各种不锈钢的耐腐蚀性能

1、各种不锈钢的耐腐蚀性能304是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。302B是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。304L是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中

2、所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。304N是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。305和384不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。308不锈钢用于制作焊条。309、310、314及330不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性316和317型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304

3、不锈钢。其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。321、347及348是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。镍与不锈钢基础知识镍在不锈钢中的作用镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。普通碳钢的晶体结构称为铁氧体，呈体心立方（BCC）结构，加入镍，促使晶体结构从体心立方（BCC）结构转变为

4、面心立方（FCC）结构，这种结构被称为奥氏体。然而，镍并不是唯一具有此种性质的元素。常见的奥氏体形成元素有：镍、碳、氮、锰、铜。这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义。目前，人们已经研究出很多公式来表述奥氏体形成元素的相对重要性，最著名的是下面的公式：奥氏体形成能力=Ni%+30C%+30N%+0.5Mn%+0.25Cu%从这个等式可以看出：碳是一种较强的奥氏体形成元素，其形成奥氏体的能力是镍的30倍，但是它不能被添加到耐腐蚀的不锈钢中，因为在焊接后它会造成敏化腐蚀和随后的晶间腐蚀问题。氮元素形成奥氏体的能力也是镍的30倍，但是它是气体，想要不造成多孔性的问题

5、，只能在不锈钢中添加数量有限的氮。添加锰和铜会造成炼钢过程中耐火生命减少和焊接的问题。从镍等式中可以看出，添加锰对于形成奥氏体并不非常有效，但是添加锰可以使更多的氮溶解到不锈钢中，而氮正是一种非常强的奥氏体形成元素。在200系列的不锈钢中，正是用足够的锰和氮来代替镍形成100%的奥氏体结构，镍的含量越低，所需要加入的锰和氮数量就越高。例如在201型不锈钢中，只含有4.5%的镍，同时含有0.25%的氮。由镍等式可知这些氮在形成奥氏体的能力上相当于7.5%的镍，所以同样可以形成100%奥氏体结构。这也是200系列不锈钢的形成原理。在有些不符合标准的200系列不锈钢中，由于不能加入足够数量的锰和氮，

6、为了形成100%的奥氏体结构，人为的减少了铬的加入量，这必然导致了不锈钢抗腐蚀能力的下降。在不锈钢中，有两种相反的力量同时作用：铁素体形成元素不断形成铁素体，奥氏体形成元素不断形成奥氏体。最终的晶体结构取决于两类添加元素的相对数量。铬是一种铁素体形成元素，所以铬在不锈钢晶体结构的形成上和奥氏体形成元素之间是一种竞争关系。因为铁和铬都是铁素体形成元素，所以400系列不锈钢是完全铁素体不锈钢，具有磁性。在把奥氏体形成元素-镍加入到铁-铬不锈钢的过程中，随着镍成分增加，形成的奥氏体也会逐渐增加，直至所有的铁素体结构都被转变为奥氏体结构，这样就形成了300系列不锈钢。如果仅添加一半数量的镍，就会形成5

7、0%的铁素体和50%的奥氏体，这种结构被称为双相不锈钢。400系列不锈钢是一种铁、碳合铬的合金。这种不锈钢具有马氏体结构和铁元素，因此具有正常的磁特性。400系列不锈钢具有很强的抗高温氧化能力，而且与碳钢相比，其物理特性和机械特性都有进一步的改善。大多数400系列不锈钢都可以进行热处理。300系列不锈钢是一种含有铁、碳、镍和铬的合金材料，一种无磁性不锈钢材料，比400系列不锈钢具有更好的可锻特性。由于300系列不锈钢的奥氏体结构，因此它在许多环境中具有很强的抗腐蚀性能，具有很好的抗金属超应力引起的腐蚀所造成的断裂的性能，而且其材料特性不受热处理的影响。不锈钢的性能与组织目前已知的化学元素有10

8、0多种，在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说，最常用的元素有十几种，除了组成钢的基本元素铁以外，对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是：碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外，都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的，当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时，它们的影响要比单独存在时复杂得多，因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用，而且要注意它们互相之间的影响，因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。1）各种元素

