不銹鋼知識問答

1、不銹鋼知識問答1、什么是不銹鋼？答：不銹鋼是具有60年發(fā)展歷程的現代材料自本世紀初發(fā)明不銹鋼以來， 不銹鋼就把現代材料的形象 和建筑應用中的卓越聲譽集于一身，使其競爭對手羨慕不 已。只要鋼種選擇的正確，加工適當，保養(yǎng)合適，不銹鋼不會產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料 中強度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性， 所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不 銹鋼還集機械強度和高延伸性于一身，易于部件的加工制 造，可滿足建筑師和結構設計人員的需要。在建筑、大樓和結構的行業(yè)中， 不銹鋼成功的關鍵是其具 有良好的耐腐蝕性能。不銹鋼為什么耐腐蝕？所有金屬都和大氣中的氧

2、氣進行反應，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)進行氧化， 使銹蝕不斷擴大，最終形成孔洞?？梢岳糜推峄蚰脱趸?金屬（例如，鋅，鎳和鉻）進行電鍍來保證碳鋼表面，但是， 正如人們所知道的那樣，這種保護僅是一種薄膜。如果保護 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，所以保護方法不盡相同。在鉻的添加量達到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表面，防

3、止進一步地氧化。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 和大氣反應進行自我修理，重新形成這種"鈍化膜"，繼續(xù)起保護作用。因此，所有的不銹鋼都具有一種共同的特性，即鉻含量均在10. 5%以上。不銹鋼的類型"不銹鋼"一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼，而是表示一百多種工業(yè)不銹鋼，所開發(fā)的每種不銹鋼都在其特定的應用領 域具有良好的性能。成功的關鍵首先是要弄清用途，然后再 確定正確的鋼種。有關不銹鋼的進一步詳細情況可參見由 NiDI編制的"不銹鋼指南"軟盤。幸而和建筑構造

4、應用領域有關的鋼種通常只有六種。它們都含有1722 %的鉻，較好的鋼種還含有鎳。 添加鉬可進一 步改善大氣腐蝕性，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。耐大氣腐蝕經驗表明，大氣的腐蝕程度因地域而異。為便于說明，建議把地域分成四類，即：鄉(xiāng)村，城市，工業(yè)區(qū)和沿海地區(qū)。鄉(xiāng)村是基本上無污染的區(qū)域。 該區(qū)人口密度低，只有無污 染的工業(yè)。城市為典型的居住、商業(yè)和輕工業(yè)區(qū)，該區(qū)內有輕度污染， 例如交通污染。工業(yè)區(qū)為重工業(yè)造成大氣污染的區(qū)域。污染可能是由于燃油所形成的氣體，例如硫和氮的氧化物，或者是化工廠或加 工廠釋放的其它氣體?？諝庵袘矣蔚念w粒，像鋼鐵生產過程 中產生的灰塵或氧化鐵的沉積也會使腐蝕增加。沿海地區(qū)通常指

5、的是距海邊一英里以內的區(qū)域。但是， 海洋大氣可以向內陸縱深蔓延，在海島上更是如此，盛行風 來自海洋，而且氣候惡劣。例如，英國氣候條件就是如此， 所以整個國家都屬于沿海區(qū)域。如果風中夾雜著海洋霧氣， 特別是由于蒸發(fā)造成鹽沉積集聚，再加上雨水少，不經常被 雨水沖刷，沿海區(qū)域的條件就更加不利。如果還有工業(yè)污染 的話，腐蝕性就更大。美國、英國、法國、意大利、瑞典和澳大利亞所進行的研 究工作已經確定了這些區(qū)域對各種不銹鋼耐大氣腐蝕的影 響。有關內容在 NilDI出版的建筑師便覽中作了簡單介 紹，該書中的表可以幫助設計人員為各種區(qū)域選擇成本效益 最好的不銹鋼。在進行選擇時，重要的是確定是否還有當地的因素影

6、響使 用現場環(huán)境。例如，不銹鋼用在工廠煙囪的下方，用在空調 排氣擋板附近或廢鋼場附近，會存在非一般的條件。維修及清理 和其它曝露于大氣中的材料一樣，不銹鋼也 會臟。今后的講座將分析影響維修及清理成本的設計因素。 但是，在雨水沖刷，人工沖洗和已臟表面之間還存在著一種 相互關系。通過把相同的板條直接放在大氣中和放在有棚的地方確 定了雨水沖刷的效果。人工沖洗的效果是通過人工用海綿沾 上肥皂水每隔六個月擦洗每塊板條的右邊來確定的。結果發(fā) 現，與放在有棚的地方和不被沖洗的地方的板條相比，通過 雨水沖刷和人工擦洗去除表面的灰塵和淤積對表面情況有 良好的作用。而且還發(fā)現，表面加工的狀況也有影響，表面 平滑的

