不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)

1、不銹鋼基礎(chǔ)（二） 不銹鋼化學(xué)成分，不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)2015-06-23 不銹鋼社區(qū)1.3不銹鋼合金元素作用1.3.1影響不銹鋼組織的兩大類合金元素鐵素體、奧氏體還是雙相不銹鋼？奧氏體形成元素鎳、氮、錳、碳、銅鐵素體形成元素鉻、鉬、硅、鈮、鎢Ø 形成奧氏體的能力：Nie= %Ni + 30x%C + 0.5x%Mn + 26x%N-0.02 + 2.77Ø 形成鐵素體的能力：Cre= %Cr + 1.5%Si + 1.4%Mo +%Nb -4.991.3.2各主要合金元素作用（1）鉻對(duì)不銹鋼的作用：構(gòu)成不銹鋼的基本元素鉻是決定不銹鋼耐腐蝕性能的最基本元素。在

2、氧化性介質(zhì)中，鉻能使鋼的表面很快形成一層實(shí)際為腐蝕介質(zhì)不能透過(guò)和不溶解的富鉻的氧化膜，這層氧化膜很致密，并與金屬基本結(jié)合得很牢固，保護(hù)鋼免受外界介質(zhì)進(jìn)一步氧化侵蝕；鉻還能有效地提高鋼的電極電位。當(dāng)含鉻量不低于12.5%（摩爾分?jǐn)?shù)）時(shí)，可使鋼的電極電位發(fā)生突變，由負(fù)電位升到正的電極電位，因而可顯著提高鋼的耐蝕性。鉻的含量越高，鋼的耐蝕性能越好。當(dāng)含鉻量達(dá)到25%、37.5%（摩爾分?jǐn)?shù)）時(shí)，會(huì)發(fā)生第二次和第三次的突變，使鋼具有更高的腐蝕性能。（2）鎳對(duì)不銹鋼的作用：?jiǎn)为?dú)不能構(gòu)成不銹鋼鎳對(duì)不銹鋼耐腐蝕的影響，只有它與鉻配合時(shí)才能充分顯示出來(lái)。因?yàn)?，低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量需達(dá)24%；要使鋼

3、在某些介質(zhì)中的耐腐蝕性能顯著改變，含鎳量需在27%以上。所以，鎳不能單獨(dú)構(gòu)成不銹鋼。而在含鉻18%的鋼中加入9%的鎳，就能使鋼在常溫下獲得單一奧氏體組織，并可以提高鋼對(duì)非氧化性介質(zhì)（如：稀硫酸、鹽酸、磷酸等）的耐蝕性，并能改善鋼的焊接和冷彎等的工藝性能。 （3）碳對(duì)不銹鋼的作用: 在不銹鋼中具有兩重性碳在奧氏體不銹鋼中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)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(guò)固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度.碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)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

4、由于在不銹鋼和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450850加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)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(lái)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(dāng)碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實(shí)驗(yàn)珠光還指出,碳還會(huì)增大鉻奧氏體不銹鋼的點(diǎn)腐蝕分傾向.由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過(guò)和中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱,冷加工和熱處理等過(guò)程中也在防止不銹鋼表面增碳,且免鉻的碳化物析出.各主要合金元素作用表合金元

5、素作用鉻+ 形成不銹鋼最重要的元素，不銹鋼表面保護(hù)性氧化膜的主要元素，沒(méi)有鉻就沒(méi)有不銹鋼。+ 耐腐蝕，特別是在氧化性介質(zhì)中+ 顯著提高高溫抗氧化性和高溫強(qiáng)度- 強(qiáng)碳化物和氮化物形成元素-金屬間相的主要成份鎳+ 促進(jìn)奧氏體結(jié)構(gòu)的形成，使奧氏體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定化，使不銹鋼具有優(yōu)異的成形性、焊接性和韌性+ 促進(jìn)不銹鋼鈍化膜的穩(wěn)定性，強(qiáng)化不銹鋼的不銹耐蝕性，降低點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的擴(kuò)散速率+ 耐還原性酸和堿介質(zhì)+ 對(duì)高溫抗氧化性能有益鉬+ 增強(qiáng)不銹鋼鈍化膜的穩(wěn)定性，提高在還原性介質(zhì)如還原性酸中的耐腐蝕性+ 提高在氯離子環(huán)境中的耐腐蝕性，如耐點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和氯離子應(yīng)力腐蝕開裂的能力+ 提高高溫強(qiáng)度- 增加金屬間相的

