不銹鋼常用國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)檢驗測試項目[共62頁]

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1、 不銹鋼常用國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)檢驗測試項目 與文章收集 Commonly used standards testing requirements of stainless steel pipe 賀俊鋼 收集 2010年5月 28日 陜西, 西安市 北郊 高陵縣 馬家灣 目錄: 不銹鋼常識 n 不銹鋼的發(fā)展歷史 n 不銹鋼基礎(chǔ)知識普及發(fā)展 n 不銹鋼知識總匯 n 不銹鋼的耐腐蝕性及其種類 n 不銹鋼在建筑業(yè)中的應(yīng)用 n 不銹鋼的物理性能 n 不銹鋼的耐腐蝕性及其種類 n 不銹鋼所含各元素的作用 n 不銹鋼對照中國和美國的編號

2、 n 不銹鋼世界各國標(biāo)準(zhǔn)鋼號對照表 書籍閱讀 n 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼軌道梁的焊制工藝. n 最新不銹鋼及不銹鋼制品焊接與熱切割及精煉、生產(chǎn)加工新技術(shù)與質(zhì)量控制、常用技術(shù)參數(shù)速查實務(wù)全書主編王振東 n 奧氏體不銹鋼焊縫超聲波檢驗規(guī)程. n 不銹鋼表面加工技術(shù) n . n 不銹鋼焊接及質(zhì)量控制 n 不銹鋼及不銹鋼制品生產(chǎn)工藝技術(shù)與質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全書 xxxx n 不銹鋼資料手冊使用及熱處理等xxxx n 奧氏體不銹鋼焊接的缺陷分析及解決辦法. n 用電化學(xué)方法測量不銹鋼晶間腐蝕的敏感性 n 中外不銹鋼耐熱鋼和特殊合金鋼牌號對照 國家規(guī)范

3、 n GB/T 14975-02 結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管 n GB/T 14976-02 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管. xxxx n GB/T 13296-07 熱交換器用不銹鋼無縫鋼管 n GB/T 20878-07 不銹鋼和耐熱鋼+牌號及化學(xué)成分. n GB/T 983-95 不銹鋼焊條. 國外規(guī)范 n ASTM A312-2009無縫,焊接和深度冷加工的奧氏體不銹鋼管 n ASTM A213鍋爐過熱器用無縫合金鋼管 xxxx n ASTM A269-一般用途的無縫和焊接不銹鋼管規(guī)范 xxxx n ASTM A511-2004無縫不銹鋼機械管 xxxx n

4、 JIS G3459-2004不銹鋼鋼管. xxxxx n JIS G3463-2006鍋爐與熱交換器用不銹鋼鋼管. n DIN 17456- 不銹鋼無縫鋼管 xxxx n DIN 17458-2008 特殊要求的奧氏體不銹鋼制無縫. n AWS A5.4-2006 保護金屬電弧焊用不銹鋼焊接焊條. n AWS A5.9-2006 不銹鋼裸焊條和焊棒 xxxxx – 未添加到此收集本, 請到 下載 不銹鋼的發(fā)展歷史 中華是世界上最早冶鐵煉鋼的國家，我們的祖先遠在三千年前就掌握了一些冶鐵、煉鋼、鑄鍛和熱處理的技藝，比歐洲各國要早1700多年，對世界文明與人類進步作出

5、過重要的貢獻。 鋼鐵對于現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防乃至人民生活來說，已成為最基本、最重要的材料。當(dāng)前，盡管各種新型的無機材料和有機合成材料已得到很大發(fā)展。但從生產(chǎn)成本、廣泛的適用性能等方面來看，它們還遠遠不能取代鋼鐵。因此鋼鐵的生產(chǎn)能力仍不失為衡量一個國家國力的重要標(biāo)志之一。鋼鐵材料之所以得到如此廣泛的應(yīng)用是因為鐵礦礦藏集中，貯藏量大，開采、冶煉比較經(jīng)濟，鋼鐵半成品冷、熱變形能力強。制成品具有優(yōu)良的力學(xué)性能（強度，塑性及抗沖擊能力）和加工性能（切削，焊接、冷變形等）。但是與硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金屬相比，它的最大的缺點是：在大氣或酸、堿、鹽等各種介質(zhì)條件下，易于因腐

6、蝕而失重損耗，乃至完全破壞。 1、鋼鐵的腐蝕及其防止方法 1-1．腐蝕的產(chǎn)生及其分類金屬腐蝕是金屬表面和介質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)多相反應(yīng)造成的，故有化學(xué)腐燭及電化學(xué)腐蝕之分?；瘜W(xué)腐燭是因金屬表面與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而引起的，它的特點是在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生?；瘜W(xué)腐燭又可分為氣體腐燭和非電解質(zhì)溶液腐蝕兩種。 氣體腐蝕又稱干蝕。是指金屬在干燥氣體中（表面上沒有濕氣冷凝）發(fā)生的腐蝕，如金屬在高溫加熱時（軋鋼，熱處理）表面形成氧化皮，內(nèi)燃機活塞燒壞等。非電解質(zhì)溶液腐蝕是指金屬與電解質(zhì)溶液作用所發(fā)生的腐蝕。它的特點是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生，這是金屬表面發(fā)生腐蝕電池作用的結(jié)果。通常在

7、電化學(xué)腐蝕中規(guī)定電極電位較低的金屬為陽極，電極電位較高的金屬為陰極。當(dāng)兩種電極電位不同的金屬相接觸或同種金屬的不同部位具有不同電極電位時，它們浸入電解質(zhì)溶液（潮濕氣體、海水，酸、堿、鹽的水溶液或土壤等）后會形成腐蝕電池，結(jié)果作為陽極的（電極電位低的）金屬由于不斷失去電子并將自己的離子投入溶液而被腐蝕，而作為陰極的（電極電位高的）金屬由于僅起著傳遞電子的作用，本身沒有發(fā)生腐蝕及其它變化。 1-2．腐蝕的防止方法. 人們在使用鋼鐵材料的過程中，逐步認識了導(dǎo)致鋼鐵腐蝕的各種內(nèi)部與外部原因，已經(jīng)選擇了一些有條件的、暫時和相對的方法，來控制鋼鐵腐蝕發(fā)生和發(fā)展的速度與程度。目前可供工業(yè)性應(yīng)用的防腐

8、方法大致可分為下列四大類： ①加入合金元素，改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，從而提高鋼的抗腐蝕性能。在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了各種不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼及海水用鋼。在鋼中添加各種合金元素在提高鋼抗大氣腐蝕能力方面的效果。 ②使金屬形成表面轉(zhuǎn)化層和“永久性”表面覆層來防止腐蝕。過類方法可分為： ◆化學(xué)及電化學(xué)轉(zhuǎn)化覆層——通過氧化、磷化、鉻酸鹽化、氟化等形成； ◆表面合金化——通過氮化、滲金屬（滲鉻、滲鋁、滲氮等）形成； ◆金屬覆層——包括電鍍金屬、噴鍍金屬、化學(xué)鍍、氣相鍍等； ◆非金屬涂層——包括無機涂覆層如搪瓷、陶瓷覆層，有機覆層如橡膠、塑料、油漆回層等。 其中搪瓷、塑料等“永久