7、板條比表面粗糙的板條效果要好。因此洗刷的間隔時間受多種因素影響，主要的影響因素 是所要求的審美標準。雖然許多不銹鋼幕墻僅僅是在擦玻璃 時才進行沖洗，但是，一般來講，用于外部的不銹鋼每年洗 刷兩次。典型用途大多數的使用要求是長期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時，主要考慮的是所要求的審美標準、 所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。/align然而，其它應用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透 水性。例如，工業(yè)建筑的屋頂和側墻。在這些應用中，物主 的建造成本可能比審美更為重要，表面不很干凈也可以。在干燥的室內環(huán)境中使用430不銹鋼效果相當好。但是，在鄉(xiāng)村和城市要想在戶外保持其外觀

8、，就需經常進行清洗。 在污染嚴重的工業(yè)區(qū)和沿海地區(qū)，表面會非常臟，甚至產生 銹蝕。但要獲得戶外環(huán)境中的審美效果，就需采用含鎳不銹 鋼。所以，304不銹鋼廣泛用于幕墻、側墻、屋頂及其它建 筑用途，但在侵蝕性嚴重的工業(yè)或海洋大氣中，最好采用316不銹鋼?，F在，人們已充分認識到了在結構應用中使用不銹鋼的優(yōu) 越性。有幾種設計準則中包括了304和316不銹鋼。因為”雙相"不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度 及彈限強度融為一體，所以，歐洲準則中也包括了這種鋼。產品形狀實際上，不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產制造 的，而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼 制成的，也

9、用中厚板生產特殊產品，例如，生產熱軋結構型 鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品，包括型材、棒材、線材和鑄件。表面狀態(tài)正如后面將談到的，為了滿足建筑師們美學的要求，已開發(fā)出了多種不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射 的或者無光澤的；可以是光面的、拋光的或壓花的；可以是 著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案，以 滿足設計人員對外觀的各種要求。保持表面狀態(tài)是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰 塵。由于耐腐蝕性良好，也可以容易地去除表面的涂寫污染 或類似的其它表面污染。設計六十多年以來，建筑師們一直選用不銹鋼來建造成本效 益好的永

10、久性建筑物?，F有的許多建筑物充分說明了這種選 擇的正確性。有些是非常具有觀賞性的，如紐約市的 Chrysler大廈。但在許多其它應用中，不銹鋼所起的作用不 是那么引人注目，可是在建筑物的美學和性能方面卻起著重 要作用。例如，由于不銹鋼比其它相同厚度的金屬材料更具 有耐磨性和耐壓痕性，所以在人口流動量大的地方修建人行 道時，它是設計人員的首選材料。不銹鋼用作建造新的建筑物和用來修復歷史名勝古跡的結 構材料已有70多年了。早期的設計是按照基本原則進行計算的。今天，設計規(guī)范，例如，美國土木工程師學會的標準ANSI/ASCE-8-90"冷成型不銹鋼結構件設計規(guī)范 "和NiDI與 E

11、uro Inox聯(lián)合出版的”結構不銹鋼設計手冊”已簡化了使用 壽命長，完整性好的建筑用結構件的設計。未來展望由于不銹鋼已具備建筑材料所要求的許多理想性能，它在金屬中可以說是獨一無二的，而其發(fā)展仍在繼續(xù)。為使不銹 鋼在傳統(tǒng)的應用中性能更好，一直在改進現有的類型， 而且，為了滿足高級建筑應用的嚴格要求，正在開發(fā)新的不銹鋼。由于生產效率不斷提高，質量不斷改進，不銹鋼已成為建筑 師們選擇的最具有成本效益的材料之一。不銹鋼集性能、外觀和使用特性于一身，所以不銹鋼仍將是 世界上最佳的建筑材料之一。2、不銹鋼腐蝕的涵義和分類？答：在腐蝕環(huán)境中，金屬與周圍介質由于化學或電化學作用而引起的破壞稱為腐蝕.在腐蝕環(huán)