6、形成氮+ 形成奧氏體+ 提高耐點(diǎn)蝕/ 縫隙腐蝕能力+ 提高室溫和高溫強(qiáng)度+ 減小形成金屬間相的傾向- 在鐵素體相中形成氮化鉻銅+ 提高在硫酸介質(zhì)中的耐腐蝕性+ 改善冷成型性+ 析出硬化元素，表面抗菌性- 降低熱塑性碳+ 提高高溫強(qiáng)度- 形成碳化鉻- 降低塑韌性硫+ 提高切削加工性- 由于熱脆性造成的裂紋鈦、鈮+ 可與碳結(jié)合，防止碳化鉻形成 錳+ 增加氮溶解度+ 抑制硫的有害作用，防止熱脆性- 對(duì)不銹鋼的不銹耐蝕性有負(fù)面影響-不利于高溫氧化性能-降低鋼的塑韌性1.4不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)1.4.1中國(guó)（GB）目前最新的不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶（GB/T 3280-2007）、不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶（GB/T

7、4237-2007）于2007年3月9日發(fā)布。根據(jù)GB/T 221鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法的規(guī)定，采用漢語(yǔ)拼音字母、化學(xué)元素符號(hào)及阿拉伯?dāng)?shù)字組合的方式表示。合金元素含量：平均合金元素含量小于1.50%時(shí)， 牌號(hào)中僅標(biāo)明元素，一般不標(biāo)明含量；平均合金元素含量為1.5%2.49%、2.50%3.49%22.50%23.49%時(shí)，相應(yīng)地標(biāo)明2、323。專門用途的不銹鋼，在牌號(hào)頭部加上代表鋼用途的代號(hào)。在新的國(guó)標(biāo)中，最明顯的變化時(shí)碳含量表示方法的變化，用兩位或三位阿拉伯?dāng)?shù)字表示碳含量（萬(wàn)分之幾或十萬(wàn)分之幾）最佳控制值：（1）只規(guī)定碳含量上限者，當(dāng)碳含量上限0.10%時(shí)，碳含量以其上限的3/4表示；如06C

8、r18Ni9（C0.08 %）（2）當(dāng)碳含量上限>0.10%時(shí)，碳含量以其上限的4/5表示。如12Cr18Ni9（C0.15 %）（3）規(guī)定上、下限者，用平均碳含量×100表示。如022Cr19Ni10（C0.030 %）（4）對(duì)超低碳不銹鋼（即C0.030%），用三位阿拉伯?dāng)?shù)字“以十萬(wàn)分之幾”表示碳含量。如008Cr27Mo（C0.010 %）1.4.2美國(guó)（ASTM）美國(guó)鋼鐵牌號(hào)表示方法較多，不銹鋼普遍采用AISI牌號(hào)表示方法。目前，ASTM不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)主要采用UNS（Unified Numbering System for Metals and Alloys 金屬與合金統(tǒng)一

9、編號(hào)系統(tǒng)）和AISI兩種牌號(hào)表示方法，在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)照列出，今后將逐步過(guò)渡為UNS牌號(hào)系列。AISI：采用三位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。第一位數(shù)字表示類別，第二、三位數(shù)字表示順序號(hào)。第一位數(shù)字類別：2：Cr-Ni-Mn系3：Cr-Ni系4：Cr系5: 低Cr系（6：沉淀硬化系） 舉例： 201、304、403、504。UNS：由一個(gè)前綴字母和5個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字組合表示。不銹鋼前綴字母為S，第一位數(shù)字表示類別，后四位數(shù)字表示順序號(hào)。并且除表示類別的數(shù)字1外，前三位數(shù)字代號(hào)基本上采用了AISI的牌號(hào)表示方法。第一位數(shù)字類別：1：沉淀硬化系2：Cr-Ni-Mn系3：Cr-Ni系4：Cr系5：低Cr系后兩位數(shù)字一般為“