9、性”覆層，不能去除及自動生成，故不宜作刀具，量具、軸承等的工作面。 ③陰極保護，即使金屬表面變成陰極。例如在海水中，用鎂塊作陽極與鋼板聯(lián)在一起，可使鋼板成為陰極而不受海水腐燭。某些化工容器、塔罐和地下管道，也可用同樣的方法加一陽極，通上電流，使管道、容器成為陰極而得到保護。 ④“暫時性”防銹法。這是指在生產(chǎn)、運輸和貯存鋼鐵制品、構(gòu)件時的表面防蝕保護法，由于防銹涂層可以在使用時順利去除，故稱為“暫時性”方法。實際上，這種方法的防銹時間可長達數(shù)年，甚至十年以上。常用的有以下六種： ◆使用防銹水； ◆加工過程中采用乳化油起冷卻、潤滑和防銹作用； ◆使用防銹油．可防銹1

10、～5年； ◆采用氣相緩蝕劑； ◆采用環(huán)境封存技求； ◆采用可剝性塑料包裝。 2．不銹鋼的研究與開發(fā) 盡管鋼鐵材料防銹的方法很多，但對要求材料整體都有防蝕性的某些機械零件、化工容器、生活用品及其它特殊用品（如醫(yī)療用的針、手術(shù)刀具，鉗和假牙等）來說．添加合金元素提高鋼鐵耐腐蝕性能的方法無疑是最吸引人的。不銹鋼的誕生和大多數(shù)科研成果一樣，并非個別人的研究結(jié)果，而是許多冶金工作者長期努力、互相借鑒，不斷研究的結(jié)果。最后于本世紀初，在社會已具有一定的物質(zhì)生產(chǎn)條件（主要是低碳鉻鐵的制成）以及理論研究已取得進展（主要是鐵鉻合金中碳耐腐燭性的影響），而產(chǎn)業(yè)部門又急需的情況下，不銹

11、鋼才應(yīng)運而生了。從開始研究不銹鋼到初步研制成攻（1797～1910年）經(jīng)歷了整整一個世紀。 在本世紀初，由于理論的進展和工業(yè)發(fā)展的需要，幾乎在同時好幾個國家都研制成功了不銹鋼。 1913年H.Brearley 在研制艦載炮炮筒用鋼時發(fā)明了可硬化的不銹鋼，并發(fā)表了題為《耐蝕性取決于熱處理和合金成分范圍》的論文。從此可硬化的鐵－鉻－碳合金作為實用性的不銹鋼而誕生了。這就是具有淬硬性的那一系列被稱為“馬氏體類不銹鋼”的不銹鋼。他們的研究結(jié)果表明，這種鋼的成分范圍是：C<0.70% Cr=9-16%，其中0.35%C,13%Cr的鋼主要用于制作刀具，即現(xiàn)在的3Cr13（AISI420

12、）鋼。 1911年C.Dantsizen在從事電阻絲研究時研制了一種鉻含量同Brearley鋼相同。但碳含量較低并具有極低硬度的材料。1914年，他提出鋼的成分范圍應(yīng)為： 0．07～0．15%C， 14～46%Cr，這是一種低碳鐵素體Cr13系不銹鋼，其成分與目前的1Cr13相似。 1924年 F.M.B.eeket研制了一種含鉻量更高（含 25～27%Cr）的不銹鋼，相當(dāng)于目前的鐵素體不銹耐酸鋼（AISI 446）。在此同時，與鉻－鐵系不銹鋼組織完全不同的鐵一鉻－鎳系不銹鋼也得到了發(fā)展。 1909～1912年，E.Maurez和 B. Stauss在研究熱電偶保護套

13、管用鋼時，對高鉻鋼及鉻－鎳鋼進行了對比分析。結(jié)果在1912年將耐蝕性很高的鉻－鎳不銹鋼商品化。他們將高鉻的馬氏體系不銹鋼命名為“V1M”，而將奧氏體系的命名為“V2A”。后者就是今天的18－8型不銹鋼的雛型，當(dāng)時它的成分范圍是：0.25%C，20%Cr和7%Ni。后來通過對V2A鋼的耐蝕性、加工性和機械性能不斷進行研究，使之發(fā)展成為現(xiàn)在的 1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti鋼（AISI 302,304）。 1910～1914年，作為現(xiàn)代不銹鋼基礎(chǔ)的1Cr13～4Cr13， Cr17-Cr28， 18－8等馬氏體、鐵素體和奧氏體不銹鋼都先后問世，可以說經(jīng)歷了一百多年的研究，人類終于

14、找到了具有工業(yè)實用性的不銹鋼雛型。從此以后，不銹鋼的研究只是在腐蝕理論方面不斷深入，并按日益增多的使用要求，對成分作了適當(dāng)調(diào)整，從而又發(fā)展了不少新的鋼種，因此可以認為，不銹鋼誕生于1910～1914年，而這以后的 70年，只是在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展完善。 3.不銹鋼鋼種的發(fā)展 1910～1914年誕生的組織分別為馬氏體、鐵素體和奧氏體的不銹鋼，從化學(xué)成分來看，主要屬Fe-Cr和 Fe-Cr-Ni兩大體系。從第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的近三十年中（即1919年至1945年）。隨著各種工業(yè)的發(fā)展，不銹鋼為適應(yīng)工作條件而發(fā)生了分化，即在原來兩大體系三種組織狀態(tài)的基礎(chǔ)上，通過增

15、減碳含量和添加多種其它的合金元素而衍生出了許多新型的不銹鋼。從二次大站結(jié)束直至目前為止的三十多年中，主要為適應(yīng)抗海水或鹽類腐燭，吸收Y射線及中子、獲得超高強度、節(jié)約鎳等需要而發(fā)展了抗點蝕不銹鋼、原子能工業(yè)用不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼和錳氮代鎳不銹鋼。近年來．為了解決奧氏體不銹鋼的晶間腐燭和應(yīng)力腐蝕問題，又分別發(fā)展了超低碳不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼。目前，已投入市場的不銹鋼的品種已達到230種以上，經(jīng)常使用的也有近50種，其中約有80%是奧氏體不銹鋼（18鉻－8鎳）的衍生物，而其余20%則是由13鉻鋼演變而成的。關(guān)于不銹鋼鋼種的最主要的研究和發(fā)展是集中在兩個方面： ◆ 第一個方面是改善鋼的耐腐

16、蝕性，其中對18-8鋼晶間腐燭問題的研究，不僅發(fā)展了鋼種，提出了解決這個間題的工藝方法。還促進了有關(guān)不銹鋼的鈍化和腐蝕機理的研究。 ◆ 第二個方面是發(fā)展高強度不銹鋼（即沉淀硬化不銹鋼），這種鋼是二次大戰(zhàn)后隨著航空、航天和火箭技術(shù)的進展而發(fā)展起來的。其中半奧氏體沉淀硬化不銹鋼具有優(yōu)異的工藝性能(17-7PH類)，固溶處理后極易加工成形，且隨后的強化熱處理（時效處理）溫度不高。變形很小，在美國這種鋼多用于航空結(jié)構(gòu)，并已大量生產(chǎn)，各國也都有類似鋼種投入使用?！? 不銹鋼基礎(chǔ)知識普及發(fā)展 子目錄 第一章 不銹鋼發(fā)展簡史 10 第二章 不銹鋼的概念 12 第三章 不