12、境中，當不銹鋼選擇不當時，同樣會產生腐蝕.腐蝕有很多分類方法1. 按作用的性質可分為化學腐蝕和電化學腐蝕2. 按腐蝕的形態(tài)可分為一般（全面,均勻）腐蝕.所謂一般腐蝕，系措腐蝕分布在整個不銹鋼表面上，所謂局部腐蝕點 蝕，縫隙腐蝕，應力腐蝕，腐蝕疲勞，選擇性腐蝕，沖刷腐蝕 等.3. 按腐蝕發(fā)生的環(huán)境和條件可分為大氣腐蝕，工業(yè)水腐蝕土壤腐蝕.酸,堿.鹽的腐蝕，海水腐蝕，高溫腐蝕,（包括液體 金屬,熔鹽,燃氣腐蝕）等.3、不銹鋼選用需要考慮的因素？答：在腐蝕環(huán)境中選擇不銹鋼時，除應對不銹鋼的具體使 用條件有詳細的了解外，還需要考慮的主要因素有：不銹鋼 的耐蝕性,強度,韌性和物理性能，加工，成形性能，資

13、源,價 格和取得的難易.1.耐蝕性能耐蝕性包括不銹性和耐酸，堿,鹽等腐蝕介質的性能以及 高溫下抗氧化，硫化,氯化,氟化等的性能.由于選用不同不 銹鋼主要是為了解決實際工程中所遇到的各種腐蝕問題，為此在腐蝕環(huán)境中不銹鋼的耐蝕性如何是選材人員首先需要考慮的.腐蝕是金屬與介質間由于化學或電化學作用而引起 的破壞，而耐蝕性指不銹鋼抵抗介質腐蝕破壞的能力，故當選材中涉及耐蝕性時，需要注意以下幾點.1.耐蝕性的標準是人為確定的，既要承認它，使用它，又不 能受它的約束，要根據具體使用要求來確定是否耐蝕的具體 標準.目前對不銹鋼的耐蝕性多采用10級標準，選擇哪一級做為耐腐蝕的要求，要考慮設備，部個的特點（薄厚

14、,大?。?使 用壽命長短，產品質量（如雜質，顏色,純度）等的要求，一般 說來,對使用過程中要求光潔鏡面或尺寸精密的設備儀表和 部件,可選擇13級標準；對要求密切配合，長期不漏或要求 使用限長的設備，部件選25級,對要求不高檢修方便或要求 壽命不很長的設備，部件則可選用47級,除特殊例外，不銹 鋼在使用條件下年腐蝕率超過1mm者一般多不選用，需要指出,10級標準對于產生局部腐蝕時是不適用的2.耐蝕性是相對的，有條件的，常說的不銹鋼的不銹性，耐 蝕性系指指相對于生銹和不耐蝕而言，是指在一定條件下 （介質,濃度,溫度,雜質,壓力，流速等一定時）.截至目前為 止,還沒有在任何腐蝕環(huán)境中均具有不銹性，耐

15、蝕性的不銹鋼,因此選項材人員心須針對具體使用條件加以選擇，不銹鋼牌號選定后，使用部門還要針對所選用的不銹鋼的特性正 確使用，即合理選材加正確使用才能達到具有不銹性或耐腐 蝕的目的3選擇不銹鋼既要考慮其耐一般腐蝕的性能，又要考慮其耐局部腐蝕的性能，在一些水介質和化工介質中， 后者更需予以注意，這是因為，選材人員一般多重視不銹鋼 的耐一般腐蝕性能，而在使用條件下，它們對局部腐蝕，例如 對應力腐蝕孔蝕等的敏感性如何則考慮較少；不銹鋼的局部腐蝕多在耐一般腐蝕性能很好的腐蝕環(huán)境中發(fā)生，局部腐蝕常常導致不銹鋼設備，部件的突然破壞，其危害性遠遠大于 一般腐蝕4在應用各種手冊中有關不銹鋼的耐蝕性數據時 要注意

16、其中很多數據只是一些實驗內的試驗結果，與實際介質環(huán)境常常有較大的出入，為了獲得更加接近實際使用條件 的耐蝕性數據，一般應在實驗室內進行了實際介質的腐蝕試 驗或現場條件下的掛片試驗必要時還要進行模擬裝置的試 驗.在一些使用條件下，還會遇到這種情況，當工作介質中或 所生產的工業(yè)產品中，即使含有微量的某種或某此不銹鋼中 的金屬離子時，便會影響化工工藝過程工工業(yè)產品的質量 （包括光澤，顏色,純度等）.這種情況在核燃料制藥和顏料等 工業(yè)中最為常見，此時常常選用不含某種元素的不銹鋼或適 當提高所選用不銹鋼耐蝕性檔次，以便使金屬離子降低到允許的限度.5.不銹鋼制設備，部件若因腐蝕而失效時，應當進行腐蝕 破壞

