“鋼”和“鐵”究竟是何物,有什么特性,又有什么關(guān)系,我們平時所說的304、304L、316、 316L又是怎么來的,相互之間又有什么區(qū)別?
鋼:以鐵為主要元素、含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。——GB/T 13304-91《鋼分類》鐵:一種金屬元素,原子序號26。鐵材料有很強的鐵磁性,并有良好的可塑性和導(dǎo)熱性。不銹鋼:耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種。通常使用的鋼種為304、304L、316、 316L,是奧氏體不銹鋼的300系列鋼。
不銹鋼在冶煉過程當(dāng)中,由于加入合金元素品種不同,不同品種加入量的不同。其特性也是不同的,為了加以區(qū)別則冠上了不同的鋼號,下面是常見裝飾用不銹鋼不同鋼號“合金元素”含量表僅供參考:
通常,按照金相組織,把普通的不銹鋼分為三類:奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼。在這三類基本金相組織基礎(chǔ)上,為了特定需求與目的,又衍生出了雙相鋼、沉淀硬化型不銹鋼和含鐵量低于50%的高合金鋼。
基體以面心立方晶體結(jié)構(gòu)的奧氏體組織(CY相)為主,無磁性,主要通過冷加工使其強化(并可能導(dǎo)致一定的磁性)的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以200和300系列的數(shù)字標(biāo)示,如304。
基體以體心立方晶體結(jié)構(gòu)的鐵素體組織((a相)為主,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以430和446為標(biāo)示。
基體為馬氏體組織(體心立方或立方),有磁性,通過熱處理可調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以410, 420以及440數(shù)字標(biāo)示。馬氏體在高溫下具有奧氏體組織,當(dāng)以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s至室溫時,奧氏體組織能夠轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體(即淬硬)。
基體兼有奧氏體和鐵素體兩相組織,其中較少相基體的含量一般大于15%,有磁性,可通過冷加工使其強化的不銹鋼,329是典型的雙相不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比,雙相鋼強度高,耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕及點腐蝕能力均有明顯提高。
基體為奧氏體或馬氏體組織,并能通過沉淀硬化處理使其硬化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以600系列的數(shù)字標(biāo)示,如630,即17-4PH。(我們推薦你關(guān)注“機械工程師”公眾號,時間掌握干貨知識、行業(yè)信息)
一般來說,除合金外,奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性是比較優(yōu)異的,在腐蝕性較低的環(huán)境中,可以采用鐵素體不銹鋼,在輕度腐蝕性環(huán)境中,若要求材料具有高強度或高硬度,可以采用馬氏體不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。
1、因為鋼機械在軋制過程中,軋輥受熱出現(xiàn)細(xì)微變形,導(dǎo)致軋出來的板子厚度出現(xiàn)偏差,一般中間厚兩邊薄。在測量板子厚度時國家規(guī)定應(yīng)測量板頭中間部位。
304不銹鋼是普遍的鋼種,作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現(xiàn)象(無磁性,便用溫度-196℃~800℃)。
作為低碳的304鋼,在一般狀態(tài)下,其耐蝕性與304剛相似,但在焊接后或者消除應(yīng)力后,其抗晶界腐蝕能力;在未進(jìn)行熱處理的情況下,亦能保持良好的耐蝕性,使用溫度-196℃~800℃。
應(yīng)用于抗晶界腐蝕性要求高的化學(xué)、煤炭、石油產(chǎn)業(yè)的野外露天機器,建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。
316不銹鋼因添加鉬,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(yōu)(無磁性)。
海水里用設(shè)、化學(xué)、染料、造紙、草酸、肥料等生產(chǎn)設(shè);照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設(shè)施、繩索、CD桿、螺栓、螺母。
作為316鋼種的低碳系列,除與316鋼有相同的特性外,其抗晶界腐蝕性優(yōu)。
一般地說鉻的含量在10.5%鋼就不易生銹了。鉻鎳的含量越高防腐性就越好,如304材質(zhì)鎳要的含量在8-10%,鉻的含量達(dá)到18-20%,這樣的不銹 鋼在一般情況下是不會生銹的。
冶煉技術(shù)好、設(shè)先進(jìn)、工藝先進(jìn)的大的不銹鋼無論是在合金元素的控制,雜質(zhì)的去除、鋼坯冷卻溫度的控制都能得到保證,因此產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠,內(nèi)在質(zhì)量好,不易生銹。反之一些小的鋼設(shè)落后,工藝落后,冶煉過程中,雜質(zhì)不能去除,生產(chǎn)的產(chǎn)品難免會生銹。
而空氣濕度大,連續(xù)陰雨天氣、或空氣中含酸堿度大的環(huán)境地區(qū)就易生銹。304材質(zhì)不銹鋼,如果周邊環(huán)境太差也是會生銹的。(我們推薦你關(guān)注“機械工程師”公眾號,時間掌握干貨知識、行業(yè)信息)
用酸洗膏或噴霧輔助其銹蝕部位重新鈍化形成氧化鉻薄膜使其重新恢復(fù)耐腐蝕能力,酸洗之后,為了去除所有的污染物和酸殘留物,用清水進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎_洗非常重要。一切處理后用拋光設(shè)重新拋光,用拋光臘封閉即可。對局部有輕微銹斑的也可用1:1的汽油、機油混合液用干凈抹布擦去銹斑即可。
噴砂清理,用玻璃或陶瓷微粒噴丸清理,湮沒,刷洗和拋光。用機械方法有可能擦去以前被清除的材料、拋光材料或湮沒材料造成的污染。所有各種污染尤其是外來鐵顆粒都可能成為腐蝕的來源,特別是在潮濕環(huán)境中。因此,機械清理表面好應(yīng)當(dāng)在干燥條件下進(jìn)行正規(guī)清理。使用機械法只能清理其表面,不能改變材料本身的抗腐蝕能力。因此建議在機械清理后用拋光設(shè)重新拋光,用拋光臘封閉。
不銹鋼為什么也生銹? 當(dāng)不銹鋼管表面出現(xiàn)褐色銹斑(點)的時候,人們大感驚奇:認(rèn)為 “不銹鋼是不生銹的,生銹就不是不銹鋼了,可能是鋼質(zhì)出現(xiàn)了問題”。其實,這是對不銹鋼缺乏了解的一種片面的錯誤看法。不銹鋼在一定的條件下也會生銹的。
不銹鋼具有抵抗大氣氧化的能力——即不銹性,同時也具有在含酸、堿、鹽的介質(zhì)中乃腐蝕的能力——即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是 隨其鋼質(zhì)本身化學(xué)組成、加護狀態(tài)、使用條件及環(huán)境介質(zhì)類型而改變的。如304鋼管,在干燥清潔的大氣中,有優(yōu)良的抗銹蝕能力,但將它移到海濱地區(qū),在含有大量鹽份的海霧中,很快就會生銹了;而316鋼管則表現(xiàn)良好。因此,不是任何一種不銹鋼,在任何環(huán)境下都能耐腐蝕、不生銹的。
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