不锈钢基础知识

1、不锈钢基础知识 不锈钢基础知识 不锈钢就是钢铁中得精品。近年来,随着经济得飞速发展及人民生活水平得大幅度提高,不锈钢得.需求量呈飞跃式增长。 我们公司就是长期从事不锈钢材料销售、加工与配送业务得专业公司,作为销售部员工,应全面了解不锈钢得基础知识。 1、不锈钢定义 不锈钢就是约含12%wt以上cr(铬)成分得铁基合金钢,具有表面华丽、耐腐蚀性强得特点,不经任何涂料、刷漆等表面处理情况下广泛使用于各种用途,代表钢种就是 13cr 钢、18cr 钢、18cr-8ni 钢。 2、不锈钢得分类 不锈钢大体上按化学成分与金相组织分类,按化学成分可以分为 fe-cr 系与 fe-cr-ni 系,按金相组织

2、可以分为奥氏体系、铁素体系、马氏体系、双相系以及析出硬化系。 (1)奥氏体系不锈钢 面心立方结构,热处理不能硬化,但通过冷加工可以硬化。代表钢种就是 304,18cr-8ni 就是其基本组成。常温、高温下都为奥氏体组织,无不定性。 304 钢种从熔融状态凝固成固相时,优先析出 s-铁素体、常温下应该存在完全得奥氏体相组织,但就是,由于成份偏析而形成部分 s-铁素体,它有害于热加工。但就是加工后,由于冷加工导致形变马氏体得产生,所以经冷加工得材料,会产生部分磁性,而且随着硬化程度得增加,磁性增加。 (2)铁素体系不锈钢 体心立方结构其耐蚀性不如奥氏体不锈钢,但具有抵抗应力腐蚀开裂(scc)能力优

3、越于奥氏体不锈钢;常温下带强磁性,热处理不能硬化,具有优秀得冷延加工性(冷轧)。 (3)马氏体系不锈钢 马氏体不锈钢常温下强磁性,一般来讲其耐蚀性不突出,但强度高,使用于高强度结构用钢。高温下具有稳定得奥氏体组织,空冷或油冷下转变成马氏体相,常温时具有完全得马氏体组织。 (4)双相不锈钢 常温下具有奥氏体与铁素体混合相,强度高,铁素体组织起着抑制应力腐蚀开裂(scc)作用。 (5)析出硬化系不锈钢 利用热处理后时效析出 cu、al、ti、nb 等得金属之间化合物,来提高材料得强度。 3、不锈钢得特性 (1)一般特性 不锈钢得特性可以分为物理性能,包括耐蚀性、焊接性、蠕变强度(creep)、成型

4、加工性,其中尤其重要得耐蚀性机理与一般碳素钢不同,它主要靠不锈钢表面形成得钝化膜来保持其表面不被锈蚀。cr 含量达到 10%以上时耐蚀性变良好。一般来讲奥氏体系钢种得耐蚀性最好,其次就是铁素体与马氏体。 化学发电设备用,高温时蠕变强度就是最重要得机械性能项目,由于奥氏体系不锈钢具有面心立方结构(fcc),所以 600 度以上高温时蠕变强度高于具有体心立方结构(bcc)得铁素体或马氏体不锈钢,但就是从常温到 600 度,马氏体钢种得强度要优于奥氏体得,这就是因为马氏体钢种就是相变(固溶强化)不能依靠相变来硬化,但铁素体钢种与奥氏体钢种无相变。 由于奥氏体钢种具有加工硬化现象,随着加工程度增加加工