10、00”，“03”表示超低碳，其他數(shù)字則用來(lái)表示主要化學(xué)成分相同而個(gè)別成分稍有差異，或含有其他特殊合金元素。舉例：S20100、S30400、S30403、S30451。1.4.3日本（JIS）日本JIS不銹鋼材標(biāo)準(zhǔn)的牌號(hào)表示方法為SUS+數(shù)字編號(hào)。其中，S：鋼，U：用途，S：不銹；數(shù)字編號(hào)基本采用美國(guó)AISI的牌號(hào)表示方法。根據(jù)AISI的牌號(hào)表示方法，即：2：Cr-Ni-Mn系3：Cr-Ni系4：Cr系（6：沉淀硬化系）日本獨(dú)特的牌號(hào)，采用相類似的AISI牌號(hào)在其后加J1、J2來(lái)表示。舉例：SUS 201、SUS304、SUS304J1按照鋼材的形狀、用途和制造方法等，當(dāng)需要用代號(hào)表示時(shí)，在牌

11、號(hào)后面加上相應(yīng)的代號(hào)，如下：B：棒材；CB：冷加工棒材；HP：熱軋鋼板；CP：冷軋鋼板；HS：熱軋鋼帶；CS：冷軋鋼帶；CSP：彈簧用鋼帶；WR：線材；Y：焊接用線材；W：鋼絲；WP：彈簧用鋼絲；WS：冷鐓用鋼絲；HA：熱軋角鋼；CA：冷軋角鋼；TB：鍋爐及熱交換器用鋼管；TPY：配管用電焊大口徑鋼管；TP：配管用鋼管；TPD：一般配管用鋼管。舉例：SUS304-B、SUS304-WR、SUS304-HP。1.4.4德國(guó)（DIN）德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼牌號(hào)表示方法有兩種：字母符號(hào)表示方法：鋼組代號(hào)：40-Ni<2.5%，無(wú)Mo、Nb和Ti；41-Ni<2.5%，含Mo，無(wú)Nb和Ti；

12、43-Ni2.5%，無(wú)Mo、Nb和Ti；44-Ni 2.5%，含Mo，無(wú)Nb和Ti；45-含特殊添加元素。舉例：X5CrNi18-10，1.4301；X6Cr13，1.4000。1.4.5法國(guó)（NF）高合金鋼代號(hào)Z合金元素代號(hào)：元素CrCoMnNiSiAlCuMoPWVTiNb代號(hào)CKMNSAUDPWVTNb舉例：Z6CN18-091.4.6英國(guó)（BS）英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼牌號(hào)表示方法：類別（3表示奧氏體不銹鋼，4表示馬氏體和鐵素體不銹鋼）舉例：304S311.4.7國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO標(biāo)準(zhǔn)還未對(duì)不銹鋼牌號(hào)表示方法作出統(tǒng)一的規(guī)定，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的牌號(hào)沒(méi)有特定的含意。1.4.8歐洲標(biāo)

13、準(zhǔn)（EN）歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN10027-1和EN 10027-2（有關(guān)國(guó)家用雙編號(hào)，如DIN EN 10027-1和DIN EN 10027-2）規(guī)定了鋼的命名系統(tǒng)，其中不銹鋼的牌號(hào)表示方法與德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)相同。 常用鋼種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表國(guó)標(biāo)07版國(guó)標(biāo)美標(biāo)日標(biāo)歐標(biāo)鋼種標(biāo)準(zhǔn)鋼種鋼種標(biāo)準(zhǔn)鋼種標(biāo)準(zhǔn)鋼種標(biāo)準(zhǔn)0Cr18Ni9GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr18Ni10304ASTM A240/ASME SA240SUS304JIS G43051.4301EN10028-700Cr19Ni10GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr19Ni10304LASTM A240/ASME SA2