17、原因的分析，查明原因后采取措施，而不應一扔了之.4、鉬元素對奧氏體不銹鋼的影響？答：一般來說，簡單的鉻鎳（及鉻錳氮）奧氏體不銹鋼僅用 于要求不銹性和耐氧化性介質 （比如硝酸等）的使用條件下， 鉬作為奧氏體不銹鋼中的重要合金元素加入到鋼中使其使用范圍進一步擴大，鉬的作用主要是提高鋼在還原性介質（比H2SO4,H3PO4以及一些有機酸和尿素環(huán)境 ）的耐蝕性，并 提高鋼的耐點腐蝕及縫隙腐蝕等性能.1鉬對組織的影響鉬和鉻都是形成和穩(wěn)定鐵素體并擴大鐵素體相區(qū)的元素，鉬形成鐵素體的能力與鉻相當.鉬還促進奧氏體不銹鋼中金 屬間相，比如a相,k相，和Laves相等的沉淀，對鋼的耐蝕 性和力學性能都會產生不利影

18、響，告別是導致塑性，韌性下降，為使奧氏體不銹鋼保持單一的奧氏體組織，隨著鋼中鉬含量的增加，奧氏體形成元素（鎳,氮及錳等）的含量也要相 應提高，以保持鋼中鐵素體與奧氏體形成元素之間的平衡.2鉬對性能的影響鉬對奧氏體不銹鋼的氧化作用不顯著 ，因此當鉻鎳奧氏體 不銹鋼保持單一的奧氏體組織且無金屬間析出時 ，鉬的加入 對其室溫力學性能影響不大，但是，隨著鉬含量的增加，鋼的 高溫強度提高，比如持久，蠕變等性能均獲較大改善，因此含 鉬不銹鋼也常在高溫下應用，然而，鉬的加入使鋼的高溫變形抗力增大，加之鋼中常常存在少量8鐵素體因而含鉬不銹鋼的熱衷加工性比不含鉬鋼為差，而且鉬含量越高，熱加工性能越壞，另外，含鉬

19、奧氏體不銹鋼中容易一百萬k ( a )相沉淀，這將顯著惡化鋼的塑性和韌性，因此在含鉬奧氏體不 銹鋼的生產，設備制造和應用過程中，要注意防止鋼中金屬 間相的形成鉬在奧氏體不銹鋼中的主要作用是提高鋼的耐還原性介 質的腐蝕性能和耐點腐蝕，耐縫隙腐蝕等的性能.分別為鉬 對鉻鎳奧氏體不銹鋼在硝酸，硫酸，醋酸,磷酸和尿素等介質 中耐蝕性的影響，可以看出，除在氧化性介質 HNO沖處，鉬的 作用都是有益的，因此含鉬的奧氏體不銹鋼一般不用天耐硝 酸的腐蝕，除非硝酸中含F-,CI-等離子，雖然鉬作用為合金元素對奧氏體不銹鋼耐還原性介質，面點腐蝕及縫隙腐蝕的原因尚不完全清楚，但大量實驗已指出鉬的耐蝕作用僅相當鋼中含

20、有較高量的鉻時才有效，鉬主要是強化鋼中鉻的耐蝕作用，與此同時，鉬形成酸鹽后的緩蝕 作用也已為實驗所證實.在耐高濃氯化物溶液的應力腐蝕方面，雖然鉬作為合金元 素對奧氏體不銹鋼耐還原性介質 ，耐點腐蝕及縫隙腐蝕的原 因尚不完全清楚，但大量實驗已指出，鉬的作用僅當鋼中含 有較高量的鉻時才有效，鉬主要是強化鋼中鉻的耐蝕作用，與此同時，鉬形成鉬酸鹽后的緩沖作用也已為實驗所證實.在耐高濃氯化物沉淪的應力腐蝕方面，雖然一此實驗指同.3#以下的鉬對奧氏體不銹鋼的耐應力腐蝕性能有害，但是由于常見鉻鎳奧氏體不銹鋼多在含有微量氯化物及飽和 氧的水介質中使用，其應力腐蝕又以點腐蝕為起源，因此含 鉬的鉻鎳鉬奧氏體不銹鋼

