不銹鋼

用外行的話來說，不銹鋼是不易生銹的鋼。實(shí)際上，某些不銹鋼同時(shí)具有防銹性和耐酸性（耐腐蝕性）。不銹鋼的抗銹蝕性和耐蝕性是由于在其表面形成了富鉻的氧化膜（鈍化膜）所致。該耐銹性和耐腐蝕性是相對的。試驗(yàn)表明，鋼在大氣和水等弱介質(zhì)和硝酸等氧化性介質(zhì)中的耐腐蝕性隨鋼中鉻水含量的增加而增加。當(dāng)鉻含量達(dá)到一定百分比時(shí)，會產(chǎn)生鋼的耐蝕性。突然的變化，即從不易生銹到不易生銹，從不耐腐蝕。有很多方法可以對不銹鋼進(jìn)行分類。根據(jù)室溫下的組織結(jié)構(gòu)，有馬氏體，奧氏體，鐵素體和雙相不銹鋼。根據(jù)主要化學(xué)成分，它們可以基本上分為兩個(gè)主要體系：鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼；按用途劃分有耐硝酸不銹鋼，耐硫酸不銹鋼，耐海水不銹鋼等。根據(jù)耐腐蝕的類型，可分為耐點(diǎn)蝕不銹鋼，應(yīng)力腐蝕不銹鋼，耐蝕不銹鋼，耐晶間腐蝕不銹鋼等；根據(jù)功能特點(diǎn)，可分為電磁不銹鋼，易切削不銹鋼，低溫不銹鋼，高強(qiáng)度不銹鋼等。由于不銹鋼在寬溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的耐腐蝕性，可成型性，相容性和韌性，因此已廣泛用于重工業(yè)，輕工業(yè)，日用品工業(yè)和建筑裝飾行業(yè)。。

根據(jù) ISO  /  TS  /  5510-2003  ，  EN10088-1  ：  1995  ，  ASTMA959-01  ，  EN10095-01 和其他國外標(biāo)準(zhǔn)，耐蝕性是重要的特征，  Cr 含量至少為 10  。 。5  ％或含 C 大的 一種 。 2  ％的鋼是不銹鋼。 耐熱鋼的主要技術(shù)要求是它們能承受高于550℃氣體及其燃燒產(chǎn)物的溫度會受到影響。

奧氏體 鋼（奧氏體不銹鋼）
室溫下具有奧氏體結(jié)構(gòu)的不銹鋼。當(dāng)鋼中含 約 18％ 的Cr  ，  8％ 至 10％ 的Ni  ，和 大約 0.1％  Ç  ，它具有穩(wěn)定的奧氏體結(jié)構(gòu)。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括的 18Cr-8Ni 鋼和 通過添加 Cr 和 Ni 含量并在此基礎(chǔ)上 添加 Mo  ，  Cu  ，  Si  ，  Nb  ，  Ti 等元素 開發(fā) 的高 Cr-Ni 系列鋼。 。奧氏體不銹鋼是非磁性的，具有高韌性和可塑性，但是強(qiáng)度低。通過相變來加強(qiáng)它是不可能的。它只能通過冷加工得到加強(qiáng)。如添加 S  ，  Ca  ，  Se  ，  Te 等元素，具有良好的切削性。這種鋼除了具有抗氧化性的酸性介質(zhì)腐蝕能力外， 還可以抵抗硫酸，磷酸，甲酸，乙酸和尿素的腐蝕， 如果其中含有 Mo 和 Cu等元素  。如果此類鋼中的碳含量小于 0.03％ 或Ti 和 Ni 可以顯著提高其對晶間腐蝕的抵抗力。 具有濃硝酸的高硅奧氏體不銹鋼具有良好的耐腐蝕性。 由于奧氏體不銹鋼具有全面和良好的綜合性能，因此已廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。

