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    不銹鋼表面加工等級、特征及用途

    作者:西安鈞同機電  來源:西安鈞同機電   更新時間:2021-03-21  閱讀數:3997
                         不銹鋼表面加工等級、特征及用途

    一.表面加工等級、特征

    原面:NO.1熱軋后施以熱處理及酸洗處理的表面。一般用于冷軋材料,工業用槽罐、化學工業裝置等,厚度較厚由2.0MM-8.0MM。

    鈍面:NO.2D冷軋后經熱處理、酸洗者,其材質柔軟,表面呈銀白色光澤,用于深沖壓加工,如汽車構件、水管等。

    霧面:NO.2B冷軋后經熱處理、酸洗,再以精軋加工使表面為適度之光亮者。由于表面光滑,易于再研磨,使表面更加光亮,用途廣泛,如餐具、建材等。采用改善機械性能的表面處理后,幾乎滿足所有用途。

    粗砂NO.3用100-120號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋。用于建筑內外裝飾材料、電器產品及廚房設備等。

    細砂:NO.4用粒度150-180號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋,條紋比NO.3細。用于浴池、建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備及食品設備等。

    #320用320號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度,具有不連續的粗紋,條紋比NO.4細。用于浴池、建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備及食品設備等。

    毛絲面HAIRLINE:HL NO.4經適當粒度拋光砂帶的連續研磨生成研磨花紋的產品(細分150-320號)。主要用于建筑裝飾,電梯,建筑物的門、面板等。

    亮面:BA經冷軋后施以光亮退火,并經過平整得到的產品。表面光澤度極好,有很高的反射率。如同鏡面的表面。用于家電產品、鏡子、廚房設備、裝飾材料等。

    二.用途

    SUS304:具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能,沖壓彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象,無磁性。廣泛用于家庭用品(1、2類餐具)、櫥柜、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸、汽車配件、醫療器具、建材、化學、食品工業、農業、船舶部件。

    SUS304L:奧氏體基本鋼種,用途最為廣泛;耐蝕性和耐熱性優良;低溫強度和機械性能優良;單相奧氏體組織,無熱處理硬化現象(無磁性,使用溫度-196--800℃)。

    SUS304Cu:以17Cr-7Ni-2Cu為基本組成的奧氏不銹鋼;成形性優良,特別是拔絲和抗時效裂紋性好;--耐腐蝕性與304相同。

    SUS316:耐蝕性和高溫強度特別好,可在苛刻的條件下使用,加工硬化性好,無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、照相、食品工業、沿海設施

    SUS316L:鋼中添加Mo(2-3%),故耐蝕性和高溫強度優良;SUS316L含碳量比SUS316低,因此,抗晶間腐蝕性比SUS316優良;高溫蠕變強度高??稍诳量痰臈l件使用,加工硬化性好,無磁性。適于海水用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料生產設備、照相、食品工業、沿海設施

    SUS321:在304鋼中添加Ti,故抗晶間腐蝕性優良;高溫強度和高溫抗氧性優良;成本高,加工性比SUS304差。耐熱材料、汽車、飛行器排氣管管路,鍋爐爐蓋、管道,化學裝置、熱交換器.

    SUH409H:加工性能、焊接性能良好,高溫抗氧化性能良好,能夠承受的溫度范圍從室溫直到575℃。廣泛用于汽車尾氣排氣系統。

    SUS409L:控制鋼中的C和N含量,故焊接性、成形性和耐蝕性優良;含11%Cr,高溫和常溫下為具有BCC結構的鐵素體不銹鋼;因填了Ti,750℃以下有空氧化性和耐蝕性。

    SUS410:馬氏體代表鋼種,強度高,硬度高(有磁性);抗腐蝕性差,不適合于嚴重腐蝕環境下使用;含C量低,加工性好,通過熱處理可使表面硬化。

    SUS420J2:馬氏體代表鋼種,強度高,硬度高(有磁性);耐腐蝕性差,加工成形性差,耐磨性好;能夠進行熱處理改善機械性能。廣泛用于加工刀具、管嘴、閥門、板尺、餐具。

    SUS430:熱膨脹率低,成型型及耐氧化性好適用于耐熱器具、燃燒器、家電產品、2類餐具、廚房洗滌槽。價格低,加工性好是理想的SUS304的替代品;抗英里腐蝕性好,典型的非熱處理硬化性鐵素體系不銹鋼。

    特別地,316和317不銹鋼(317不銹鋼的性能見后)是含鉬不銹鋼種。317不銹鋼中的鉬含量略高明于316不銹鋼.由于鋼中鉬,該鋼種總的性能優于310和304不銹鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低于15%和高于85%時,316不銹鋼具有廣泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能,所以通常用于海洋環境。