17、銹鋼的分類及特點 14 3.1 不銹鋼的分類： 14 3.2 各類不銹鋼簡介： 15 第四章 不銹鋼成分中合金元素的作用 16 第五章 不銹鋼的一般物理性質(zhì) 17 5.1、熱傳導(dǎo) 17 5.2、線膨脹 17 5.3、不銹鋼的電阻 17 5.4、不銹鋼的磁性 18 5.5、應(yīng)變硬化指數(shù)（n） 18 5.6、冷加工誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點Md(30/50) 18 5.7、晶粒度（N） 18 第六章 不銹鋼材料的基本性能 20 6.1、屈服強度（力學(xué)符號Rp0.2，英文縮寫YS） 20 6.2、抗拉強度（力學(xué)符號Rm，英文縮寫TS） 20 6.3、屈強比（Rp0.2/

18、Rm） 20 6.4、延伸率（力學(xué)符號A，英文縮寫EL） 20 6.5、不銹鋼的沖壓性能 20 第七章 不銹鋼的腐蝕 23 7.1、均勻腐蝕 23 7.2、局部腐蝕 23 7.3、銹蝕 24 第八章 表面加工等級分類 25 第九章 不銹鋼的焊接 26 9.1、不銹鋼的焊接特性： 26 9.2、不銹鋼焊接的防范措施： 26 第十章 不銹鋼的生產(chǎn)工藝 27 10.1、冶煉工藝： 27 10.2、熱軋工藝： 27 10.3、冷軋工藝： 28 10.4、熱處理工藝： 28 第十一章 常見的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn) 29 11.1、中國國家（GB/T）標(biāo)準(zhǔn)： 29 11.

19、2、常用國外標(biāo)準(zhǔn)（國際通用標(biāo)準(zhǔn)）： 29 11.3、其它： 29 第十二章 不銹鋼的選擇 30 12.1、耐蝕性角度進行選材： 30 12.2、不同環(huán)境對各類不銹鋼選材評價： 31 第十三章 不銹鋼常見缺陷 32 13.1、重皮 32 13.2、夾雜 32 13.3、邊浪 32 13.4、裂邊 32 13.5、擦、劃傷 33 13.6、孔洞 33 13.7、塔形 34 13.8、碰傷 34 50 第一章 不銹鋼發(fā)展簡史 20世紀初，冶金學(xué)家基于對鉻在鋼中作用的深入認識，發(fā)明了不銹鋼，結(jié)束了鋼必然生銹的時代。從不銹鋼的發(fā)明到工業(yè)應(yīng)用大約經(jīng)歷了十年．

20、1904-1906年法國人Guillet首先對Fe-Cr-Ni合金的冶金和力學(xué)性能進行了開創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究；1907-1911年，法國人Portevin和英國人Gissen發(fā)現(xiàn)了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金的耐蝕性并完成了Guillet的研究工作；1908—1911年德國人Monnartz 揭示了鋼的耐蝕性原理并提出了鈍化的概念，如臨界鉻含量，碳的作用和鉬的影響等。隨后，在歐洲和美國，鋼的不銹性的實用價值被確認，工業(yè)不銹鋼牌號相繼問世。1912～1914年，Brearley發(fā)明了含12-13%Cr的馬氏體不銹鋼并獲得專利；1911-1914年，美國人Dant-sizen發(fā)明了含14-16%C

21、r，0.07%～0.15%C的鐵素體不銹鋼；德國人Maurer和Strauss發(fā)明含1.0％C，15-20%Cr，<20%Ni的奧氏體不銹鋼，此后，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了著名的18-8型不銹鋼(0.1%C-18％Cr-8％Ni)。 在實際應(yīng)用中，高碳奧氏體不銹鋼出現(xiàn)了嚴重的晶間腐蝕問題，在Bain提出了關(guān)于晶間腐蝕貧鉻理論之后，于30年代初期，在18-8型不銹鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展了含鈦、鈮的穩(wěn)定化型奧氏體不銹鋼，即AISl321和AISl347。 在此時期還發(fā)明了鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼，并提出了超低碳(C≤0.03%)不銹鋼的概念，限于當(dāng)時的冶金裝備和工藝水平未能在工業(yè)中應(yīng)用。早在1934年

22、美國人Folog獲得了沉淀硬化不銹鋼專利，40～50年代，馬氏體，半奧氏體沉淀硬化不銹鋼用于軍事和民用工業(yè)。這類鋼以美國鋼公司(U．S．Steel)成功地生產(chǎn)Stainless W為起點。另外，為了節(jié)省鎳資源又開發(fā)了以錳代鎳的Cr-Ni-Mn-N系不銹鋼，即美國的AISl200系鋼種。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著化肥工業(yè)和核燃料工業(yè)的發(fā)展，極大地刺激了不銹鋼的研究和開發(fā)，同時由于氧氣煉鋼的出現(xiàn)，1947年超低碳類型不銹鋼開始商品化。 50年代中期，開發(fā)了耐蝕性優(yōu)良的高性能不銹鋼。60年代后期，馬氏體時效不銹鋼、TRIP(Transformation Induced Plasticity)不

23、銹鋼、C+N≤150ppm的高純鐵素體不銹鋼相繼出現(xiàn)。近20年來，由于各種局部腐蝕破壞事故的不斷出現(xiàn)，加以化學(xué)加工工業(yè)不斷采用新型催化劑和新工藝，在原有不銹鋼的基礎(chǔ)上，發(fā)展了耐應(yīng)力腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕、耐腐蝕疲勞等專用不銹鋼，如雙相不銹鋼、高鉬不銹鋼、高硅不銹鋼等。 為適應(yīng)深沖成型和冷墩成型的需要還開發(fā)了易成型的專用不銹鋼品種。至今為止，已經(jīng)形成了完整的不銹鋼鋼種系列。自20世紀60年代末期以來，生產(chǎn)各種不銹鋼的精煉設(shè)備和連鑄設(shè)備陸續(xù)投產(chǎn)，在全世界范圍內(nèi)，已完成了用鈦穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼向低碳、超低碳奧氏體不銹鋼過渡，將不銹鋼生產(chǎn)水平推向一個嶄新的歷史階段。 我國不銹鋼生產(chǎn)起步較

24、晚，工業(yè)化生產(chǎn)開始于1952年。用電弧爐大量生產(chǎn)不銹鋼系在1949年以后，早期先生產(chǎn)Cr13型馬氏體不銹鋼，掌握生產(chǎn)技術(shù)后，大量生產(chǎn)18-8型Cr-Ni奧氏體鋼，例如1Cr18Ni9Ti，則始于1952年。隨后，為適應(yīng)國內(nèi)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要，又開始生產(chǎn)含Mo2%-3%的1Cr18Ni12Mo2Ti和1Cr18Ni12Mo3Ti等。 為了節(jié)約貴重元素鎳，自1959年起開始仿制以Mn、N代Ni的1Cr17Mn6Ni5N和1Cr18Mn8Ni5N,1958年向AISI 204鋼中加入Mo2%-3%，研制了1Cr18Mn10Ni5Mo3N(204+Mo),用于全循環(huán)法尿素生產(chǎn)裝置以代替1Cr18