9、对不锈钢的性能和组织的影响和作用1-1.铬在不锈钢中的决定作用：决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止，还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明：铬使铁基固溶体的电极电位提高铬吸收铁的电子使铁钝化钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。1-2.碳在不锈钢中的两重性碳是工业用钢的主要元素之一，钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在

10、钢中的含量及其分布的形式，在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面，一方面碳是稳定奥氏体的元素，并且作用的程度很大（约为镍的30倍），另一方面由于碳和铬的亲和力很大，与铬形成系列复杂的碳化物。所以，从强度与耐腐烛性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。认识了这一影响的规律，我们就可以从不同的使用要求出发，选择不同含碳量的不锈钢。例如工业中应用最广泛的，也是最起码的不锈钢0Crl34Cr13这五个钢号的标准含铬量规定为1214，就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的，目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后，固溶体中的含铬量不致低于11.7这一最低限度的

11、含铬量。镍基本知识介绍在自然界，最主要的镍矿是红镍矿（砷化镍）与辉砷镍矿（硫砷化镍）。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家，在多米尼加也有大量的镍矿。金属镍主要用于电镀工业，镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。极细的镍粉，在化学工业上常用作催化剂。镍大量用于制造合金。在钢中加入镍，可以提高机械强度。如钢中含镍量从294%增加到了7.04%时，抗拉强度便由522公斤/毫米2增加到728公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件，如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-05%的镍钢，它的膨胀系数非常小，几乎不热胀冷缩，用来制造多种精密机械，精确量规等。含镍46%

12、、含碳015%的高镍钢，叫“类铂”，因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似，这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要，可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框，也用这种类铂钢做，透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由675%镍、16%铁、15%铬、15%锰组成的合金，具有很大的电阻，用来制造各种变阻器与电热器。钛镍合金具有“记忆”的本领，而且记忆力很强，经过相当长的时间，重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状，所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度，在转变温度之上，它具有一种组织结构，而在转变温度之下，它又有另一种组织结构。结构不同，性能也就不同。例如：一种钛

13、镍记忆合金，当它在转变温度之上时，很坚硬，强度大，而在这个温度以下，它却很软，容易冷加工。这样，当我们需要它记忆什么形状时，就把它做成那种形状，这就是它的“永久记忆“形状，在转变温度以下，由于它很软，我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需要它恢复到原来形状时，只要把它加热到转变温度以上就行了。镍具有磁性，能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金，磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时，不仅自己会被吸过去，而且在它下面吊了比它重六十倍的东西，也不会掉下来。这样，可以用它来制造电磁起重机。镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的，氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。不锈钢的磁性

14、在现实生活中，大多数人都认为不锈钢是没有磁性的，并借助磁铁来鉴别不锈钢，这种方法很不科学。首先锌合金、铜合金一般都可以仿不锈钢的外观颜色，也没有磁性，容易误认为是不锈钢；而即使是我们目前最常使用的304钢种,在经过冷加工后，也会出现不同程度的磁性。所以不能只凭一块磁铁来判断不锈钢的真伪。那么不锈钢的磁性究竟是怎么来的？根据材料物理学的研究，金属的磁性来源于电子自旋的结构，电子自旋属于量子机械性能，既可以“向上”，也可以“向下”。在铁磁性金属中，电子会自动按照同一方向进行旋转，而反铁磁性金属材料中，一些电子按照规则的模式进行，而相邻电子则朝着相反方向或反平行自旋，但对于三角形晶格中的电子来说，由

15、于每个三角形中的两个电子都必须按照相同方向自旋，因此自旋结构已经不存在。通常来说，奥氏体不锈钢（以304为代表）是无磁性的，但是也可能带有弱磁性，而铁素体（主要有430、409L、439和445NF等）和马氏体（以410为代表）一般都是带有磁性的。不锈钢里面有一些钢种（如304等）分类为“无磁性不锈钢”的是指其磁性指标低于某个值而已，也就是说，一般不锈钢都或多或少带有一定的磁性。此外，上面提到奥氏体是无磁或者弱磁性，而铁素体和马氏体是带磁性的，由于冶炼时成分偏析或热处理不当，会造成奥氏体304不锈钢中出现少量的马氏体或铁素体组织，这样304不锈钢中就会出现弱磁性。另外，304不锈钢经过冷加工，