    316L不銹鋼的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能進行退火和需要最大耐腐蝕性的用途中。

    耐腐蝕性:耐腐蝕性能優于304不銹鋼,在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。

    耐熱性:在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中,316不銹鋼具有好的耐氧化性能:在800-1575度的范圍內,最好不要連續作用316不銹鋼,但在該溫度范圍以外連續使用316不銹鋼時,該不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好,可用上述溫度范圍。

    熱處理:在1850-2050度的溫度范圍內進行退火,然后迅速退火,然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過熱處理進行硬化。

    焊接:316不銹鋼具有良好的焊接性能??刹捎盟袠藴实暮附臃椒ㄟM行焊接。焊接時可根據用途,分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕性能,316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼,不需要進行焊后退火處理。

    典型用途:紙漿和造紙用設備熱交換器、染色設備、膠片沖洗設備、管道、沿海區域建筑物外部用材料。

    不銹鋼為什么也生銹?

    不銹鋼為什么也生銹?當不銹鋼管表面出現褐色銹斑(點)的時候,人們大感驚奇:認為“不銹鋼是不生銹的,生銹就不是不銹鋼了,可能是鋼質出現了問題”。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本身化學組成、加互狀態、使用條件及環境介質類型而改變的。如304鋼管,在干燥清潔的大氣中,有絕對優良的抗銹蝕能力,但將它移到海濱地區,在含有大量鹽份的海霧中,很快就會生銹了;而316鋼管則表現良好。因此,不是任何一種不銹鋼,在任何環境下都能耐腐蝕,不生銹的。

    不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅固細密的穩定的富鉻氧化膜(防護膜),防止氧原子的繼續滲入、繼續氧化,而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因,這種薄膜遭到了不斷地破壞,空氣或液體中氧原子就會不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來,形成疏松的氧化鐵,金屬表面也就受到不斷地銹蝕。這種表面膜受到破壞的形式很多,日常生活中多見的有如下幾種:

    1.  不銹鋼表面存積著含有其他金屬元素的粉塵或異類金屬顆粒的附著物,在潮濕的空氣中,附著物與不銹鋼間的冷凝水,將二者連成一個微電池,引發了電化學反應,保護膜受到破壞,稱之謂電化學腐蝕。

    2.  不銹鋼表面粘附有機物汁液(如瓜菜、面湯、痰等),在有水氧情況下,構成有機酸,長時間則有機酸對金屬表面的腐蝕。

    3.  不銹鋼表面粘附含有酸、堿、鹽類物質(如裝修墻壁的堿水、石灰水噴濺),引起局部腐蝕。

    4.  在有污染的空氣中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大氣),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液點,引起化學腐蝕。

    以上情況均可造成不銹鋼表面防護膜的破壞引發銹蝕。所以,為確保金屬表面永久光亮,不被銹蝕,我們建議:

    1.          必須經常對裝飾不銹鋼表面進行清潔擦洗,去除附著物,消除引發修飾的外界因素。

    2.          海濱地區要使用316材質不銹鋼,316材質能抵抗海水腐蝕。

    3.          市場上有些不銹鋼管化學成分不能符合相應國家標準,達不到304材質要求。因此也會引起生銹,這就需要用戶認真選擇有信譽廠家的產品]

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    不銹鋼為什么也會帶磁

    人們常以為磁鐵吸附不銹鋼材,驗證其優劣和真偽,不吸無磁,認為是好的,貨真價實;吸者有磁性,則認為是冒牌假貨。其實,這是一種極其片面的、不切實的錯誤的辨別方法。

    不銹鋼的種類繁多,常溫下按組織結構可分為幾類:

    1.     奧氏體型:如304、321、316、310等;

    2.     馬氏體或鐵素體型:如430、420、410等;

    奧氏體型是無磁或弱磁性,馬氏體或鐵素體是有磁性的。

    通常用作裝飾管板的不銹鋼多數是奧氏體型的304材質,一般來講是無磁或弱磁的,但因冶煉造成化學成分波動或加工狀態不同也可能出現磁性,但這不能認為是冒牌或不合格,這是什么原因呢?