25、Ni12Mo2Ti。50年代末到60年代初，開始工業(yè)試制1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti和1Cr25Mo3Ti等無鎳鐵素體不銹鋼，并開始研究耐發(fā)煙硝酸腐蝕的高硅不銹鋼1Cr17Ni14Si4ALTi（相當(dāng)于蘇聯(lián)牌號ЭИ654），此鋼種實際上是一種α+γ雙相不銹鋼。60年代開始，由于國內(nèi)化工、航天、航空、原子能等工業(yè)發(fā)展的需要以及采用電爐氧氣煉鋼技術(shù)，一大批新鋼種，如17-4PH，17-7PH，PH15-7Mo等沉淀硬化不銹鋼，含C≤0.03%的超低碳不銹鋼00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2、00Cr18Ni14Mo3以及無Ni的Cr-Mn-N不銹鋼1Cr18Mn14Mo2N(

26、A4)相繼研制成功并投入了生產(chǎn)。70年代起，為解決化工、原子能工業(yè)中所出現(xiàn)的18-8型Cr-Ni鋼的氯化物應(yīng)力腐蝕問題，一些α+γCr-Ni雙相不銹鋼相繼研制完成并正式生產(chǎn)和應(yīng)用，主要鋼號有1Cr21Ni5Ti、00Cr26Ni6Ti、00Cr26Ni7Mo2Ti、00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)和00Cr18Ni6Mo3Si2Nb等。00Cr18Ni6Mo3Si2Nb是為了解決瑞典牌號3RE60焊后易出現(xiàn)單相鐵素體組織，導(dǎo)致耐蝕性和韌性下降而發(fā)展的含N、Nb的α+γ雙相不銹鋼。 到80年代，為解決氯化物的點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕破壞又研制和仿制了含N的第二代α+γ雙相不銹鋼

27、，如00Cr22Ni5Mo2N、00Cr25Ni6Mo3N和00Cr25Ni7Mo3WCuN等，不僅使我國的雙相不銹鋼形成了系列，而且還深入研究了它們的組織和性能以及N在雙相不銹鋼中的作用機制。70年代以來，我國不銹鋼材料研究工作的其它重要進展有：研制了高強度和超高強度的馬氏體時效不銹鋼并投入工業(yè)試制與應(yīng)用；采用真空感應(yīng)爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產(chǎn)了C+N≤150-250ppm的高純鐵素體不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2；含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奧氏體不銹鋼，例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni

28、18Mo5（N）、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋開發(fā)等領(lǐng)域中獲得了應(yīng)用；在解決濃硝酸腐蝕和固溶態(tài)晶間腐蝕方面，研制了00Cr25Ni20Nb和幾種超低碳高硅不銹鋼，80年代以來，超低碳并對鋼中磷含量和α相量嚴加控制的尿素級不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N兩種牌號研制完成，它們的板、管、棒材、鍛件以及焊接材料均在大中型尿素工業(yè)中得到了應(yīng)用，取得了滿意的結(jié)果；由于一些特殊鋼廠陸續(xù)建成冶煉不銹鋼的爐外精煉設(shè)備，例如AOD（氬氧精煉爐）、VOD（真空氧精煉爐）等并已投產(chǎn)，我國不銹鋼的冶煉技術(shù)上了一個新臺階。 它不僅使低碳、超低碳不銹鋼的生產(chǎn)變得輕

29、而易舉，而且使不銹鋼的內(nèi)在質(zhì)量提高，成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奧氏體鋼存在一系列缺點，美、日等工業(yè)先進國家早在60年代便已經(jīng)實現(xiàn)了由含Ti不銹鋼到普遍采用低碳、超低碳不銹鋼的過渡，而我國是在1985—1990年間才大力進行低碳、超低碳不銹鋼的開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用，取得了一些可喜的進展，例如1988年底我國低碳、超低碳18-8型不銹鋼產(chǎn)量已占我國不銹鋼產(chǎn)量的10%左右。但與不銹鋼生產(chǎn)、應(yīng)用的先進國家相比（例如日、美等國含Ti的18-8型Cr-Ni鋼僅占不銹鋼產(chǎn)量的1.5%左右），還存在著很大的差距。80年代，我國還開展了控氮（N 0.05%—0.10%）和氮合金化（N>0.10%）C

30、r-Ni奧氏體不銹鋼的研制工作。 試驗表明，氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價且非常有益的合金元素。對氮的強化作用，降低鋼的晶間腐蝕敏感性，改善鋼的耐蝕性，特別是改善鋼的耐點蝕等方面的機理，正在進行深入的研究工作。幾種控氮和氮合金化的Cr-Ni奧氏體不銹鋼已結(jié)合工程需要投入了批量生產(chǎn)和應(yīng)用。 第二章 不銹鋼的概念 不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的簡稱。在冶金學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中，依據(jù)鋼的主要性能特征，將含鉻量大于10.5%，且以耐蝕性和不銹性為主要使用性能的一系列鐵基合金稱作不銹鋼。通常對在大氣、水蒸汽和淡水等腐蝕性較弱的介質(zhì)中不銹和耐腐蝕的鋼種稱為不銹鋼；對在酸、堿

31、、鹽等腐蝕性強烈的環(huán)境中具有耐蝕性的鋼種稱為耐酸鋼。兩個鋼類因成分上的差異而導(dǎo)致了它們具有不同的耐蝕性，前者合金化程度低，一般不耐酸；后者合金化程度高，既具有耐酸性又具有不銹性。 不銹鋼的定義：含鉻量為10.5%以上的鐵基合金稱為不銹鋼。 不銹鋼最基本的特性： 是它在大氣條件下的耐銹性和在各種液體介質(zhì)中有耐蝕性。 這一特性與鋼中的鉻含量有直接關(guān)系，隨著鉻含量的提高而增強。當(dāng)鉻含量達到10.5%以上時鋼的這一特征發(fā)生突變，從易生銹到不銹，從不耐蝕到耐腐蝕，見圖2-1和圖2-2。而且含鉻量從10.5%以后隨著鉻含量的不斷提高，其耐銹性和耐蝕性也不斷得到改善。一般不銹鋼的最高鉻含

32、量為26%，更高的鉻含量已沒有必要。 圖2-1不銹鋼在大氣環(huán)境下的耐銹性 圖2-2鋼中鉻含量對耐蝕性的影響 圖2-3不同Cr含量的鋼在稀硝酸（32%）中的耐蝕性： A-15℃，B-80℃，C-沸騰 不銹鋼的涵義 不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱腐蝕介質(zhì)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。 不銹鋼與耐酸鋼在合金化程度上有較大差異。不銹鋼雖然具有不銹性，但并不一定耐酸；而耐酸鋼一般則均具有不銹性。 第三章 不銹鋼的分類及特點 3.1 不銹鋼的分類： 不銹鋼鋼種很多，性能又各異，常見的分類方法有： ① 按鋼的

33、組織結(jié)構(gòu)分類，如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。 ② 按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中一些特征元素來分類，如鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等。 ③ 按鋼的性能特點和用途來分類，如耐硝酸（硝酸級）不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強度不銹鋼等。 ④ 按鋼的功能特點分類，如低溫不銹鋼，無磁不銹鋼，易切削不銹鋼，超塑性不銹鋼等。 目前最常用的分類方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點和按鋼的化學(xué)成份特點以及兩者相結(jié)合的方法來分類。例如，把目前的不銹鋼分為：馬氏體鋼（包括馬氏體Cr不銹鋼和馬氏體Cr-Ni不銹鋼）、鐵素體鋼、