16、组织结构也会向马氏体转化，冷加工变形越大，马氏体转化越多，磁性也会越强。想要完全消除304不锈钢的磁性，可以通过高温固溶处理恢复稳定奥氏体组织，从而消除磁性。因此材料的磁性是由分子排布是否规则及电子自旋的同向性决定的，我们认为是材料的物理性能，而材料的耐腐蚀性能则是由材料的化学成分决定的，是材料的化学性能，与材料是否有磁性无关。从不锈钢发展前景来看，400系代替300系可谓大势所趋。而200系材料由于废钢回收面临着诸多困难，系非环保不锈钢，如果加大该钢种的使用，不利于整个不锈钢行业的可持续发展，所以现在很多有深谋远虑的大型企业都向200系说不，而将眼光投向了更具有发展潜力的400系不锈钢。钼金

17、属在不锈钢中的应用不锈钢的钝化作用是在氧化性介质中形成的，通常所说的耐腐蚀，多指氧化介质而言。在非氧化性酸中，如稀硫酸和强有机酸中，一般铬不锈钢、铬镍不锈钢均不耐蚀。特别是在含有氯离子（Cl）的介质中，由于氯离子能破坏不锈钢表面的钝化膜，造成不锈钢局部地区的腐蚀，即点腐蚀。在不锈钢中加入钼和铜是提高不锈钢在非氧化性介质中抗蚀性能的有效途径。钼能促使不锈钢表面钝化，具有增强不锈钢抗点腐蚀和缝隙腐蚀的能力，铁素体不锈钢中如果不含钼，铬含量再高也很难获得满意的抗点蚀性能，但只有在含铬钢中钼才能发挥作用。一般来说，铬含量越高，钼提高钢耐点蚀性能效果越明显。研究表明，钼提高耐点蚀性能的能力相当于铬的3倍

18、。1617钢中加入1%的钼（1617M0）可使其在有机酸和盐酸中的耐腐蚀性能明显提高。18-8铬镍钢中加入1.54.0%的钼，可以提高其在稀硫酸、有机酸（醋酸、蚁酸、草酸）、硫化氢、海水中的耐蚀性能。钼是形成铁素体的元素，因此，18-8铬镍钢加钼后，为保持纯奥氏体组织，镍含量也要相应提高。加钼后，18-8钢的镍含量一般提高至12%以上，女口0Cr17Ni12M02和00Cr17Ni14M02。钼能改善奥氏体不锈钢的高温力学性能，如表1-4。在马氏体不锈钢中加入0.5%4.0%的钼可以增加钢的回火稳定性。钼在不锈钢中还能形成沉淀析出相，提高钢的强度，如沉淀硬化型不锈钢0Cr17Ni5M03。钼对

19、不锈钢高温力学性能的影响牌号0Cr18Ni9抗拉强度N/mm2屈服强度，N/mm2蠕变极限20C316C538C760C871C20C316C538C760C871CN/mm258644137920011724117212497691195865384552761722622411931381031710Cr17Ni12Mo2碳元素在不锈钢中的作用碳是不锈钢中仅次于铬的第二号常用元素，不锈钢的组织和性能在很大程度上取决于碳含量及其分布状态。碳是稳定奥氏体元素，它对奥氏体的稳定作用很强烈，约为镍的30倍。图1-3显示碳对不锈钢奥氏体区的影响在高温下处于a或a+丫相区的铬钢是不能或很难通过淬火得到

20、马氏体组织的。以含铬13%的钢为例，碳含量小于0.08%时为铁素体钢，碳含量0.08%0.15%时为半马氏钢，碳含量大于0.15%时为马氏体钢。碳能显著提高不锈钢的强度，从2613、3613、4613到9618，钢的强度随碳含量增加逐级提高。在奥氏体钢中碳也是最有效的固溶强化元素。表1-3显示奥氏体钢抗拉强度和屈服强度随碳含量增加而上升。碳含量，%屈服强度（?0.2，N/mm2抗拉强度（?b,N/mm20.0201765890.0652506270.14304706不锈钢丝网的原料-不锈钢盘条的市场需求从目前情况看，性能可靠、表面优良的304高线盘条，越来越受到不锈钢丝网生产厂家的青睐。是出丝