14、40SUS304LJIS G43051.4307EN10028-71Cr18Ni9Ti GB4237-92熱/GB3280-92冷321ASTM A240/ASME SA2401.4541EN10028-70Cr18Ni10TiGB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr18Ni11TiSUS321JIS G430500Cr17Ni14Mo2GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr17Ni12Mo2316LASTM A240/ASME SA240SUS316LJIS G43051.4404EN10028-700Cr22Ni5Mo3N企標(biāo)Q太r22Ni

15、5Mo3NS31803ASTM A240/ASME SA240329J3LJIS G43041.4462EN10028-70Cr25Ni20GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr25Ni20310SASTM A240/ASME SA240SUS310SJIS G43051.4951EN10028-70Cr23Ni13GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr23Ni13309SASTM A240/ASME SA240SUS309SJIS G43051.4950EN10028-700Cr19Ni13Mo3GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr19Ni13Mo33

16、17LASTM A240/ASME SA240SUS317LJIS G43051.4438EN10028-71Cr17GB4237-92熱/GB3280-92冷10Cr17430ASTM A240/ASME SA240SUS430JIS G43051.4016EN10028-700Cr12Ti企標(biāo)Q/TX3115-2005409LASTM A240/ASME SA240SUH409LJIS G43051.4512EN10028-700Cr17MoGB3280-92冷SUS436LJIS G430500Cr18Mo2GB3280-92冷0Cr19Mo2NbTi444ASTM A240/ASME

17、SA240SUS444JIS G43051.4521EN10028-70Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷06Cr13410SASTM A240/ASME SA240SUS410SJIS G43051Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷12Cr13410ASTM A240/ASME SA240SUS410JIS G43052Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷20Cr13420ASTM A240/ASME SA240SUS420J1JIS G43051.4021EN10028-73Cr13GB4237-92熱/GB3280-92冷30Cr13SUS4

18、20J2JIS G43051.4028EN10028-700Cr12GB4237-92熱/GB3280-92冷022Cr12SUS410LJIS G4305不銹鋼基礎(chǔ)（三）不銹鋼腐蝕原理和性能2015-06-23 不銹鋼社區(qū)1.5不銹鋼的特性 1.5.1一般特性不銹鋼的特性可以分為物理性能，包括耐蝕性、焊接性、蠕變強(qiáng)度(Creep)、成型加工性，其中尤其重要的耐蝕性機(jī)理與一般碳素鋼不同，它主要靠不銹鋼表面形成的鈍化膜來(lái)保持其表面不被銹蝕。Cr含量達(dá)到10%以上時(shí)耐蝕性變良好。一般來(lái)講，奧氏體系鋼種的耐蝕性最好，其次是鐵素體和馬氏體。1.5.2品質(zhì)特性（1）表面品質(zhì)不銹鋼薄板價(jià)格昂貴，

19、客戶對(duì)它的表面要求非常高。但不銹鋼薄板在制造過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的缺陷，如劃傷、麻點(diǎn)、折痕、輥印、裂紋、污染等，從而影響其表面質(zhì)量。 劃傷、折痕等缺陷 不管是用于餐具、鍋等的高級(jí)材，還是用于鋼管的低級(jí)材，表面一般都不允許存在這種缺陷。麻點(diǎn)、輥印等缺陷 由于這類缺陷在拋光時(shí)很難去掉，所以一般表面不允許出現(xiàn)麻點(diǎn)、輥印等缺陷，但這些輕微的缺陷經(jīng)過(guò)研磨后可以用于建筑裝飾、廚具等。表面污染、色差等 由于這類缺陷是表面性的，拋光后可以方便地去除，因此那些加工后需要拋光的產(chǎn)品不會(huì)影響其質(zhì)量，像鍋、鋼管等用途。裂紋、疤痕等缺陷 由于是深度及內(nèi)部的缺陷，拉伸后易開裂，因此用于變形較大的深加工用途時(shí)，這種