21、由于耐點腐蝕性能較高，所以在實際應用中常常比不含鉬鋼具有更好的耐氯化物應力腐蝕性 能.5、鎳元素對不銹鋼的影響？答：鎳是奧氏體不銹鋼中的主要合金元素，其主要作用是一百萬并穩(wěn)定奧氏體，使鋼獲得完全奧氏體組織，從而使鋼 具有良好的強度和塑性，韌性的配合，并具有優(yōu)良的冷，熱加 工性和冷形成性以及焊接，低溫與無磁等性能，同時提高奧氏體不銹鋼的熱力學穩(wěn)定性，使之不僅比相同鉻,鉬含量的 鐵素體，馬氏體等類不銹鋼肯有更好的不銹性和耐氧化性介 質的性能，而且于表面膜穩(wěn)定性的提高，從而使鋼還具有更 加優(yōu)異的耐一些還原性介質的性能.1鎳對組織的影響鎳是強烈一百萬并穩(wěn)定奧氏體且擴大奧氏體相區(qū)的元素 為了獲得單一的奧

22、氏體組織，當鋼中含有0.1%碳和18%鉻時 所需的最低鎳含量約為 8%,這便是最著名18-8鉻鎳奧氏體不 銹鋼的基本分，奧氏體不銹鋼中，隨著鎳含量的增加，殘余的 鐵素體可完全消除，并顯著降低a相形成的傾向；同時馬氏 體轉烴溫度降低，甚至可不出現 入M相變,但是鎳含量的增 加會降低碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度，從而使碳化物析出傾向增強.2鎳對性能的影響鎳對奧氏體不銹鋼特別是對鉻鎳負數氏體不銹鋼力學性能的影響主要是由鎳對奧氏體穩(wěn)定性的影響來決定,在鋼中可能發(fā)生馬氏體轉變的鎳含量范圍內，隨著鎳含量的增加鋼的強度降低頁塑性提高，具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻鎳奧氏 體不銹鋼韌性（包括極低溫韌性）非常優(yōu)良，因而可

23、作為低溫 鋼使用，這是眾所周知的，對于具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻錳 奧氏體不銹鋼，鎳的加入可進一步改善其韌性.鎳還可顯著 降低奧氏體不銹鋼的冷加工硬化傾向，這主要是由于奧氏體穩(wěn)定性增大，減少以至消除了冷加工過程中的馬氏體轉變，同時對奧氏體本身的冷加工硬化作用不太明顯，不銹鋼冷加工硬化傾向的影響，鎳降低奧氏體不銹鋼冷加工硬化速率，與降低鋼的室溫及低溫強度，提高塑性的作用，決定了鎳含 量的提高有利于奧氏體不銹的冷加工成形性能，提高鎳含量還可減少以至消除18-8和17-14-2型鉻鎳9鉗）奧氏體不銹 鋼中的8鐵素體，從而提高其熱加工性能，但是，8鐵素體的 減少對這些鋼種的可焊接性不利會增大焊接熱裂紋絲傾

24、向，此外,鎳還可顯著提高鉻錳氮（鉻錳鎳氮）奧氏體不銹鋼的熱 加工性能，從而顯著提高鋼的成材率在奧氏體不銹鋼中，鎳的加入以及隨著鎳含量的提高，導致鋼的熱力學穩(wěn)定性增加，因此奧氏體不銹鋼具有更好的不 銹性和耐氧化性介質的性能，且隨著鎳含量增加，耐還原性 介質的性能進一步得到改善.值得指出，鎳還是提高奧氏體 不銹耐許多介質穿晶型應力腐蝕的唯一重要元素在各種酸介質中鎳對奧氏體不銹鋼耐蝕性能的影響，需要指出，在高溫高壓水中的一些條件下，鎳含量的提高導致鋼 和合金的晶間型應力腐蝕敏感性增加，但是這種不利作用會由于鋼及合金中鉻含量的提高而獲得減輕或受到抑制.隨磁卡奧氏體不銹鋼中鎳含量的提高，其產生晶間腐蝕的