21、网的唯原料。在国内现在只有太钢和大连等少数厂家生产。而供微丝生产的316L，现在只能全部靠进。太钢不锈钢高线0.213337450.305358797不锈钢奥氏体化时碳的最大溶解度为0.50%，在冷却过程中碳的溶解度减少，不断析出，由于碳和铬的亲和力很大，它能与铬形成一系列复杂的碳化物，碳化物的类型因钢中铬含量的不同而异。含铬小于10%的钢，主要为渗碳体型碳化物（Fe.Cr）3C,高铬钢中的碳化物为复杂碳化物67C3和623C6。碳化物中的铬可以被置换，以（Fe.Cr）7C3和（Fe.Cr）23C6的的形式存在。不锈钢中的碳化物主要以（Fe.Cr）23C6形式存在。碳与铬形成碳化物时要占用不锈

22、钢中的一部分铬，以Cr23C6为例计算：Cr23C6：（铬原子量X23（碳原子量X=6）（52X23）（12X6）17不锈钢中的碳要与17倍的铬结合，生成碳化物，固溶体中的铬含量必然要减少，钢的耐腐蚀性能就要降低。如果形成碳化物后固溶体中的铬含量低于11.65%，就不能称其为不锈钢，模具钢Cr12和Cr12MoV就是一例。0Cr134Cr13五个牌号标准中规定含铬量为12.014.0%，就是考虑到碳要与铬形成碳化物确定的。因为碳对耐腐蚀性能有不利的影响，奥氏体和铁素体钢很少采用碳来强化，其含碳量多在0.15%以下。马氏体钢的含碳量大多在0.10%0.40%范围内。不锈钢丝网用途及市场情况不锈钢

23、丝网及其产品在工业生产和人民生活中广泛使用。化工、冶金及环保工业中的滤网、除尘袋已由不锈钢丝网逐步替代尼龙网、塑料网或钢网，在腐蚀及高温环境更显出其优越性。随着人民生活水平的提高，不锈钢窗纱网已在南方沿海城市普及，其美观耐用的特点是其它材料不可比的。在军事、科技等领域也有广泛的用途。用不锈钢丝作金属软管的内材外包，可直接用于航空工业中的空中加油管、核工业中的添加料管。由不锈钢微丝织成的不锈钢网布是防弹背心、电缆屏蔽网及电子对撞机的必选材料。由于不锈钢丝网使用范围很广，随着我国经济的发展，对它的需求量也越来越大。据有关资料显示，98年全国不锈钢细丝产量为8000吨左右，微丝不足300吨。同年我国

24、仅织网就消耗不锈钢丝15000-16000吨，其中不锈钢细丝约10000吨，不锈钢微丝约500吨。而生产不锈钢细丝和微丝，其原料必须选择304及316L高线盘条。不锈钢拉丝工艺及产品在我国八十年代中期，主要分布在河北安平及江苏兴化、东台等地，一大批家庭式的企业遍布上述地区，设备简陋，产品质量低下，有些甚至是冒伪劣产品，相互之间大打价格之战，使不锈钢丝网市场陷入无序状态。进入90年代中后期，一批国外及台商企业进入大陆拉丝市场，由于其资金雄厚，有较先进的不锈钢拉拔工艺和设备，促进了我国不锈钢丝网的发展。比较典型的有：独资企业秦皇岛板口不锈拉丝厂、江苏台商合资企业江阴元泰不锈钢股份公司、唐山台商独资