34、奧氏體鋼（包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni（-N）奧氏體不銹鋼）、雙相鋼（α+γ雙相）和沉淀硬化型鋼等五大類，或分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類，下面簡單介紹這五類不銹鋼的特點。 不銹鋼組織分類圖 圖3-1不銹鋼組織分類圖 奧氏體不銹鋼 鐵素體不銹鋼 雙相不銹鋼 圖3-2幾種不銹鋼的顯微組織 3.2 各類不銹鋼簡介： 1、奧氏體系不銹鋼 奧氏體系不銹鋼是面心立方結(jié)構(gòu)，代表鋼種是304、321、316。主要特點是： l 在正常熱處理條件下，鋼的基體組織為奧氏體，在不恰當(dāng)熱處理或不同受熱狀態(tài)下，在奧氏體基體中有可能存在少量的碳化物及鐵素體組織。 l 奧氏體不銹

35、鋼不能通過熱處理方法改變它的力學(xué)性能，只能采用冷變形的方式進行強化。 l 可以通過加入鉬、銅、硅等合金化元素的方法得到適用于各種使用條件的不同鋼種，如316L、304Cu等。 l 無磁性、良好的低溫性能、易成型性和可焊性是這類鋼種的重要特性。 2、鐵素體系不銹鋼 鐵素體系不銹鋼是體心立方結(jié)構(gòu)，代表鋼種是409、430，其耐蝕性不如奧氏體不銹鋼。主要特點是： l 抵抗應(yīng)力腐蝕開裂能力優(yōu)越于奧氏體系不銹鋼； l 常溫下帶強磁性； l 熱處理不能硬化，具有優(yōu)秀的冷加工性。 3、馬氏體系不銹鋼 馬氏體系不銹鋼常溫下具有馬氏體組織，代表鋼種有410、420。主要特點是： l

36、馬氏體系不銹鋼常溫下具有強磁性，一般來講其耐蝕性不突出，但強度高，使用于高強度結(jié)構(gòu)用鋼。 l 高溫下具有穩(wěn)定的奧氏體組織，空冷或油冷下轉(zhuǎn)變成馬氏體相，常溫下具有完全的馬氏體組織。 4、雙相不銹鋼 成分中高Cr高N，常溫下具有奧氏體和鐵素體混合相，代表鋼種是2304、2205、2507。主要特點是： l 在高溫下基本為鐵素體組織，在冷卻至室溫時具有30-50%鐵素體+奧氏體雙相組織。 l 屈服強度高、超強的耐點蝕、耐應(yīng)力腐蝕能力，易于成型和焊接。 5、沉淀硬化系不銹鋼 沉淀硬化不銹鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化不銹鋼（以0Crl7Ni4Cu4Nb為代表），半奧氏體沉淀硬化

37、不銹鋼（以0Crl7Ni7Al 和0Crl5Ni25Ti2MoVB為代表）和奧氏體加鐵素體沉淀硬化不銹鋼（以PH55A、B、C為代表）。這類材料是利用熱處理后時效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金屬化合物來提高材料的強度。主要特點是： l 這種類型的不銹鋼可借助于熱處理工藝調(diào)整其性能，使其在鋼的成型、設(shè)備制造過程中處于易加工和易成型的組織狀態(tài)。半奧氏體沉淀硬化不銹鋼通過馬氏體相變和沉淀硬化，奧氏體、馬氏體沉淀硬化不銹鋼通過沉淀硬化處理使其具有高的強度和良好的韌性。 l 鉻含量在17%左右，加之含有鎳、鉬等元素，因此，除具有足夠的不銹性外，其耐蝕性接近于18-8型奧氏體不銹鋼。 第四章

38、 不銹鋼成分中合金元素的作用 一般情況下純金屬具有比較高的塑性，當(dāng)加入其他合金元素后，形成單相固溶體時也有較好的塑性，如鐵鎳合金可形成連續(xù)固溶體，因此鐵與鎳在任意比例的情況下，合金的塑性都是很高的。 但在含有其它元素的條件下，形成不溶于固溶體或部分溶于固溶體的金屬間化合物，使金屬的塑性降低，因此合金的塑性比純金屬或單相固溶體的塑性差。 l 鐵（Fe）：是不銹鋼的基本金屬元素； l 鉻（Cr）：是主要鐵素體形成元素，鉻與氧結(jié)合能生成耐腐蝕的Cr2O3鈍化膜，是不銹鋼保持耐蝕性的基本元素之一，鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復(fù)能力，一般不銹鋼中的鉻含量必須在12%以上； l 碳

39、（C）：是強奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強度，另外碳對耐腐蝕性也有不利的影響； l 鎳（Ni）：是主要奧氏體形成元素，能減緩鋼的腐蝕現(xiàn)象及在加熱時晶粒的長大； l 鉬（Mo）：是碳化物形成元素，所形成的碳化物極為穩(wěn)定，能阻止奧氏體加熱時的晶粒長大，減小鋼的過熱敏感性，另外鉬元素能使鈍化膜更致密牢固，從而有效提高不銹鋼的耐Cl-腐蝕性； l 鈮、鈦（Nb、Ti）：是強碳化物形成元素，能提高鋼的耐晶間腐蝕能力。但碳化鈦對不銹鋼的表面質(zhì)量有不利影響，因此在表面要求較高的不銹鋼中一般通過添加鈮來改善性能。 l 氮（N）：是強奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強度。但是對不銹鋼的時效開裂影響較大，

40、因此在沖壓用途的不銹鋼中要嚴格控制氮含量。 l 磷、硫（P、S）：是不銹鋼中的有害元素，對不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會產(chǎn)生不利影響。 第五章 不銹鋼的一般物理性質(zhì) 5.1、熱傳導(dǎo) v 不銹鋼的熱傳遞速度比較慢，例如：不銹鋼的熱傳導(dǎo)率和鋁相比430鋼種為1/8，304鋼種為1/13，與碳鋼相比分別為1/2和1/4。 v 常溫下與其它材料相比較的熱傳導(dǎo)率如表5-1所示。 5.2、線膨脹 v 與碳鋼相比304鋼種的線膨脹系數(shù)較大，430鋼種的線膨脹系數(shù)稍小。另外，鋁、銅的膨脹系數(shù)要比不銹鋼大。 v 各種材料的線膨脹系數(shù)如表5-1所示。

41、表5-1 各種材料在常溫下的熱傳導(dǎo)率和線膨脹系數(shù) 材料 熱傳導(dǎo)率（102）W/(m℃) 線膨脹系數(shù)（10-6）/℃ 銀 4.12 19 銅 3.71 16.7 鋁 1.95 23 鉻 0.96 17 鎳 0.84 12.8 鐵 0.79 11.7 碳素鋼 0.58 11 SUS430 0.26 10.4 SUS304 0.16 16.4 5.3、不銹鋼的電阻 與純金屬相比，合金的比電阻一般比較大，不銹鋼也是如此，與它的構(gòu)成元素Fe、Cr、Ni相比，電阻值明顯要大。鋼中的合金元素越多，電阻就越大，如304鋼種要比430鋼種

42、大，310S鋼種則更大。 表5-2 各種材料的電阻 材 料 比電阻（室溫條件下）Ωcm 導(dǎo) 體 純 金 屬 銀 1.6210-6 銅 1.7210-6 鋁 2.7510-6 Ni 7.210-6 鐵 9.810-6 Cr 1710-6 合 金 　 　 　 　 青銅（錫-銅） 1510-6 SUS430（鐵-18%Cr） 6010-6 SUS304（鐵-18%Cr）-8%Ni 7210-6 SUS310S（鐵-25%Cr）-20%Ni 7810-6 NiCr（nNi-Cr） 10810