25、臨界碳含量降低，即鋼的晶間腐蝕敏感性增加，至于對奧氏體不銹 鋼耐點腐蝕及縫隙腐蝕的性能，鎳的作用并不顯著，此外,鎳 還提高奧氏體不銹鋼的高溫抗氧化性能，這主要與鎳改善了鉻的氧化膜的成分，結構和性能降低，并且鎳含量越高越有 害,這主要是由于鋼中晶界處一百萬低熔點硫化鎳所致6、鉻元素對奧氏體不銹鋼的影響?答：鉻的影響：鉻是奧氏體不銹鋼中最主要的合金元素，奧氏體不銹鋼的不銹性和耐蝕性的獲得主要是由于在會質 作用下，鉻促進了鋼的鈍化并使鋼保持穩(wěn)定鈍態(tài)的結果.O1 鉻對組織的影響：在奧氏體不銹鋼中，鉻是強烈形成并穩(wěn)定 鐵體的元素，縮小奧氏體區(qū)，隨著鋼中含量增加，奧氏體不銹 鋼中可出現鐵素體（8 ）組織，

26、研究表明，在鉻鎳奧氏體不銹 鋼中，當碳含量為0.1%,鉻含量為18%寸,為獲得穩(wěn)定的單一 奧氏體組織，所需鎳含量最低，約為8%,就這一點而言，常用 的18Cr 8Ni型鉻鎳奧氏體不銹鋼是含鉻,鎳量配比最為適 宜的一種.有奧氏體不銹鋼中，隨著鉻含量的增加，一些金屬間相（比 如8相）的形成傾向增大，當鋼中含有鉬時，鉻含含量會增加 還會X相等的形成，如前所述，（T , X相的析出不僅顯著降 低鋼的塑性和韌性，而且在一些條件下還降低鋼的耐蝕性，奧氏體不銹鋼中鉻含量的提高可使馬氏體轉烴溫度（Ms）下降，從而提高奧氏體基體的穩(wěn)定性.因此高鉻（比如超過20%） 奧氏體不銹鋼即使經過冷加工和低溫處理也很難獲得

27、馬氏 體組織.鉻是強碳化物形成元素，在奧氏體不銹鋼中也不例外，奧 氏體不銹鋼中常見的鉻碳化物有Cr23C6;當鋼中含有鉬或鉻時,還可見到期Cr6C等碳化物，它們的形成在某些條件下對 鋼的性能會產生重要影響.02鉻對性能的影響：一般來主， 只要奧氏體不銹鋼保持完全奧氏體組織而沒有8鐵素體等的形成，僅提高鋼中鉻含量不會對力學性能有顯著影響，鉻對奧氏體不銹鋼性能影響最大的是耐蝕性，主要表現為：鉻提高鋼的耐氧化性介質和酸性氯化物介質的性能；在鎳以及鉬和銅復合作用下，鉻提高鋼耐一些還原性介質，有機酸，尿 素和堿介質的性能；鉻還提高鋼耐局部腐蝕，比如晶間腐蝕. 點腐蝕，縫隙腐蝕以及某此條件下應力體育館的性

28、能.對奧氏體不銹鋼晶間體育館敏感性影響最大的因素是鋼中碳含 量,其他元素對晶間體育館的作用主要視其對碳化物的溶解 和沉淀行為的影響而定，在奧氏體不銹鋼中，鉻能增大碳的 溶解度而降低鉻的貧化度，因而提高鉻含量對奧氏體不銹鋼的耐晶間腐蝕是有益，鉻非常有效地改善奧氏體不銹鋼的耐 點腐蝕及縫隙腐蝕性能，當鋼中同時有鉬或鉬及氮存在時，鉻的這種有效性大加強，雖然根據研究鉬的耐點體育館及縫 隙腐蝕的能力為鉻的話倍左右，氮為鉻的30倍,但是大量研 究,奧氏體不銹鋼中如果沒有鉻或者鉻含量較低，鉬及氮的耐點腐蝕與縫隙腐蝕作用便會喪失或不夠顯著鉻對奧氏體不銹鋼的耐應力腐蝕性能的作用，隨實驗介質條件及實際使用環(huán)境而異

29、，在MgCI2沸騰溶液中，鉻的作用一 般是有害的，但是在含CI-和氧的水介質，咼溫咼壓水以及點 腐蝕為起源的應力腐蝕條件下，提高鋼中鉻含量則對耐應力 腐蝕有利，同時，鉻還可防止奧氏體不銹鋼及合金中由于鎳 含量提高而容易出現的晶間型應力腐蝕的傾向，對開苛性(NqOH)應力腐蝕，鉻的作用也是有益的鉻除對負數氏體不銹鋼耐蝕性有重要影響外，還能顯著提高該類鋼的抗氧化，抗硫化和抗融鹽腐蝕等性能7、碳元素對奧氏體不銹鋼的影響?答：碳的影響：碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩(wěn)定奧 氏體且擴大奧氏體區(qū)的元素.碳形成奧氏體的能力約為鎳的 30倍,碳是一種間隙元素，通過固溶強化可顯著提高奧氏體 不銹鋼的強度.碳還可