5、硬化也增加而其成型性能逐渐相变。 (2)品质特性 a、表面品质 不锈钢薄板价格昂贵,客户对它得表面要求非常高。但不锈钢薄板在制造过程中不可避免会出现各种各样得缺陷,如划伤、麻点、折痕、辊印、裂纹、污染等,从而影响其表面质量。 a、划伤、折痕等缺陷 不管就是用于餐具、锅等得高级材还就是用于钢管得低级材,表面一般都不允许存在这种缺陷。 b、麻点、辊印等缺陷 由于这类缺陷在抛光时很难去掉,所以一般表面不允许出现麻点、辊印等缺陷。但就是这些轻微得缺陷经过研磨后可以用于象建筑装饰、厨具等用途。 c、表面污染、色差等 由于这类缺陷就是表面性得,抛光后可以方便地去除,因此那些加工后需要抛光得产品不会影响其质

6、量,象锅、钢管等用途。 d、裂纹、疤痕等缺陷 由于就是深及内部得缺陷,拉伸后易开裂,因此变形较大得深加工用途不允许存在。 b、抛光性能(bq 性) 目前不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序,只有少数用途如热水器、饮水机内胆、机械构件等不需要抛光。因此这就要求原料得抛光性能良好。影响抛光得因素主要有以下几点: a、原料表面粗度 不锈钢原料表面粗度由热卷原料表面粗度、冷轧工艺、轧辊材质等因素决定。原料粗度越大,则抛光性能越差,粗度越小,则抛光性能越好。 b、原料表面缺陷 如划伤、麻点、过酸洗等,对抛光性能有不利影响。 c、原料晶粒 若晶粒尺寸太大,不均匀,在深拉伸时表面易出现桔皮现象,从而影响

7、 bq 性,若晶粒尺寸小,均匀,则表面不易出现桔皮,bq 性相对好。 c、力学性能 这里得材质就是指不锈钢得力学性能,主要指硬度、屈服强度、抗拉强度、延伸率等指标。见下表(jis 标准): 区分 屈服强度 抗拉强度 延伸率 硬度 ys(n/mm2) ts(n/mm2) ei(%) hv 304 205 520 40 200 304l 175 480 40 200 316 520 40 200 316l 175 480 40 200 430 205 450 22 200 按照硬度得不同要求区分为:ddq 材、硬材、一般材。 区分 ddq 材 一般材 硬材 el(%) 53% 50% 45% 硬度

8、 170 175 180 主要用途 二类餐具,保温杯,锅类等 流通用途,容器等 研磨材,钢管,机械构件等 1)、ddq(deep drawing quality)材: 就是指用于深拉(冲)用途得材料,也就就是大家所说得软材,它得主要特点就是延伸率较高(53%),硬度较低(170),晶粒度 g/s7、0-8、0),深冲性能极佳。目前许多生产保温瓶、 二类餐具、洗涤槽等制品得企业,其产品得加工比一般都较高,有时加工比达 1、98 左右,sus304ddq 材就就是用于这些要求高加工比用途得产品。当然加工比 1、9 以上得产品一般都需要经过几道次得拉伸才能完成,如果硬度值太高,延伸率太低得话,在加工

9、深拉制品时产品极易开裂,影响成品合格率。 2)、硬材 就是指用于钢管、研磨、机械构件等用途,硬度相对较高得材料。这种材料得特点就是延伸率相对较低(45%),硬度较高(hv180),晶粒度 g/s8、5-9、0。它主要用于不需伸拉或较小拉伸就能得到得制品。它与 ddq 材相比有一个优点,就就是 bq 性相对较好。 3)、一般材 主要就是指硬度介于 ddq 材与硬材得材料,一般使用于流通用途、电器、容器等用途。其延伸率50%,硬度 hv175,晶粒度 g/s8、5 左右。 a)、形状 所谓形状就是指钢板得平坦度。用途不同,对平坦度得要求也不一样,像深拉伸制品,一般对形状要求不高,平坦度6mm 即可

10、,而像研磨品等,则对形状要求相对较高,要求平坦度4mm。jis 标准规定不锈钢不平度得最大值为 20mm。 b)、厚度公差 一般来说不锈钢制品得不同,要求原料得厚度公差也各不相同,像餐具、保温杯等,由于它在加工时变形量极大,要求厚度值大一些,所以厚度公差一般要求较小,为 5%左右,市场流通用途一般考虑到各方面需要,约在 8%左右。 同时不锈钢制品销售对象得不同,也会导致客户对原料厚度公差要求不同。一般出口产品客户得厚度公差要求较小,而且公差范围较窄,以保证制品质量,有得企业甚至要求为 2%-3%,而内销企业相对要求厚度公差较大一些,部分客户甚至要求 15%。 c)、焊接性 产品用途得不同对焊接