43、-6 鐵-Cr-鋁合金 14010-6 5.4、不銹鋼的磁性 表5-3 各種材料的磁性性質(zhì) 材料 磁性性質(zhì) 透磁率m SUS430 強磁性 - 鐵 強磁性 - Ni 強磁性 - SUS304 非磁性（冷加工時有磁性） 1.5（65%加工） SUS301 非磁性（冷加工時有磁性） 14.8（55%加工） SUS305 非磁性 - 5.5、應(yīng)變硬化指數(shù)（n） v 應(yīng)變硬化指數(shù)就是通常所說的n值，表示材料冷作硬化現(xiàn)象的一個指標(biāo)，可以反映材料的沖壓成形性能。 v 應(yīng)變硬化指數(shù)大，顯示材料的局部應(yīng)變能力強，防止材料局部變薄能力強，使變形分布

44、趨于均勻化，材料成形時的總體成形極限高。 5.6、冷加工誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點Md(30/50) 1） 定義 v Md(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-65Nb 表示經(jīng)30%的冷變形后生成50%馬氏體的溫度。 v 馬氏體轉(zhuǎn)變點Md(30/50)越低，在冷加工變形過程中誘變馬氏體不容易產(chǎn)生，冷作硬化程度小，越有利于拉深成形。其中Ni含量對誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點的影響是很明顯的，Ni含量高，馬氏體轉(zhuǎn)變點降低，材料在冷變形過程中硬化程度小。 2） 產(chǎn)生原理 v v 不銹鋼的冷作硬化現(xiàn)象主要是由兩種原因

45、引起的： 一種是位錯增多引起的加工硬化； 一種是組織轉(zhuǎn)變（奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體轉(zhuǎn)變）引起的加工硬化。 v 對SUS430鋼種而言，加工變形過程中不會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，其冷作硬化現(xiàn)象全部是由位錯的增多引起的。 v 304鋼種在冷變形過程中兩種硬化現(xiàn)象都存在，而且組織轉(zhuǎn)變引起的硬化是主要的，這也是奧氏體不銹鋼的冷作硬化現(xiàn)象比鐵素體不銹鋼要明顯、加工硬化系數(shù)（n值）大的原因。 5.7、晶粒度（N） 1） 定義 晶粒度的物理意義可根據(jù)以下公式表示： n=2N-1 n — 放大100倍時平均每6.45cm2（1平方英寸）內(nèi)所含晶粒數(shù)目 N — 晶粒度 2） 解釋與應(yīng)用 v 晶粒

46、度N級別越高，單位截面積上的晶粒數(shù)越多，材料的晶粒就越細，強度越大。 v 晶粒較大時，有利于提高材料的塑性應(yīng)變比（R），并降低屈強比和屈服伸長。但晶粒較大時，它們在材料表層取向不同，變形量差異比較明顯，材料表面易出現(xiàn)“桔皮”現(xiàn)象。細化晶?？蓽p輕桔皮現(xiàn)象發(fā)生，但晶粒過細，R值會減小，屈強比和屈服伸長都會增大，不利于成形。 v 304鋼種的晶粒度一般要求在7-9級之間。 圖5-1 304 鋼種的晶粒度與機械性能的關(guān)系 第六章 不銹鋼材料的基本性能 6.1、屈服強度（力學(xué)符號Rp0.2，英文縮寫YS） l Rp0.2=P0.2/F0

47、 l P0.2—拉伸試樣塑性變形量為0.2%時承受的載荷 l F0 —拉伸試樣的原始截面積 v 材料的屈服強度小，表示材料容易屈服，成形后回彈小，貼模性和定形性好。 6.2、抗拉強度（力學(xué)符號Rm，英文縮寫TS） l Rm =Pb/F0 l Pb—拉伸試樣斷裂前承受的最大載荷 l F0—拉伸試樣的原始截面積 v 材料的抗拉強度大，材料變形過程中不容易被拉斷，有利于塑性變形。 6.3、屈強比（Rp0.2/Rm） v 屈強比對材料沖壓成形性能影響很大，屈強比小，材料由屈服到破裂的塑性變形階段長，成形過程中發(fā)生斷裂的危險性小，有

48、利于沖壓成形。 v 一般來講，較小的屈強比對材料在各種成形工藝中的抗破裂性都有利。 表6-1 常見不銹鋼材料的屈強比 鋼種 Rp0.2 (N/mm2) Rm (N/mm2) 屈強比 SUS304 300 670 0.45 SUS304(Cu) 295 640 0.46 SUS316 312 625 0.5 SUS316L 245 525 0.47 SUS430 350 510 0.69 SUS409L 241 410 0.59 6.4、延伸率（力學(xué)符號A，英文縮寫EL） v 延伸率是材料從發(fā)生塑性變形到斷裂的總的伸長長度與原有

49、長度的比值，即： 式中 A — 材料的延伸率（%） L— 試樣被拉斷時的長度（mm） L0— 拉伸前試樣的長度（mm） v 材料的延伸率大，就是材料允許的塑性變形程度大，抗破裂性好，對拉深、翻邊、脹形各類變形都有利。 v 一般來說，材料的翻邊系數(shù)和脹形性能（埃里克森值）都與延伸率成正比關(guān)系。 6.5、不銹鋼的沖壓性能 對應(yīng)的材料的性能為脹形成形性能、翻邊成形性能、擴孔成形性能和彎曲成形性能。要了解沖壓成形性能首先要了解沖壓成形工藝。 基本的沖壓成形加工工藝有：拉深工藝、脹形工藝、翻邊工藝（包括擴孔）、彎曲工藝。 1）拉深成形工藝

50、 拉深是利用專用模具將沖裁或剪裁后所得到的平板坯料制成開口的空心件的一種沖壓工藝方法。 其特點是板料在凸模的帶動下，可以向凹模內(nèi)流動，即依靠材料的流動性和延伸率成形，如圖6-1所示。 圖6-1 拉深成形示意圖 圖6-2脹形成形示意圖 2）脹形成形工藝 脹形是利用模具強迫坯料厚度減薄和表面積增大，以獲取零件幾何形狀的沖壓加工方法。 特點是坯料被壓邊圈壓死，不能向凹模內(nèi)流動，完全依靠材料本身的延伸成形。 3）翻邊成形工藝 翻邊是利用模具把坯料上的孔緣或者外緣翻成豎邊的沖壓加工方法，如左圖所示。 在圓孔翻邊的中間階段，即凸模

51、下面的材料尚未完全轉(zhuǎn)移到側(cè)面之前，如果停止變形，就會得到右圖所示的成形方式，這種成形方式叫做擴孔，生產(chǎn)應(yīng)用也很普遍。 圖6-3 翻邊成形示意圖 4）彎曲成形工藝 彎曲成形是將板料、棒料、管料或型材等彎成一定形狀和角度零件的成形方法，如圖6-4所示。 一般的304薄板都不會產(chǎn)生彎曲開裂現(xiàn)象。 430鋼種在板厚較厚時容易產(chǎn)生彎曲開裂現(xiàn)象。 圖6-4彎曲成形示意圖 第七章 不銹鋼的腐蝕 不銹鋼的不銹特性是由于鋼板表面特殊的鈍化保護膜，首先簡單介紹一下不銹鋼的耐蝕機理，即鈍化膜理論。 所謂鈍化膜就是在不銹