30、提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物（如42%MgCI2沸騰溶液）中的耐應力腐蝕的性能.但是,在奧氏體不銹鋼中，碳常常被視為有害元素，這主要 是由于在不銹鋼和耐蝕用途中的一些條件下（比如焊接或經450850C加熱）,碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導致局部鉻的貧化，使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐 蝕性能下降.因此,60年代以來新發(fā)展的鉻鎳奧氏體不銹鋼 大都是碳含量小于 0.03%或0.02%超低碳型的，可以知道隨著 碳含量降低，鋼的晶間腐蝕敏感性降低，當碳含量低于0.02% 才具有最明顯的效果，一些實驗珠光還指出，碳還會增大鉻 奧氏體不銹鋼的點腐蝕分傾向.由于碳的有害作用，不僅在 奧氏體

31、不銹鋼冶煉過和中應按要求控制盡量低的碳含量 且在隨后的熱，冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表 面增碳，且免鉻的碳化物析出.8、不銹鋼的物理性能、力學性能和耐熱性能？答：不銹鋼的物理性能不銹鋼和碳鋼的物理性能數據對比，碳鋼的密度略高于鐵素 體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；電阻率按 碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；線 膨脹系數大小的排序也類似，奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最 ?。惶间?、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不 銹鋼無磁性，但其冷加工硬化生成成氏體相變時將會產生磁 性，可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復其無磁 性。奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下

32、列特點：1）高的電陰率，約為碳鋼的 5倍。2）大的線膨脹系數，比碳鋼大40%,并隨著溫度的升高， 線膨脹系數的數值也相應地提高3）低的熱導率，約為碳鋼的 1/3。不銹鋼的力學性不論不銹鋼板還是耐熱鋼板，奧氏體型的鋼板的綜合性能最好，既有足夠的強度，又有極好的塑性同時硬度也不高， 這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大 多數的其它金屬材料相似，其抗拉強度、屈服強度和硬度， 隨著溫度的降低而提高；塑性則隨著溫度降低而減小。其抗 拉強度在溫度1580 °C范圍內增長是較為均勻的。更 重要的是：隨著溫度的降低，其沖擊韌度減少緩慢，并不存 在脆性轉變溫度。所以不銹鋼在低溫

33、時能保持足夠的塑性和 韌性。不銹鋼的耐熱性能耐熱性能是指高溫下，既有抗氧化或耐氣體介質腐蝕的性 能即熱穩(wěn)定性，同時在高溫時雙有足夠的強度即熱強性。9、各種不銹鋼的耐腐蝕性能?答：304是一種通用性的不銹鋼，它廣泛地用于制作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。301不銹鋼在形變時呈現出明顯的加工硬化現象，被用于要求較高 強度的各種場合。302不銹鋼實質上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種，通過冷軋可使其獲得較高的強度。302B是一種含硅量較咼的不銹鋼，它具有較咼的抗咼溫氧 化性能。303和303Se是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼， 用于主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不

34、銹鋼也用于制作需要熱鐓的機件，因為在這類條件下，這種不銹 鋼具有良好的可熱加工性。304L是碳含量較低的304不銹鋼的變種，用于需要焊接的 場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區(qū)中所析出的 碳化物減至最少，而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環(huán) 境中產生晶間腐蝕（焊接侵蝕）304N是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強度。305和384不銹鋼含有較高的鎳， 其加工硬化率低，適用于對冷成型性要求高的各種場合。308不銹鋼用于制作焊條。309、310、314及330不銹鋼的鎳、鉻含量都比較高，為的是提咼鋼在咼溫下的抗氧化性能和蠕變強度。而30S5和310S乃是309和310不銹鋼的變種，所不同