25、企业银河不锈钢拉丝厂以及我国生产最早、目前最大的拉丝织网企业河南新乡五四0厂。河北安平是全国最大的不锈钢丝网集散地，也是我国不锈钢丝网供求的晴雨表。每月不锈钢丝的交易量达3000吨以上。不锈钢丝网几乎占全国市场的70%以上。但该市场总体来讲，经营产品档次不高，伪劣产品居多。随着市场经济的不断完善，特别是外贸出口的影响，产品的质量品种越来越受到重视。丝网市场逐步被高起点、高质量、有信誉的企业所占领。进入2000年以来，由于受东南亚经济的复苏，丝网受出口的拉动，产品的价格上扬，市场广阔。如304材质40号丝（C0.15mm（由99年10月份的2.8万元/t,上涨到3.5万元/t。外贸出报价更高，从

26、近期的河北安平市场显示，性能优良的304、316L品种较为走俏。广东沿海经济发达地区对高质量的产品，需求越来越大。随着我国加入WTO的临近，外贸出会大增，将促进不锈钢拉丝行业的发展。国内主要生产规格产量（吨/年）秦皇岛板拉丝厂C3mm-C0.1mm3000江阴兀泰不锈钢股份公司C3mm-C0.5mm2000唐山银河不锈钢丝网厂C3mm-C0.5mm800河北女平女明不锈辛钢线材公司C3mm-C0.15mm500河南新乡五四0厂C0.5mm-C0.025mm100上海冶金研究所C0.5mm-厂门C0.035mm50盘条试生产后，对全国拉丝行业影响很大。在太钢内部及周边地区现已有十几家规模不等的不

27、锈钢拉丝企业。从今后的发展趋势看，太原利用其原料和能源优势很可能会成为又一个不锈钢丝网基地。不锈钢金属丝网的发展与应用张朝霞（德国柯福乐有限责任公司上海代表处）近几年建筑装饰行业发展迅猛，建筑材料款式品种层出不穷。德国柯福乐有限责任公司生产的不锈钢金属丝网（亦称：建筑金属织物）就是其中之一。该产品参加了德国2000年汉堡博览会，所制作的德国电信的展台引起了广泛的关注和好评，从此发展更上一层楼。它除了具有其他类似产品共同特点外，还具有独特的优点。它具有应用领域广泛、美观大方、性能独特、经久耐用的特点，具有良好的发展前景。一简介建筑用不锈钢金属丝网这一新产品，是由不锈钢棒和不锈钢丝（绳）在电脑控制

28、的纯机器作用下编织而成。有多种图案，美观高贵；不同的图案可有不同应用方向，如果同样的应用采用不同的图案又会得到不同的效果，相信总有一款令您满意。编织成的金属丝网尺寸最大宽度为8.5米，最长无限制长。它可以应用于室内及室外的装饰：幕墙、墙壁、天花板、栏杆、前台和隔断、地板的装饰及您个人所想象到的东西（您的书桌，您家的门），甚至它本身围成一个圆圈再放进去一个灯泡，它就成了一盏灯。融简洁、优雅、极具变幻力的不锈钢金属丝网是一种独特的建筑装饰材料，它给建筑师的建筑设计增添无与伦比的时代空间感。通过透视画面，ARTOS不锈钢金属丝网呈现给人们一个全新的视野。根据一天中的时间的变化，它可以通过阴影的不断变

29、化向人们展现出一幅无限变幻的流动画面。ANDREASKUFFERATH是欧洲主要的生产金属织物的公司之一。KUFFERATH的ARTOS系列不锈钢金属丝网产品为建筑和设计提供独一无二的品质和无与伦比的结构，给建筑设计提供了一种全新的选择。二产品结构与安装（1）产品的制作工艺我国有类似的产品是通过半手工编织而成的。缺点体现在网的工艺方面（稳定性不行），封边问题（焊点为黄黑色），材质问题（逐渐变黄变暗），及所连带的安装复杂性问题（在安装方面加大成本）及不能满足大工程量对产品的需求，另外就是品种单一，品种难以做到多种。德国电脑程控机械编织机及德国技术，大大解决了上述缺陷，生产率显著提高，花色品种可以多选，变化方便。金属不锈钢丝网主要由不同的经线和纬线编织而成，有不同的经线和纬线规格可供选择，具有高度的光线穿透能力。纬线可有2、3、4根织成，且孔眼的宽度可变化。前面和后面结构不同，间隔宽度可根据工程的结构的需要或根据工程的不同部位而变化。间距变化方便，生产出的产品均匀，线