锈钢

300系列 - 铬 - 镍奥氏体不锈钢

型号 301- 延展性好，用于形成产品。它也可以通过机械加工硬化。良好的焊接性。耐磨性和疲劳强度优于 304 不锈钢。
模型 302-的 耐腐蚀性是相同的 304  ，并且强度好，由于相对高的碳含量。
模型 303-它 是 比较容易切割 比 304 通过添加硫和磷的量小 。
建模 304 - 通用模型; 即 18/8 不锈钢。 在 老 国标 等级 的0Cr18Ni9 和新的等级为 06Cr19Ni10  。
309-型比 304型  具有更好的耐热性  。
型号 316 继 304 的广泛应用的钢种的第二后，主要用于食品工业和*器材，添加钼元素使其获得一种特殊的抗腐蚀结构。因为 它具有酰氯腐蚀更好的抗 比 304， 它也被用来作为 “ ‘海洋钢 ’ 被使用。  SS316 通常在核燃料回收设备使用。  18/10 级不锈钢通常也适用于该应用的水平是。
模型 321 - 除了加入钛以减少材料焊接腐蚀的风险的，其它性质类似于 304  。
400系列 - 铁素体和马氏体不锈钢

408型具有良好的耐热性，较低的耐腐蚀性，Cr的11％。镍的8％。
409型是便宜的型号（英国和美国），通常用作汽车排气管，是铁素体不锈钢（铬钢）。
410型—马氏体（高强度铬钢），具有良好的耐磨性和较差的耐腐蚀性。
416型—添加硫以改善材料的加工性能。
420型“切削*级”马氏体钢，类似于早的不锈钢，例如布氏高铬钢。它也可以用于非常明亮的*。
430型—铁素体不锈钢，用于装饰，例如汽车配件。成形性好，但耐温性和耐腐蚀性差。
440型—碳含量稍高的高强度切削工具钢。经过适当的热处理，可以获得更高的屈服强度。硬度可以达到58HRC，是坚硬的不锈钢之一。常见的应用示例是“剃须刀”。共有三种常用型号：440A，440B，440C和440F（简易处理类型）。
500系列 - 热 - 抗性铬合金钢。

600系列 — 马氏体沉淀硬化不锈钢。

型号 630的常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常称为 17-4  ; 17％的Cr  ，  4％的Ni  。
不锈钢的物理，化学和机械性能
不锈钢的物理性能主要表现在以下几个方面：

①。 热膨胀系数：由于温度变化而导致的材料质量变化。 膨胀系数是膨胀温度曲线的斜率，瞬时膨胀系数是特定温度下的斜率，两个温度之间的平均斜率是平均热膨胀系数。 膨胀系数可以用体积或长度表示，通常用长度表示。
②。 密度：一种物质的密度是该物质每单位体积的质量，单位是 kg / m  3 或 1b / in  3。
③。 弹性模量：当在单位长度上对边缘的两端施加力会导致物体长度的单位发生变化时，每单位面积所需的力称为弹性模量。 单位为 1b / in  3 或 N / m  3。
④。 电阻率：在单位长度的立方材料的两个相对面之间测得的电阻，单位为 Ω•m  ，  μΩ•cm 或（ 过时）Ω/（圆形密耳）  。
⑤。 磁导率：无量纲系数，表示物质易于磁化的程度，是磁感应强度与磁场强度的比率。
⑥。 熔化温度范围：确定合金开始凝固的时间和凝固的时间。
⑦。 比热： 将单位物料的温度改变 1 度所需的热量 。 在英国系统和 CGs 系统中，两者的比热值相同，因为热量单位（  Biu 或 cal） 取决于 每单位质量的水 升高 1 度 所需的热量 。 单位制中的比热值 不同于 英语或 CGS 系统，因为能量单位（  J  ）由不同的定义来定义。 比热的单位为 Btu（1b•0楼） 和 J /  （  kg•k  ）。
⑧。 热导率：一种衡量物质导热速率的量度。 当 在单位截面积的材料上建立每单位长度 1 度 的温度梯度时 ， 热导率定义为每单位时间传导的热量，并且热导率的单位为 Btu /（h•ft•0楼） 或 w /（m•K）。
⑨。 热扩散率：它是一种确定物质内部温度升高速率的性能。它是导热率与热量和密度的乘积之比。热扩散率的单位是 Btu /（h•ft•0楼） 或 w /（m•k）。