52、鋼表面有一層以Cr2O3為主的薄膜。由于這個薄膜的存在使不銹鋼基體在各種介質(zhì)中腐蝕受阻，這種現(xiàn)象稱為鈍化。這種鈍化膜的形成有兩種情況，一種是不銹鋼本身就有自鈍化的能力，這種自鈍化能力隨鉻含量的提高而加快。另一種較廣泛的形成條件是不銹鋼在各種水溶液（電解質(zhì)）中，在被腐蝕的過程中形成鈍化膜而使腐蝕受阻。 一般不銹鋼的腐蝕類型分為兩類：均勻腐蝕、局部腐蝕，隨著不銹鋼在人們生活中的普及，派生出了新的腐蝕類型——“銹蝕”。 7.1、均勻腐蝕 均勻腐蝕是指裸露在腐蝕環(huán)境的金屬表面全部發(fā)生電化學(xué)或化學(xué)反應(yīng)，均勻受到腐蝕。這種腐蝕也可以測量其進行速度，也可以預(yù)測以后的腐蝕程度，設(shè)定安全系數(shù)，設(shè)定材料

53、的使用期，所以它是眾多腐蝕種類中最不危險的腐蝕，通常均勻腐蝕的腐蝕程度按照重量、厚度減少的多少來衡量。除了特殊環(huán)境以外，不銹鋼的均勻腐蝕的速度極低，使用壽命長，維護費用低。 表7-1不銹鋼耐蝕性的十級標(biāo)準(zhǔn) 耐蝕性評價 腐蝕率（mm/年） 等 級 完全耐蝕 ＜0.001 1 很耐蝕 0.001-0.005 0.005-0.010 2 3 耐 蝕 0.010-0.05 0.05-0.10 4 5 尚耐蝕 0.10-0.50 0.50-1.00 6 7 欠耐蝕 1.00-5.00 5.00-10.0 8 9 不耐蝕 >10.0

54、 10 如果在使用過程中要求保持鏡面或尺寸精密的設(shè)備應(yīng)選用1-3級的不銹鋼；要求長期不漏或要求使用年限的設(shè)備，應(yīng)選用2-5級；對于檢修方便或壽命不需很長的設(shè)備可選用4-7級的不銹鋼。對于年腐蝕率超過1mm的一般不選用。 7.2、局部腐蝕 局部腐蝕是指在腐蝕介質(zhì)的作用下，鋼的基體在特定的部位被快速腐蝕的一種腐蝕形式。這種腐蝕對設(shè)備的威脅極大，因此必須根據(jù)介質(zhì)條件正確地選用不銹鋼。局部腐蝕主要類型有：晶間腐蝕、點蝕、應(yīng)力腐蝕、銹蝕等。 ● 晶間腐蝕 晶間腐蝕多發(fā)生在中等濃度硫酸、高濃度硝酸和有機酸等酸性介質(zhì)中發(fā)生。腐蝕形式是不銹鋼基體的晶粒邊界受到加速腐蝕。產(chǎn)生這種腐蝕的原因

55、是晶界處貧鉻造成的。 為了防止晶界貧鉻提高抗晶間腐蝕能力，主要有兩個辦法：一是降低鋼中的碳含量≤0.03%的超低碳不銹鋼；二是向鋼中添加鈦或鈮。 ● 點蝕 點蝕是一種很危險的局部腐蝕，多發(fā)生在含有氯、溴、碘等水溶液中，產(chǎn)生小孔然后急劇進行腐蝕的現(xiàn)象，嚴重時會穿透鋼板， 一般不能以重量減少多少來評價其腐蝕程度。 提高耐點蝕能力的措施主要有兩方面，一是提高局部的耐點蝕能力，減少鋼中的夾雜物，特別是硫含量；二是鋼的基體抗點蝕能力，影響基體耐蝕性的合金元素主要是鉻、鉬、氮三個元素。 ● 縫隙腐蝕 產(chǎn)生縫隙腐蝕的主要原因是設(shè)備內(nèi)有縫隙，例如鉚接、墊片或者設(shè)備內(nèi)有死角等原因，介質(zhì)在這些

56、地方由于不流動，所以氯離子濃縮而加快腐蝕。 為了防止發(fā)生縫隙腐蝕，首先應(yīng)盡量避免有縫隙的設(shè)計，或使縫隙敞開；其次提高耐縫隙腐蝕的能力，其中合金元素的影響與點蝕相同。 ● 應(yīng)力腐蝕 應(yīng)力腐蝕的外貌是沿設(shè)備厚度的垂直方向呈樹枝狀的腐蝕，使設(shè)備開裂。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的條件除介質(zhì)條件外，與設(shè)備在制造過程產(chǎn)生拉伸應(yīng)力有直接關(guān)系。發(fā)生這種腐蝕的主要設(shè)備有熱交換器、冷卻器、蒸汽發(fā)生器、送風(fēng)機、干燥機和鍋爐等。 提高不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕的措施：一是提高耐應(yīng)力腐蝕指標(biāo)△Ni；二是對設(shè)備進行消除殘余應(yīng)力的熱處理。 7.3、銹蝕 不銹鋼的耐蝕性能是近年來由于不銹鋼作為裝飾材料廣泛應(yīng)用而提出的新的耐蝕性指

57、標(biāo)。不銹鋼作為建筑用的板、管等材料同時要具有裝飾性和美觀性。 影響不銹鋼耐銹性能的因素與耐點蝕性的因素是完全相同的，主要取決于基體抗銹性和銹蝕源（夾雜物）的含量。 第八章 表面加工等級分類 目前，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生產(chǎn)活水平不斷提高，民用不銹鋼已進入了各個不同的行業(yè)，特別是冷軋板的用量快速增加，在選材和選擇表面加工等級方面都要按不同的要求合理選用，達到最經(jīng)濟、實用的目的。 表8-1不銹鋼熱軋鋼板不同表面加工等級 表面加工等級 表 面 加 工 要 求 No.1 熱軋后，經(jīng)熱處理、酸洗或與此類似的處理后加工而成 1U 熱軋、不熱處理、不除氧化皮

58、1C 熱軋、熱處理、不除氧化皮 1E 熱軋、熱處理、機械除氧化皮 1D 熱軋、熱處理、酸洗 表8-2不銹鋼冷軋鋼板不同表面加工等級 表面加工等級 表 面 加 工 要 求 2H 加工硬化 2C 冷軋、熱處理、不除氧化皮 2E 冷軋、熱處理、機械除氧化皮 2R 冷軋、光亮退火 2Q 冷軋、淬火和回火，無氧化皮 No.2D 冷軋后進行熱處理，酸洗或類似處理，最后經(jīng)毛面輥進行輕度冷平整 No.2B 冷軋后進行熱處理，酸洗或類似處理，最后經(jīng)平整獲得適當(dāng)?shù)墓鉂嵍? No.3 用GB2477所規(guī)定的粒度為100-120號研磨材料進行拋光精整 No

