一(yī)、 不鏽鋼熱軋鋼板
不鏽鋼熱軋鋼板是(shì)用熱軋工藝生產的不鏽鋼鋼板。厚度不大於 3mm 的為薄板,厚度大於 3mm 的為厚板。用於(yú)化工(gōng)、石油、機械、船舶等行業製(zhì)造耐蝕零(líng)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(tiě)素體型鋼(gāng)
( 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 .沉澱硬化型鋼
( 49 ) 0Cr17Ni7Al
二、 不鏽鋼冷軋鋼板
不鏽鋼冷軋鋼板是用冷軋工藝生產的不鏽鋼鋼板,厚度(dù)不大於 3mm 的為薄板,厚度(dù)大於 3mm 的為厚板。用於(yú)製作耐腐蝕部件,石油、化工的管道、容器、醫療器械、船舶設備(bèi)等,其分類和(hé)牌號如下:
1 .奧氏體型鋼
除與熱軋部(bù)分相同(tóng)外( 29 種),還有:( 1 ) 2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3) 1Cr17Ni8
2 .奧(ào)氏體——鐵素體型鋼
除與熱軋部分相(xiàng)同外(wài)( 2 種),還有: (1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2) 1Cr21Ni5Ti
3 .鐵(tiě)素(sù)體型鋼
除與熱(rè)軋部分相同外( 9 種),還有: 00Cr17
4 .馬氏體型(xíng)鋼
除與(yǔ)熱軋部分(fèn)相同外( 8 種),還有 1Cr17Ni2
5. 沉澱硬化型鋼:同熱軋部分
三、鐵素體、奧(ào)氏體、馬氏(shì)體簡介
大(dà)家知道固(gù)態金屬及(jí)合金都是晶體,即在(zài)其內(nèi)部原子是按一定(dìng)規律(lǜ)排列的,排列的方式一般有三種即:體心立方晶(jīng)格結構、麵心立方晶格結構和(hé)密排六方(fāng)晶格結構。金屬是由(yóu)多晶體組成的,它的多(duō)晶體結構是在金屬(shǔ)結晶過程中形成的(de)。組(zǔ)成鐵碳合(hé)金的鐵具(jù)有兩種晶格(gé)結構: 910 ℃ 以下為具有體心立方晶格結構的α——鐵, 910 ℃ 以上為具有麵心(xīn)立方(fāng)晶(jīng)格結構的Υ——鐵(tiě)。如果碳原子擠到鐵的晶(jīng)格中去,而(ér)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(tǐ),它的溶碳能力極低,最大溶解(jiě)度不超過 0.02% 。而碳溶解到Υ——鐵(tiě)中形成的固溶體則(zé)稱(chēng)奧氏體,它的溶(róng)碳能力較高,最高(gāo)可達 2% 。奧氏體是鐵碳合金的高溫相。
鋼(gāng)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(yǐ)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(kuò)散的可能,奧氏體將直接轉變(biàn)成一種(zhǒng)含碳過飽和的α固溶體,稱為馬氏體。由於(yú)含(hán)碳量過飽和,引(yǐn)起馬氏體強度和硬度提高、塑性降低,脆性增大。
不鏽鋼的(de)耐蝕性主要來源於鉻。實驗證(zhèng)明,隻有含鉻量超過 12% 時(shí)鋼的耐蝕性(xìng)能才會大大提高,因此,不鏽鋼中的含(hán)鉻量一般均不低於(yú) 12% 。由於含鉻量的提高,對鋼的組織(zhī)也有很大影響,當(dāng)鉻含量高而碳含量很少時,鉻會使鐵碳平(píng)衡,圖上的Υ相區(qū)縮小,甚至消失,這種不鏽鋼為鐵素體組織結構,加熱時不發生相變,稱為鐵素體(tǐ)型不鏽鋼。
當含(hán)鉻量(liàng)較低(但高於 12% ),碳含量較高,合金(jīn)在從高溫冷卻時,極易形成馬氏(shì)體,故稱這類鋼(gāng)為馬(mǎ)氏體型不鏽鋼。
鎳可以擴展Υ相區,使鋼材具有奧(ào)氏體組(zǔ)織。如果鎳含量足夠(gòu)多(duō),使鋼在室(shì)溫下也具有奧氏體組織結構,則稱這種鋼為(wéi)奧氏體型不鏽鋼。
四、我國和日本常用不(bú)鏽鋼鋼號的近似對照(zhào)
1 .對照表:
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日本( JIS ) |
中國( GB ) |
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SUS304 |
0Cr18Ni9(0Cr19Ni9) |
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SUS 304L |
00Cr19Ni10(00Cr18Ni10) |
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SUS 309S |
0Cr23Ni13 |
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SUS 310S |
0Cr25Ni20(1Cr25Ni20Si2) |
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SUS 316 |
0Cr17Ni12Mo2(0Cr18Ni12Mo2Ti) |
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SUS 316L |
00Cr17Ni14Mo2 |