11、性能得要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般要求不高,但就是绝大多数产品都需要原料焊接性能好,像二类餐具、保温杯、钢管、饮水机等。sus304钢得焊接性能能满足所有用途得需要。 d)、耐腐蚀性 绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机、发酵罐等。不经过抛光就使用得容器一般不得存在酸洗残留、氧化皮残留等缺陷。 一般 304 不锈钢得耐腐蚀性能较好,能满足正常用途需要。 e)、不锈钢各成分特性 区分 特性 c 晶间腐蚀敏感性增强 si 强度、硬度增强、延伸率减少 mn 软性与铸造性增强 p 在常温下发脆 s 拉伸强度与延伸率减少,切削性增加 ni 耐腐蚀性与延伸率增

12、强 cr 耐腐蚀性增强 m0 高温强度与耐晶间腐蚀性增强 4、不锈钢钢种简介、比较(见附表): 5、国内外常用不锈钢牌号对照 序号 中国 日本 美国 德国 gb1220 jis aisi din 1 0cr18ni9 sus304 304 x5crni189 2 00cr19ni10 sus304l 304l x2crni189 3 0cr17ni12m02 sus316 316 x5crnimo1812 4 00cr17ni14m02 sus316l 316l x2crm01812 5 1cr17 sus430 430 x6cr17 附表: 材质成 份 、特性与用途表 分类 钢种 主要化学成

13、分(%) 钢种特性 主要用途 c cr ni m0 其它 奥 氏 体 钢 301 0、15 16-18 6-8 与 304 钢相比,cr、ni含量低,抗拉强度及硬度高 车辆、航空器、弹簧等 301l 0、03 16-18 6-8 在 301 钢得基础上降低c含量,耐腐蚀性提高,添加n元素来弥补c量降低引起得强度下降 铁道车辆构架及装饰材 304 0、08 18-20 8-10、5 奥氏体代表钢种,降低了c 得含量,耐腐蚀性与焊接性方面有明显得提高,低温性能好,无低瘟脆性现象适用于较大得温度范围(-198-800 无磁性,可用做电子产品,极佳得深冲性能,用途极为广泛 。 1、2 类餐具、保温杯

14、热水器钢管建材、 汽车配件等 304l 0、03 18-20 9-13 为低 c 得 304 钢,抗腐蚀能力更好 石油化工等 304cu 0、02-0、05 16、5-17、1 7、5-7、9 cu1、9-2、2 一般性能与 304 钢相似,深冲性能与抗时效开裂性能极佳。 高加工比保温杯、锅 、壶等 316 0、08 16-18 10-14 2-3 添加 m0,使得耐腐蚀性与高温强度特别好,可在苛刻条件下使用。 化学造纸、染料、肥料等 316l 0、03 16-18 12-15 2-3 性能与 316 相似,抗点蚀能力更强 316 钢用途中对耐腐蚀性要求高得 321 0、08 17-19 9-13 ti5*c% 在 304 钢中添加 ti 来防止晶界腐蚀,适用于在430-900 温度下使用。 航空器、锅炉气包等 铁素体钢 409l 0、03 17-19 ti6*c%-0、75 添加了 ti 元素,故其高温耐腐蚀性与高温强度好 焊接后不热处理得产品 410l 0、03 17-19 410 钢基础上降低 c 得含量,其加工性、抗焊接变形、 耐高温性较好 发动机排气管、燃烧器 430 0、12 16-18 为铁素体钢得代表钢种,与奥氏体钢相比较,性能相对逊色,但价格便宜,故作为奥氏体钢得替代品