奧氏體鋼的主要合金元素是 Cr 和 Ni  ，它們具有γ 和 δ 相的面心立方晶格 ，并且不能被磁化。 增加奧氏體形成元素 C  ，  Ni  ，  Mn  ，  N 和 Cu可以提高奧氏體鋼的穩(wěn)定性  。 奧氏體 不銹鋼 具有良好的一般耐腐蝕性。 任何 熱處理 過程都不會使其硬化。 但是，由于 氮的增加  含量或冷成型時(shí)，可以改善鋼的機(jī)械性能。 奧氏體鋼具有良好的焊接性，較高的低溫沖擊韌性和較高的防止脆性的安全性。

鐵素體不銹鋼 （鐵素體鋼）
使用的組織主要為鐵素體的不銹鋼。 鉻含量在 11％ 至 30％之間 ，并且具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。 這種鋼通常不包含鎳，有時(shí)包含少量的 Mo  ，  Ti  ，  Nb和其他 元素。這種鋼具有導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小，抗氧化性能好，抗應(yīng)力腐蝕性能好的特點(diǎn)。它主要用于提高耐大氣性。，水蒸氣，水和氧化性酸腐蝕零件。 這種類型的鋼具有諸如可塑性差，可塑性顯著降低和焊接后的耐腐蝕性之類的缺點(diǎn)，這限制了其應(yīng)用。 爐外精煉技術(shù)（  AOD 或 VOD  ）的應(yīng)用可以大大減少碳和氮等間隙元素，因此這種類型的鋼被廣泛使用。

Cr是主要的合金元素，不 C 結(jié)合 Cr 決定鋼元素的耐腐蝕性。 鐵素體 不銹鋼 具有 ç 量限定為 0.08％或 更少 ， 熱處理 并不顯著硬化 ， 加工硬化可以顯著提高硬度。 鐵素體 不銹鋼 是 退火 在在形成奧氏體以下溫度的溫度 。 退火 溫度取決于化學(xué)組成，通常是高為 850  ?950°攝氏度。

奧氏體鐵素體雙相不銹鋼 （奧氏體鐵素體＜雙相＞鋼）

它是一種具有奧氏體和鐵素體結(jié)構(gòu)的不銹鋼，每種約占一半。 在 低C 含量 的情況下 ，  Cr 含量為 18％ 至 28％  ，而 Ni 含量為 3％ 至 10％  。 一些鋼還包含 合金元素，例如 Mo  ，  Cu  ，  Si  ，  Nb  ，  Ti 和 N。 這種鋼具有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特性。與鐵素體相比，它具有更高的可塑性和韌性，沒有室溫脆性，并顯著提高了晶間耐蝕性和焊接性能，同時(shí)仍保持了鐵不銹鋼475  °攝氏度脆性，高導(dǎo)熱性和超塑性。 與奧氏體不銹鋼相比，它具有高強(qiáng)度并顯著提高了對晶間腐蝕和氯化物應(yīng)力腐蝕的抵抗力。 雙相不銹鋼具有出色的抗點(diǎn)蝕性能，同時(shí)也是一種節(jié)省鎳的不銹鋼。

典型雙相 不銹鋼 中含有高 的Cr  （  20％ 至 26％  ），無 沫 或 小于 4％ 的Mo  ，和 低 的Ni 含量 ，這 是一個(gè)關(guān)于平臺。在室溫下具有明顯的雙相結(jié)構(gòu)，典型的金相組織。在鐵素體基 體中 含有 40％ 至 60％的奧氏體 。 它們比奧氏體鋼強(qiáng)。 它具有*的抗應(yīng)力腐蝕性能，并且添加 氮 可以充分保留  焊接后 未 退火的韌性和耐蝕性 。