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SUS 321 |
1Cr18Ni9Ti(0Cr18Ni9Ti) |
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SUS 430 |
1Cr17 |
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SUS 403 |
1Cr12 |
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SUS 410 |
1Cr13 |
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SUS 420J1 |
2Cr13 |
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SUS 420J2 |
3Cr13 |
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SUS 431 |
1Cr17Ni2 |
2 . 牌號後掇 NO . 1 表示熱軋後進行熱處(chù)理、酸洗或類似的處理; NO . 2 表示冷軋後進行熱處理、酸洗或相應處理; NO . 2B 表示冷軋後進行熱(rè)處理、酸洗或(huò)類似(sì)的處理,最後經冷軋獲得(dé)適當光(guāng)潔度。如(rú)304NO . 1 不(bú)鏽鋼板表示牌號為 304 的熱軋不鏽鋼板。再如 321-2B 表示牌號為 321 的冷軋不鏽鋼板,表(biǎo)麵要求冷軋後進行熱處理,酸洗或類似的處理,最後經冷軋獲得(dé)適當光潔(jié)度(dù)。
五、不鏽鋼在各領域(yù)的應用
1 . 1960 年—— 1999 年(nián)約(yuē) 40 年間(jiān),西(xī)方國家的不鏽鋼產量從 215 萬噸猛增到 1728 萬噸,增加了(le)約 8 倍,平均年增長率約為 5 . 5% 。不鏽鋼主要用於廚房、家電、運輸、建築、土木各領域。在廚房器具方麵主要有水洗槽和電氣、煤氣熱(rè)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,不鏽鋼的需求有(yǒu)望(wàng)進一步擴大。
在運輸領(lǐng)域主要有鐵道車輛和汽(qì)車的(de)排氣係統,用(yòng)於排氣係統的不鏽(xiù)鋼(gāng)在每輛車中約為 20 -30kg ,全世界的年需求約 100 萬噸,這是不鏽鋼最大的應用領域。
在建築領域,最近的(de)需求急劇增長,如:新加坡(pō)地鐵車站的防護裝(zhuāng)置,使用了(le)約 5000 噸的不鏽鋼外裝飾材。再如日本 1980 年以後,用於建築業的(de)不鏽鋼增長了約 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(dì)區使用 304 型無塗漆材作為屋頂材料,從(cóng)防鏽(xiù)考慮,逐步轉變為使(shǐ)用塗漆不鏽鋼。進(jìn)入 90 年代,開發了具有高耐蝕性的 20% 以(yǐ)上高 Cr 鐵素體係不鏽鋼,被用作(zuò)屋頂材(cái)料(liào),同時為了(le)美觀性,開(kāi)發了(le)各(gè)種表麵精加工技(jì)術。
在土木領域,日本的(de)水壩吸水塔使用不鏽鋼。歐美的寒冷地區,為防止高(gāo)速公路和橋梁的凍結需撒(sā)鹽(yán),這就加速了鋼筋的(de)腐蝕,所以使用不鏽鋼鋼筋。在北美的道路中,近 3 年間約有 40 處采用了不鏽鋼鋼筋,每處的(de)使用(yòng)量為 200-1000 噸,今後不鏽鋼(gāng)在該領域的市場(chǎng)將有所作為。
2 .今後擴(kuò)大不鏽鋼應用的關(guān)鍵是環(huán)保、長壽命和 IT 的(de)普及。
關於環保方麵,首先從大氣環保的觀點看,用於抑製二惡英(yīng)發生的高溫垃圾焚燒裝置、 LNG 發電(diàn)裝(zhuāng)置和使用煤的高效發電裝置的耐熱、耐高溫(wēn)腐蝕不鏽鋼的需求將擴大。還有(yǒu)估計在 21 世(shì)紀初將投入實際應用的燃料(liào)電池汽車的(de)電(diàn)池殼也將使用不(bú)鏽鋼。從水質環保的觀點看,在給水、排水處(chù)理裝置中,具有(yǒu)優(yōu)異耐蝕性的(de)不鏽鋼也將擴大需求。
關於長壽命,在歐洲已有的橋梁、高(gāo)速公路、隧道等(děng)設施中,不鏽鋼的應用在增加,預計(jì)這種潮流將遍及全世界。還(hái)有日本一般住宅建築的壽命特別短(duǎn)為 20-30 年,廢材處理成為一大問題。最近以壽命達(dá)到 100 年為目標的建築物開始出現,這樣具有優異耐(nài)久性(xìng)的材料需求將增長(zhǎng)。從地球環保的觀點看,長(zhǎng)壽命在減少土木、建築廢材的同時,有必要從引入新概念的設計階段探討如何降低維修成本。
關於 IT 的普及,在 IT 的發展和普及(jí)過程中,功(gōng)能材料在設備硬件方麵起很大的作用,對高精密度、高功能(néng)材料的要求非常大。如:在手機和微機部件(jiàn)中,靈活應用(yòng)了不鏽鋼的高強度、彈性和非磁(cí)性等特性,使得不鏽鋼的應用擴大。還有在半導體(tǐ)和各(gè)種基板的製造設備(bèi)中,具有良好清潔度和耐(nài)久性的(de)不鏽鋼發揮了重要作用。
不鏽鋼具有多種其它金屬沒有的優異(yì)性能,是一種具有優異耐久性和再循環性的材料,今後對(duì)應時代的變(biàn)化,不鏽鋼將廣泛(fàn)應用於各種領(lǐng)域。
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