    上面提到奧氏體是無磁或弱磁性,而馬氏體或鐵素體是帶磁性的,由于冶煉時成分偏析或熱處理不當,會造成奧氏體304不銹鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣,304不銹鋼中就會帶有微弱的磁性。

    另外,304不銹鋼經過冷加工,組織結構也會向馬氏體轉化,冷加工變形度越大,馬氏體轉化越多,鋼的磁性也越大。如同一批號的鋼帶,生產Φ76管,無明顯磁感,生產Φ9.5管。因泠彎變形較大磁感就明顯一些,生產方矩形管因變形量比圓管大,特別是折角部分,變形更激烈磁性更明顯。

    要想完全消除上述原因造成的304鋼的磁性,可通過高溫固溶處理開恢復穩定奧氏體組織,從而消去磁性。

    特別要提出的是,因上面原因造成的304不銹鋼的磁性,與其他材質的不銹鋼,如430、碳鋼的磁性完全不是同一級別的,也就是說304鋼的磁性始終顯示的是弱磁性。

    這就告訴我們,如果不銹鋼帶弱磁性或完全不帶磁性,應判別為304或316材質;如果與碳鋼的磁性一樣,顯示出強磁性,因判別為不是304材質。

    我們建議,購買不銹鋼產品應選有信譽的廠家的產品,不要貪便宜,謹防上當。

    不銹鋼的有關實用知識

    A、   不銹鋼熱軋鋼板

    不銹鋼熱軋鋼板是用熱軋工藝生產的不銹鋼鋼板。厚度不大于3mm的為薄板,厚度大于3mm的為厚板用于化工、石油、機械、船舶等行業制造耐蝕零件、容器和設備。其分類和牌號如下:

    1.     奧氏體型鋼

    (1)1Cr17Mn6Ni15N;(2)1Cr18Mn8Ni5N;(3)1Cr18Ni9;(4)1Cr18Ni9Si3;(5)0Cr18Ni9;(6)00Cr19Ni10;(7)0Cr19Ni9N;(8)0Cr19Ni10NbN;(9)00Cr18Ni10N;(10)1Cr18Ni12;(11)0Cr23Ni13;(12)0Cr25Ni20;(13) 0Cr17Ni12Mo2;(14) 00Cr17Ni14Mo2; (15) 0Cr17Ni12Mo2N;(16) 00Cr17Ni13Mo2N;

    (17) 1Cr18Ni12Mo2Ti;(18) 0Cr18Ni12Mo2Ti;(19) 1Cr18Ni12Mo3Ti;(20) 0Cr18Ni12Mo3Ti;

    (21) 0Cr18Ni12Mo2Cu2;(22) 00Cr18Ni14Mo2Cu2;(23) 0Cr19Ni13Mo3;(24) 00Cr19Ni13Mo3;

    (25) 0Cr18Ni16Mo5; (26) 1Cr18Ni9Ti;(27) 0Cr18Ni10Ti;(28) 0Cr18Ni11Nb;(29) 0Cr18Ni13Si4

    2.     奧氏體——鐵素體型鋼

    (30)0Cr26Ni5Mo2;(31)00Cr18Ni5Mo3Si2;

    3.     鐵素體型鋼

    (32)0Cr13Al;(33) 00Cr12;(34)1Cr15;(35)1Cr17;(36)1Cr17Mo;(37)00Cr17Mo; (38)00Cr18Mo2;(39)00Cr30Mo2;(40)00Cr27Mo

    4.     馬氏體型鋼

    (41)1Cr12;(42)0Cr13;(43);1Cr13;(44)2Cr13;(45)3Cr13;(46)4Cr13;47)3Cr16;

    (48)7Cr17

    5.     沉淀硬化型鋼

    (49)0Cr17Ni7Al

    B、    不銹鋼冷軋鋼板

    不銹鋼冷軋鋼板是用冷軋工藝生產的不銹鋼鋼板,厚度不大于3mm的為薄板,厚度大于3mm的為厚板。用于制作耐腐蝕部件,石油、化工的管道、容器、醫療器械、船舶設備等,其分類和牌號如下:

    1.     奧氏體型鋼

    除與熱軋部分相同外(29種),還有:(1)2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8 

    2.      奧氏體——鐵素體型鋼

    除與熱軋部分相同外(2種),還有:(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti

    3.     鐵素體型鋼

    除與熱軋部分相同外(9種),還有:00Cr17

    4.     馬氏體型鋼

    除與熱軋部分相同外(8種),還有1Cr17Ni2

    5.  沉淀硬化型鋼:同熱軋部分

    C、    鐵素體、奧氏體、馬氏體簡介

    大家知道固態金屬及合金都是晶體,即在其內部原子是按一定規律排列的,排列的方式一般有三種即:體心立方晶格結構、面心立方晶格結構和密排六方晶格結構。金屬是由多晶體組成的,它的多晶體結構是在金屬結晶過程中形成的。組成鐵碳合金的鐵具有兩種晶格結構:910℃以下為具有體心立方晶格結構的α——鐵,910℃以上為具有面心立方晶格結構的Υ——鐵。如果碳原子擠到鐵的晶格中去,而又不破壞鐵所具有的晶格結構,這樣的物質稱為固溶體。碳溶解到α——鐵中形成的固溶體稱鐵素體,它的溶碳能力極低,最大溶解度不超過0.02%。而碳溶解到Υ——鐵中形成的固溶體則稱奧氏體,它的溶碳能力較高,最高可達2%。奧氏體是鐵碳合金的高溫相。鋼在高溫時所形成的奧氏體,過冷到727℃以下時變成不穩定的過冷奧氏體。如以極大的冷卻速度過冷到230℃以下,這時奧氏體中的碳原子已無擴散的可能,奧氏體將直接轉變成一種含碳過飽和的α固溶體,稱為馬氏體。由于含碳量過飽和,引起馬氏體強度和硬度提高、塑性降低,脆性增大。不銹鋼的耐蝕性主要來源于鉻。實驗證明,只有含鉻量超過12%時鋼的耐蝕性能才會大大提高,因此,不銹鋼中的含鉻量一般均不低于12%。由于含鉻量的提高,對鋼的組織也有很大影響,當鉻含量高而碳含量很少時,鉻會使鐵碳平衡,圖上的Υ相區縮小,甚至消失,這種不銹鋼為鐵素體

    組織結構,加熱時不發生相變,稱為鐵素體型不銹鋼。當含鉻量較低(但高于12%),碳含量較高,合金在從高溫冷卻時,極易形成馬氏體,故稱這類鋼為馬氏體型不銹鋼。鎳可以擴展Υ相區,使鋼材具有奧氏體組織。如果鎳含量足夠多,使鋼在室溫下也具有奧氏體組織結構,則稱這種鋼為奧氏體型不銹鋼。

    D、   不銹鋼在各領域的應用

    1.     1960年——1999年約40年間,西方國家的不銹鋼產量從215萬噸猛增到1728萬噸,增加了約8倍,平均年增長率約為5.5%。不銹鋼主要用于廚房、家電、運輸、建筑、土木各領域。在廚房器具方面主要有水洗槽和電氣、煤氣熱水器,家電產品主要有全自動洗衣機的滾筒。從節能和再循環等環保的觀點看,不銹鋼的需求有望進一步擴大。在運輸領域主要有鐵道車輛和汽車的排氣系統,用于排氣系統的不銹鋼在每輛車中約為20-30kg,全世界的年需求約100萬噸,這是不銹鋼最大的應用領域。在建筑領域,最近的需求急劇增長,如:新加坡地鐵車站的防護裝置,使用了約5000噸的不銹鋼外裝飾材。再如日本1980年以后,用于建筑業的不銹鋼增長了約4倍,主要用作屋頂、大樓內外裝飾和結構材。80年代,在日本沿海地區使用304型無涂漆材作為屋頂材料,從防銹考慮,逐步轉變為使用涂漆不銹鋼。進入90年代,開發了具有高耐蝕性的20%以上高Cr鐵素體系不銹鋼,被用作屋頂材料,同時為了美觀性,開發了各種表面精加工技術。在土木領域,日本的水壩吸水塔使用不銹鋼。歐美的寒冷地區,為防止高速公路和橋梁的凍結需撒鹽,這就加速了鋼筋的腐蝕,所以使用不銹鋼鋼筋。在北美的道路中,近3年間約有40處采用了不銹鋼鋼筋,每處的使用量為200-1000噸,今后不銹鋼在該領域的市場將有所作為。

    2.     今后擴大不銹鋼應用的關鍵是環保、長壽命和IT的普及。

    關于環保方面,首先從大氣環保的觀點看,用于抑制二惡英發生的高溫垃圾焚燒裝置、LNG發電裝置和使用煤的高效發電裝置的耐熱、耐高溫腐蝕不銹鋼的需求將擴大。還有估計在21世紀初將投入實際應用的燃料電池汽車的電池殼也將使用不銹鋼。從水質環保的觀點看,在給水、排水處理裝置中,具有優異耐蝕性的不銹鋼也將擴大需求。關于長壽命,在歐洲已有的橋梁、高速公路、隧道等設施中,不銹鋼的應用在增加,預計這種潮流將遍及全世界。還有日本一般住宅建筑的壽命特別短為20-30年,廢材處理成為一大問題。最近以壽命達到100年為目標的建筑物開始出現,這樣具有優異耐久性的材料需求將增長。從地球環保的觀點看,長壽命在減少土木、建筑廢材的同時,有必要從引入新概念的設計階段探討如何降低維修成本。關于IT的普及,在IT的發展和普及過程中,功能材料在設備硬件方面起很大的作用,對高精密度、高功能材料的要求非常大。如:在手機和微機部件中,靈活應用了不銹鋼的高強度、彈性和非磁性等特性,使得不銹鋼的應用擴大。還有在半導體和各種基板的制造設備中,具有良好清潔度和耐久性的不銹鋼發揮了重要作用。不銹鋼具有多種其它金屬沒有的優異性能,是一種具有優異耐久性和再循環性的材料,今后對應時代的變化,不銹鋼將廣泛應用于各種領域。

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