35、者只是碳含量較 低，為的是使焊縫附近所析出的碳化物減至最少。330不銹鋼有著特別高的抗?jié)B碳能力和抗熱震性.316和317型不銹鋼含有鋁，因而在海洋和化學工業(yè)環(huán)境中的抗點腐蝕能力大大地優(yōu)于 304不銹鋼。其中，316型不 銹鋼由變種包括低碳不銹鋼 316L、含氮的高強度不銹鋼 316N 以及合硫量較高的易切削不銹鋼 316F。321、347及348是分別以鈦，鈮加鉭、鈮穩(wěn)定化的不銹鋼，適宜作高溫下使用的焊接構件。348是一種適用于核動力工業(yè)的不銹鋼，對鉭和鉆的合量有著一定的限制。10、不銹鋼專業(yè)名詞詳解？實際答：不銹鋼通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼， 上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（

36、耐蝕性）。不 銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化 膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼 在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨 鋼中鉻含水量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比 時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐 蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結構 分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主 要化學成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大 系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水 不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐 蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點分類又可分

37、為 無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等 等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及 在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點，所以在重工業(yè)、輕 工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應 用。奧氏體不銹鋼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 度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強 化。

38、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濃硝酸肯有良好的耐蝕性。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)中獲得了廣泛的應用。鐵素體不銹鋼在使用狀態(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構。這類鋼一般不含鎳，有 時還含有少量的 Mo Ti、Nb等到元素，這類鋼具導熱系數 大，膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優(yōu)良等特點，多 用于制造耐大

39、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 限制了它的應用。爐外精煉技術（AOD或VOD的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應用。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼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475C脆性以及導熱系數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比，

40、強度高且耐晶間 腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。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。馬氏體不銹鋼通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13 等。粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強韌性組合，主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科 手術器械。根據化學成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏 體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同， 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。11、不銹鋼為什么也會帶磁？答：人們常以為磁鐵吸附不銹鋼材，驗證

41、其優(yōu)劣和真?zhèn)危?不吸無磁，認為是好的，貨真價實；吸者有磁性，則認為是 冒牌假貨。其實，這是一種極其片面的、不切實的錯誤的辨別方法。不銹鋼的種類繁多，常溫下按組織結構可分為幾類：1.奧氏體型：如 304、321、316、310 等；2 .馬氏體或鐵素體型：女口430、420、410等；奧氏體型是無磁或弱磁性，馬氏體或鐵素體是有磁性的。通常用作裝飾管板的不銹鋼多數是奧氏體型的304材質，一般來講是無磁或弱磁的，但因冶煉造成化學成分波動或加 工狀態(tài)不同也可能出現磁性，但這不能認為是冒牌或不合 格，這是什么原因呢？上面提到奧氏體是無磁或弱磁性，而馬氏體或鐵素體是帶 磁性的，由于冶煉時成分偏析或熱處理不

42、當，會造成奧氏體 304不銹鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣，304不銹鋼中就會帶有微弱的磁性。另外，304不銹鋼經過冷加工，組織結構也會向馬氏體轉 化，冷加工變形度越大，馬氏體轉化越多，鋼的磁性也越大。 如同一批號的鋼帶，生產 76管，無明顯磁感，生產 9.5 管。因泠彎變形較大磁感就明顯一些，生產方矩形管因變形 量比圓管大，特別是折角部分，變形更激烈磁性更明顯。要想完全消除上述原因造成的304鋼的磁性，可通過高溫固溶處理開恢復穩(wěn)定奧氏體組織，從而消去磁性。特別要提出的是，因上面原因造成的304不銹鋼的磁性，與其他材質的不銹鋼，如 430、碳鋼的磁性完全不是同一級 別的，也就是說 304鋼的

43、磁性始終顯示的是弱磁性。這就告訴我們，如果不銹鋼帶弱磁性或完全不帶磁性，應判別為3-4或316材質；如果與碳鋼的磁性一樣，顯示出強 磁性，因判別為不是 304材質。我們建議，購買不銹鋼產品應選有信譽的廠家的產品，不要貪便宜，謹防上當。12、各種不銹鋼的耐腐蝕性能？答：304是一種通用性的不銹鋼， 它廣泛地用于制作要求 良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。301不銹鋼在形變時呈現出明顯的加工硬化現象，被用于要求較高強 度的各種場合。302不銹鋼實質上就是含碳量更高的304不銹鋼的變種，通過冷軋可使其獲得較高的強度。302B是一種含硅量較高的不銹鋼，它具有較高的抗高溫 氧化性能。303和303Se是分別含有硫和硒的易切削不銹鋼，用于主要要求易切削和表而光浩度高的場合。303Se不銹鋼也用于制作需要熱鐓的機件，因為在這類條件下，這種不銹鋼具有 良好的可熱加工性。304L是碳含量較低的304不銹鋼