不銹鋼材質(zhì)介紹
是否具有磁性不銹鋼相比主要于鎳（nickle）的含量。磁性較強(qiáng)的不銹鋼（430）是含鉻（chrome）而不含鎳的，也成為Cr不銹鋼，俗稱“不銹鐵”，有一定的防腐蝕能力。而不銹鋼是既含鉻又含鎳的，由于鎳屬于較穩(wěn)定元素，那么它的抗腐蝕能力自然要比不銹鐵強(qiáng)很多，由于鎳的價格較貴，所以從成本上不銹鋼要高于不銹鐵，再加上抗腐蝕能力的差異，不銹鋼價格比不銹鐵高出1/4~1/3。
不銹鋼作用
不銹鋼不會產(chǎn)生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強(qiáng)度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結(jié)構(gòu)部件永久地保持工程設(shè)計的完整性。含鉻不銹鋼還集機(jī)械強(qiáng)度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可滿足建筑師和結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的需要。
不銹鋼分類
不銹鋼材質(zhì)通常按基體組織分為：
1、鐵素體不銹鋼
含鉻12%~30%，其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。
在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。
2、奧氏體不銹鋼
含鉻大于18%，還含有8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕。
在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過相變使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼對硝酸具有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用
3、奧氏體鐵素體雙相不銹鋼，兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點，并具有超塑性
是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。
4、馬氏體不銹鋼。強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差
通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型，如20Cr13 ,30Cr13 ,40Cr13等。淬火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合，主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。
代表鋼號、化學(xué)成分、室溫力學(xué)性能
馬氏體不銹鋼的代表鋼號為12Cr13、20Cr13、30Cr13等
鐵素體不銹鋼的代表鋼號為10Cr17、10Cr17Mo等
奧氏體不銹鋼的代表鋼號為06Cr19Ni10(304)、022Cr19Ni10(304L)、 06Cr17Ni12Mo2(316)、022Cr17Ni12Mo2(316L)、06Cr18Ni11Ti(321)、06Cr18Ni11Nb(347) 等
雙相不銹鋼的代表鋼號為00Cr26Ni7Mo2Ti等
化學(xué)成分與不銹鋼性能關(guān)系
1.碳C：可增加硬度和強(qiáng)度，含量過高會降低其延展性和耐蝕性。
2.鉻Cr：可增加耐蝕性、抗氧化性，使品粒細(xì)化，增加強(qiáng)度，硬度和耐磨性。
3.鎳Ni：可增加高溫強(qiáng)度、耐蝕性，降低冷加工硬化之速率。
4.鉬Mo：增加強(qiáng)度，對氧化物和海水的耐蝕性優(yōu)良。
5.銅Cu：利于冷加工成型，降低磁性。
不銹鋼牌號分組
沉淀硬化型不銹鋼。具有有很好的成形性能和良好的焊接性，可作為超高強(qiáng)度的材料在核工業(yè)、航空和航天工業(yè)中應(yīng)用。
按成分可分為Cr系（SUS400）、Cr－Ni系（SUS300）、Cr－Mn－Ni（SUS200）及析出硬化系（SUS600）。
200 系列—鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼
300 系列—鉻-鎳 奧氏體不銹鋼
301—延展性好，用于成型產(chǎn)品。也可通過機(jī) 速硬化。焊接性好?？鼓バ院推趶?qiáng)度優(yōu)于304不銹鋼。
302—耐腐蝕性同304，由于含碳相對要高因而強(qiáng)度更好。
303—通過添加少量的硫、磷使其較 削加工。
304— 即18/8不銹鋼。GB牌號為0Cr18Ni9。
309—較之304有更好的耐溫性。
316—繼304之後，第二個得到最廣泛應(yīng)用的鋼種，主要用于食品工業(yè)和外科手術(shù)器材，添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結(jié)構(gòu)。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作“船用鋼”來使用。SS316則通常用于核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常也符合這個應(yīng)用級別。
321—除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫銹蝕的風(fēng)險之外其他性能類似304。
400 系列—鐵素體和馬氏體不銹鋼
408—耐熱性好，弱抗腐蝕性
409—最廉價的型號（英美），通常用作汽車排氣管，屬鐵素體不銹鋼（鉻鋼）。
410—馬氏體（高強(qiáng)度鉻鋼），耐磨性好，抗腐蝕性較差。
416—添加了硫改善了材料的加工性能。
420—“刃具級”馬氏體鋼，類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術(shù)刀具，可以做的非常光亮
430—鐵素體不銹鋼，裝飾用，例如用于汽車飾品。良好的成型性，但耐溫性和抗腐蝕性要差。
440—高強(qiáng)度刃具鋼，含碳稍高，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚磲峥梢垣@得較高屈服強(qiáng)度，硬度可以達(dá)到58HRC，屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應(yīng)用例子就是“剃須刀片”。常用型號有 三種：440A、440B、440C，另外還有440F（易加工型）。
500 系列—耐熱鉻合金鋼
600 系列—馬氏體沉淀硬化不銹鋼
630—最常用的沉淀硬化不銹鋼型號
不銹鋼耐腐蝕的原因
所有金屬都和大氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進(jìn)行氧化，使銹蝕不斷擴(kuò)大，最終形成孔洞?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ?，鋅，鎳和鉻）進(jìn)行電鍍來保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護(hù)僅是一種薄膜。如果保護(hù)層被破壞，下面的鋼便開始銹蝕。
不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻，但是因為鉻是鋼的組成部分之一，所以保護(hù)方法不盡相同。
在鉻的添加量達(dá)到10．5％時，鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時，盡管仍可提高耐腐蝕性，但不明顯。原因是用鉻對鋼進(jìn)行合金化處理時，把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護(hù)表面，防止進(jìn)一步地氧化。這種氧化層極薄，透過它可以看到鋼表面的自然光澤，使不銹鋼具有獨(dú)特的表面。而且，如果損壞了表層，所暴露出的鋼表面會和大氣反應(yīng)進(jìn)行自我修理，重新形成這種氧化物"鈍化膜"，繼續(xù)起保護(hù)作用。
因此，所有的不銹鋼元素都具有一種共同的特性，即鉻含量均在10．5％以上。
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