馬氏體不銹鋼 （馬氏體鋼）
可以通過熱處理調(diào)節(jié)機(jī)械性能的不銹鋼通常是一種可硬化的不銹鋼。 典型的成績 的Cr13 類型，諸如 的2Cr13  ，  3Cr13  ，  4Cr13， 等等 的硬度是純火后更高，和不同回火溫度具有不同的強(qiáng)度和韌性的組合。它主要用于汽輪機(jī)葉片，餐具和手術(shù)器械。 根據(jù)化學(xué)成分的不同，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼。 根據(jù)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)化機(jī)理的不同，可分為馬氏體不銹鋼，馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼和馬氏體時(shí)效不銹鋼。

所述 Ç 的含量 的馬氏體鋼 的范圍從 0.08％ 至 1.00％， 或甚至更高。 通過淬火后的馬氏體相變，可以大大提高強(qiáng)度，并且通常需要回火。 通常  以正常 退火 （鐵素體）或淬火 + 回火狀態(tài)交貨。 馬氏體 不銹鋼 具有體心立方結(jié)構(gòu)，并且可以磁化。 當(dāng) 切削鋼時(shí)所含 S 量>  0.15％時(shí) ， 可用于承受高速 機(jī)械 機(jī)加工 ， 但不利于腐蝕。

鉻鎳鉬不銹鋼
以鉻，鎳和鉬為主要合金元素的不銹鋼。 例如，  00Cr17Ni14Mo2  ，  00Cr19Ni13Mo3  ，  0Cr18Ni16Mo5， 等是奧氏體不銹鋼 ，和0Cr26Ni5Mo2 是奧氏體-鐵素體不銹鋼。 鉻鎳鉬不銹鋼，既氧化介質(zhì)的耐腐蝕性 ， 并減少介質(zhì)的耐腐蝕性; 兩者均勻腐蝕 ， 和局部的耐腐蝕性。 鉻是不銹鋼獲得耐腐蝕性的基本元素。 鉻對一般腐蝕，點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕非常有利，對晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕的耐受性好；有利地 ， 非常有利地抵抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。 鉻和鉬的結(jié)合大大提高了不銹鋼的耐腐蝕性 。 鎳是提高不銹鋼韌性的有效元素。

沉淀硬化鋼 （沉淀硬化鋼）
沉淀硬化鋼也稱為時(shí)效硬化鋼。 這種鋼具有高耐腐蝕性，同時(shí)也具有 高強(qiáng)度 水平。  終鋼 具有高強(qiáng)度，因?yàn)樵谳^低的溫度下 ，熱處理 相金屬間化合物的沉淀是由馬氏體形成的。

不銹鋼等級組
200系列 — 鉻 - 鎳 - 錳奧氏體不銹鋼

300系列 - 鉻 - 鎳奧氏體不銹鋼

型號 301- 延展性好，用于形成產(chǎn)品。它也可以通過機(jī)械加工硬化。良好的焊接性。耐磨性和疲勞強(qiáng)度優(yōu)于 304 不銹鋼。
模型 302-的 耐腐蝕性是相同的 304  ，并且強(qiáng)度好，由于相對高的碳含量。
模型 303-它 是 比較容易切割 比 304 通過添加硫和磷的量小 。
建模 304 - 通用模型; 即 18/8 不銹鋼。 在 老 國標(biāo) 等級 的0Cr18Ni9 和新的等級為 06Cr19Ni10  。
309-型比 304型  具有更好的耐熱性  。
型號 316 繼 304 的廣泛應(yīng)用的鋼種的第二后，主要用于食品工業(yè)和*器材，添加鉬元素使其獲得一種特殊的抗腐蝕結(jié)構(gòu)。因?yàn)?它具有酰氯腐蝕更好的抗 比 304， 它也被用來作為 “ ‘海洋鋼 ’ 被使用。  SS316 通常在核燃料回收設(shè)備使用。  18/10 級不銹鋼通常也適用于該應(yīng)用的水平是。
模型 321 - 除了加入鈦以減少材料焊接腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)的，其它性質(zhì)類似于 304  。
400系列 - 鐵素體和馬氏體不銹鋼

