316不銹鋼種類
不銹鋼一般是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼,而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。 不銹鋼自20世紀(jì)初問世,到2013年已有100多年的歷史。不銹鋼的發(fā)明是冶金史上的重大成就,不銹鋼的發(fā)展為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科技進(jìn)步奠定了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類;按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來分類,分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等;按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類,分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等;按鋼的功能特點(diǎn)分類,分為低溫不銹鋼、無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。2013年常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)以及兩者相結(jié)合的方法分類。一般分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼等,或分為鉻不銹鋼和鎳不銹鋼兩大類。
不銹鋼一般用于防腐蝕性的環(huán)境,以及醫(yī)療器械和生活用品。
按主要化學(xué)組成分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等;也可以以性能特點(diǎn)分成耐酸不銹鋼和耐熱不銹鋼等;通常以金相組織進(jìn)行分類。按金相組織分類為:鐵素體(F)型不銹鋼、馬氏體(M)型不銹鋼、奧氏體(A)型不銹鋼、奧氏體-鐵素體(A-F)型雙相不銹鋼、奧氏體-馬氏體(A-M)型雙相不銹鋼和沉淀硬化(PH)型不銹鋼。
鐵素體型
它的內(nèi)部顯微組織為鐵素體,其鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在11.5%~32.0%范圍內(nèi)。隨著鉻含量的提高,其耐酸性能也提高,加入鉬(Mo)后,則可提高耐酸腐蝕性和抗應(yīng)力腐蝕的能力。這類不銹鋼的標(biāo)準(zhǔn)牌號有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。
馬氏體型
它的顯微組織為馬氏體。這類鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.5%~18.0%,但碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高可達(dá)0.6%。碳含量的增高,提高了鋼的強(qiáng)度和硬度。在這類鋼中加入的少量鎳可以促使生成馬氏體,同時又能提高其耐蝕性。這類鋼的焊接性較差。列入標(biāo)準(zhǔn)牌號的鋼板有1Cr13、2 Cr13、3 Cr13、1 Cr17Ni2等。
奧氏體型
其顯微組織為奧氏體。它是在高鉻不銹鋼中添加適當(dāng)?shù)逆嚕ㄦ嚨馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%~25%)而形成的,具在奧氏體組織的不銹鋼。奧氏體型不銹鋼以Cr18Ni19鐵基合金為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上隨著不同的用途,發(fā)展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體不銹鋼系列。
奧氏體型不銹鋼一般屬于耐蝕鋼,是應(yīng)用廣泛的一類鋼,其中以18-8型不銹鋼有代表性,它是有較好的力學(xué)性能,便于進(jìn)行機(jī)械加工、沖壓和焊接。在氧化性環(huán)境中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能和良好的耐熱性能。但對溶液中含有氯離子(CL-)的介質(zhì)特別敏感,易于發(fā)生應(yīng)力腐蝕。18-8型不銹鋼按其化學(xué)成分中碳含量的不同又分為三個等級:一般含碳量(Wc≤0.15%)低碳級
(Wc≤0.08%)和超低碳級(Wc≤0.03%)。例如我國標(biāo)準(zhǔn)中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、 00Cr17Ni14M02三種鋼板分屬上面三個等級。許多都感到鎳儲量的緊缺。為了節(jié)省鎳,早在四、五十年代上就開始用錳和氮取代18-8 型不銹鋼中的部分鎳。研制并列入標(biāo)準(zhǔn)的鋼板牌號有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。
雙相型
其顯微組織為奧氏體加鐵素體。鐵素體的體積分?jǐn)?shù)小于10%的不銹鋼,是在奧氏體鋼基礎(chǔ)上發(fā)展的鋼種。
沉淀硬型
按其組織形態(tài)可分為三類:沉淀硬化半奧氏體型、沉淀硬化馬氏體型和沉淀硬化奧氏體型不銹鋼。列入我國標(biāo)準(zhǔn)鋼板牌號的有0Cr17Ni7A、 0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三種,是屬于沉淀硬化半奧氏體型不銹鋼。該鋼的組織特點(diǎn)是在固溶或退火狀態(tài)時具有奧氏體加體積分?jǐn)?shù)為5%~20%的鐵素體組織。這種鋼經(jīng)過系列的熱處理或機(jī)械變形處理后奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,再通過時效析出硬化達(dá)到所需要的高強(qiáng)度。這種鋼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,得到應(yīng)用。
316不銹鋼性能
耐腐蝕性
耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼,在漿和造紙的生產(chǎn)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(yè)大氣的侵蝕。
耐熱性
在871°C(1600°F)以下的間斷使用和在927C°(1700°F)以上的連續(xù)使用中,316不銹鋼(06Cr17Ni12Mo2)具有好的耐氧化性能。在427°C-857°C(800°F-1575°F)的范圍內(nèi),好不要連續(xù)使用316不銹鋼,但在該溫度范圍以外連續(xù)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°F的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火,然后迅速退火,然后迅速冷卻。316不銹鋼不能通過熱處理進(jìn)行硬化。
焊接
316不銹鋼具有良好的焊接性能?刹捎盟袠(biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)行焊接。焊接時可根據(jù)用途,分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進(jìn)行焊接。為獲得佳的耐腐蝕性能,316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進(jìn)行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼,不需要進(jìn)行焊后退火處理