59、.4 用GB2477所規(guī)定的粒度為150-180號研磨材料進行拋光精整 No.5 用GB2477所規(guī)定的粒度為240號研磨材料進行拋光精整 No.6 用GB2477所規(guī)定的粒度為W63號研磨材料進行拋光精整 No.7 用GB2477所規(guī)定的粒度為W50號研磨材料進行拋光精整 No.9 冷軋后，進行光亮熱處理 No.10 用適當(dāng)粒度的研磨材料拋光，使表面呈連續(xù)磨紋 第九章 不銹鋼的焊接 9.1、不銹鋼的焊接特性： 由于不銹鋼的電阻系數(shù)遠大于低碳鋼，在焊接時焊條及焊接區(qū)的母材都比較容易被加熱而融化，同時使熔區(qū)周圍的基體過熱，造成焊區(qū)變形不均和晶粒粗大。

60、l 不銹鋼的線膨脹系數(shù)大，導(dǎo)熱系數(shù)小，熱量不易傳遞，焊接時熔深大，焊接加熱使結(jié)構(gòu)膨脹，冷卻時產(chǎn)生較大的收縮變形和拉應(yīng)力，容易引起熱裂紋。 l 不銹鋼焊接加工后，在焊接熱影響區(qū)內(nèi)容易引發(fā)晶間腐蝕。原因是在焊接熱影響區(qū)內(nèi)，在敏化溫度（450℃—850℃）區(qū)間，基體局部貧鉻，難以鈍化，造成耐蝕性明顯下降，于是在相應(yīng)的腐蝕環(huán)境中優(yōu)先被腐蝕，鋼的晶界由于受腐蝕變寬。這時腐蝕部位的塑性和強度已嚴重喪失，冷彎時出現(xiàn)裂紋、脆斷，腐蝕部位落地?zé)o金屬聲。 9.2、不銹鋼焊接的防范措施： l 控制焊接電流：不銹鋼的焊接規(guī)范要小于低碳鋼，電流量約為低碳鋼的80%。 l 加快焊接速度：盡可能使用較快的焊接速

61、度，目的是減少熱影響區(qū)寬度，縮短焊縫在敏化溫度區(qū)間的停留時間，使焊縫處于一次穩(wěn)定狀態(tài)，以及細化焊縫組織。 l 合理選擇焊接材料：焊接時要選擇合適的焊接材料、保護氣氛。焊絲的化學(xué)成分對焊縫部位的耐蝕性有重要影響，焊條應(yīng)具有與母材相似的化學(xué)成分，這樣可以使焊縫金屬與母材具有相似的化學(xué)成分，一般被認為可以實現(xiàn)最佳的耐腐蝕性。 l 焊接前后的清理：材料的表面必需在焊接之前進行清理，焊接之后去除焊渣。 第十章 不銹鋼的生產(chǎn)工藝 10.1、冶煉工藝： 不銹鋼冶煉的基本原理 與碳鋼生產(chǎn)不同的是，不銹鋼中含有至少10.5%的Cr，因此在脫碳反應(yīng)時，會發(fā)生反應(yīng)： Cr3

62、O4+4[C]=3[Cr]+4CO 反應(yīng)平衡常數(shù) 因在高Cr鋼水中，Cr比C優(yōu)先氧化，在正常冶煉溫度下，C在0.03%以下時，平衡Cr只有4%左右；提高溫度可提高平衡Cr含量，但是耐火材料難以承受。如：18%Cr的鋼液，溫度要達到1900℃以上，為此開發(fā)了以降低CO分壓的冶煉方法。不銹鋼常用精煉方法： 電弧爐（EF）直接冶煉法、 AOD（氬氧脫碳法）、 VOD（真空吹氧脫碳法）、 轉(zhuǎn)爐頂?shù)蛷?fù)吹法（K-OBM-S、K-BOP法等）、RH-OB法，其中以AOD法、VOD法占主導(dǎo)地位。分別采用二步法和三步法工藝冶煉不銹鋼，可以大量生產(chǎn)低碳

63、、超低碳不銹鋼，Cr的回收率也達到較高的水平。 1）幾種不銹鋼冶煉方法： u 一步法： EAF 原電爐直接生產(chǎn)工藝 u 二步法： EAF+AOD EAF+VOD EAF+CLU LD-OB+VOD u 三步法： EAF+K-OBM-S+VOD或AOD+（LF） EAF+AOD+VOD EAF+LD-OB+VOD 2）AOD和VOD的優(yōu)缺點： AOD冶煉具有投資成本低，脫碳速度快，生產(chǎn)效率高；熱效率高，冶煉成本低；鋼水?dāng)嚢栊Ч?，有利于脫S

64、、O；設(shè)備比較簡單，工藝容易掌握等，目前世界上約70%左右不銹鋼采用AOD生產(chǎn)。缺點是生產(chǎn)低C、N鋼種困難。 VOD冶煉脫C、保Cr效果好，脫氧效果好；適于生產(chǎn)低C、N鋼種等。缺點投資成本較高，設(shè)備維護困難等。 10.2、熱軋工藝： 不銹鋼產(chǎn)品中，板帶約占70%以上。不銹鋼熱軋帶鋼主要由熱連軋機、爐卷軋機等生產(chǎn)，其中以熱連軋機為主，具有產(chǎn)量大，成本低，質(zhì)量好的特點，被廣泛采用，如POSCO 等。但是目前世界上經(jīng)過改進的爐卷軋機生產(chǎn)不銹鋼的數(shù)量也在增加，如AVESTA、YUSCO等。寬厚板一般由4輥可逆式軋機為主。 10.3、冷軋工藝： 不銹鋼是高合金鋼，軋制變形抗力

65、大，為了進行高效率、高精度的軋制，應(yīng)采用剛性大的軋機，一般采用多輥冷軋機。 ◆森吉米爾二十輥軋機 ◆十八輥軋機◆十二輥軋機◆四輥軋機◆冷連軋機 其中，以森吉米爾二十輥軋機使用最多，通過改進提高了自動控制、厚度精度控制、板型控制等手段，不斷滿足不銹鋼的高質(zhì)量要求。 10.4、熱處理工藝： 不銹鋼熱處理的目的是為了使不銹鋼獲得最佳的使用性能，或為不銹鋼的后續(xù)加工創(chuàng)造條件，一般不銹鋼在出廠前都需進行熱處理。 u 馬氏體不銹鋼：軟化（馬氏體→鐵素體+碳化物）；碳化物擴散；調(diào)整晶粒度。 u 鐵素體不銹鋼：提高塑性；調(diào)整晶粒度。 u 奧氏體不銹鋼：碳化物固溶；調(diào)整晶粒度；軟化；減少

66、δ鐵素體。 u 雙相不銹鋼：碳化物固溶；提高塑性；減少脆性相析出。 第十一章 常見的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn) 不銹鋼自20世紀初問世以來，隨著它的研究開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，其標(biāo)準(zhǔn)也在各工業(yè)發(fā)達國家逐漸建立起來，不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)的建立、健全，反過來對推動不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)的進步，促進產(chǎn)品質(zhì)量的提高，發(fā)展不銹鋼產(chǎn)品的市場貿(mào)易，起到極為重要的作用。 11.1、中國國家（GB/T）標(biāo)準(zhǔn)： u GB/T4237-2007不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶 u GB/T3280-2007不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶 u GB/T4238-2007耐熱鋼鋼板和鋼帶 u GB/T1220不銹鋼棒 u GB/T8165不銹鋼復(fù)合鋼板和鋼帶 u GB/T20878-2007不銹鋼和耐熱鋼、牌號及化學(xué)成分 u 其它專用不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)等以及各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 11.2、常用國外標(biāo)準(zhǔn)（國際通用標(biāo)準(zhǔn)）： u ASTM A2