408型具有良好的耐熱性，較低的耐腐蝕性，Cr的11％。鎳的8％。
409型是便宜的型號（英國和美國），通常用作汽車排氣管，是鐵素體不銹鋼（鉻鋼）。
410型—馬氏體（高強(qiáng)度鉻鋼），具有良好的耐磨性和較差的耐腐蝕性。
416型—添加硫以改善材料的加工性能。
420型“切削*級”馬氏體鋼，類似于早的不銹鋼，例如布氏高鉻鋼。它也可以用于非常明亮的*。
430型—鐵素體不銹鋼，用于裝飾，例如汽車配件。成形性好，但耐溫性和耐腐蝕性差。
440型—碳含量稍高的高強(qiáng)度切削工具鋼。經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以獲得更高的屈服強(qiáng)度。硬度可以達(dá)到58HRC，是堅(jiān)硬的不銹鋼之一。常見的應(yīng)用示例是“剃須刀”。共有三種常用型號：440A，440B，440C和440F（簡易處理類型）。
500系列 - 熱 - 抗性鉻合金鋼。

600系列 — 馬氏體沉淀硬化不銹鋼。

型號 630的常用的沉淀硬化不銹鋼型號，通常稱為 17-4  ; 17％的Cr  ，  4％的Ni  。
不銹鋼的物理，化學(xué)和機(jī)械性能
不銹鋼的物理性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①。 熱膨脹系數(shù)：由于溫度變化而導(dǎo)致的材料質(zhì)量變化。 膨脹系數(shù)是膨脹溫度曲線的斜率，瞬時(shí)膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率，兩個(gè)溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。 膨脹系數(shù)可以用體積或長度表示，通常用長度表示。
②。 密度：一種物質(zhì)的密度是該物質(zhì)每單位體積的質(zhì)量，單位是 kg / m  3 或 1b / in  3。
③。 彈性模量：當(dāng)在單位長度上對邊緣的兩端施加力會導(dǎo)致物體長度的單位發(fā)生變化時(shí)，每單位面積所需的力稱為彈性模量。 單位為 1b / in  3 或 N / m  3。
④。 電阻率：在單位長度的立方材料的兩個(gè)相對面之間測得的電阻，單位為 Ω•m  ，  μΩ•cm 或（ 過時(shí)）Ω/（圓形密耳）  。
⑤。 磁導(dǎo)率：無量綱系數(shù)，表示物質(zhì)易于磁化的程度，是磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的比率。
⑥。 熔化溫度范圍：確定合金開始凝固的時(shí)間和凝固的時(shí)間。
⑦。 比熱： 將單位物料的溫度改變 1 度所需的熱量 。 在英國系統(tǒng)和 CGs 系統(tǒng)中，兩者的比熱值相同，因?yàn)闊崃繂挝唬? Biu 或 cal） 取決于 每單位質(zhì)量的水 升高 1 度 所需的熱量 。 單位制中的比熱值 不同于 英語或 CGS 系統(tǒng)，因?yàn)槟芰繂挝唬? J  ）由不同的定義來定義。 比熱的單位為 Btu（1b•0樓） 和 J /  （  kg•k  ）。
⑧。 熱導(dǎo)率：一種衡量物質(zhì)導(dǎo)熱速率的量度。 當(dāng) 在單位截面積的材料上建立每單位長度 1 度 的溫度梯度時(shí) ， 熱導(dǎo)率定義為每單位時(shí)間傳導(dǎo)的熱量，并且熱導(dǎo)率的單位為 Btu /（h•ft•0樓） 或 w /（m•K）。
⑨。 熱擴(kuò)散率：它是一種確定物質(zhì)內(nèi)部溫度升高速率的性能。它是導(dǎo)熱率與熱量和密度的乘積之比。熱擴(kuò)散率的單位是 Btu /（h•ft•0樓） 或 w /（m•k）。