20、缺陷不允許存在。（2）拋光性能(BQ性)目前不銹鋼制品在生產(chǎn)時(shí)一般都經(jīng)過(guò)拋光這一工序（只有少數(shù)用途如熱水器、飲水機(jī)內(nèi)膽等不需要拋光）因此，這就要求原料具有良好的拋光性能。影響不銹鋼拋光性能的主要因素有： 原料表面粗度 不銹鋼原料表面粗度由熱卷原料表面粗度、冷軋工藝、軋輥材質(zhì)等因素決定。原料粗度越大，則拋光性能越差，粗度越小，則拋光性能越好。原料表面缺陷 如劃傷、麻點(diǎn)、過(guò)酸洗等，對(duì)拋光性能有不利影響。原料晶粒 若晶粒尺寸太大，不均勻，在深拉伸時(shí)表面易出現(xiàn)桔皮現(xiàn)象，從而影響B(tài)Q性，若晶粒尺寸小，均勻，則表面不易出現(xiàn)桔皮，BQ性相對(duì)好。（3）形狀所謂形狀是指鋼板的平坦度。用途不同，對(duì)平坦度的要求也不

21、一樣，像深拉伸制品,一般對(duì)形狀要求不高，平坦度6mm即可，而像研磨品等，則對(duì)形狀要求相對(duì)較高，要求平坦度4mm。JIS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不銹鋼不平度的最大值為20mm。（4）厚度公差一般來(lái)說(shuō)不銹鋼制品的不同，要求原料的厚度公差也各不相同，像餐具、保溫杯等，由于它在加工時(shí)變形量極大，要求厚度值大一些，所以厚度公差一般要求較小，為5%左右，市場(chǎng)流通用途一般考慮到各方面需要，約在8%左右。同時(shí)不銹鋼制品銷售對(duì)象的不同，也會(huì)導(dǎo)致客戶對(duì)原料厚度公差要求不同。一般出口產(chǎn)品客戶的厚度公差要求較小，而且公差范圍較窄，以保證制品質(zhì)量，有的企業(yè)甚至要求為2%-3%，而內(nèi)銷企業(yè)相對(duì)要求厚度公差較大一些，部分客戶甚至要求15%

22、。1.5.3力學(xué)性能:不銹鋼的力學(xué)性能，主要指硬度、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率等指標(biāo)。常見不銹鋼力學(xué)性能見下表(JIS標(biāo)準(zhǔn))：區(qū)分屈服強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度延伸率硬度YS(N/mm2)TS(N/mm2)EI(%)HV30420552040200304L1754804020031652040200316L1754804020043020545022200按照硬度的不同要求區(qū)分為：DDQ材、硬材、一般材。區(qū)分DDQ材一般材硬材EL(%)53%50%45%硬度170175180主要用途二類餐具，保溫杯，鍋類等流通用途，容器等研磨材，鋼管，機(jī)械構(gòu)件等（1）DDQ(deep drawing quality)材是指

23、用于深拉(沖)用途的材料，也就是大家所說(shuō)的軟材，它的主要特點(diǎn)是延伸率較高(53%)，硬度較低(170)，晶粒度G/S7.0-8.0)，深沖性能極佳。目前許多生產(chǎn)保溫瓶、二類餐具、洗滌槽等制品的企業(yè)，其產(chǎn)品的加工比一般都較高，有時(shí)加工比達(dá)1.98左右，SUS304DDQ材就是用于這些要求高加工比用途的產(chǎn)品。當(dāng)然加工比1.9以上的產(chǎn)品一般都需要經(jīng)過(guò)幾道次的拉伸才能完成，如果硬度值太高，延伸率太低的話，在加工深拉制品時(shí)產(chǎn)品極易開裂，影響成品合格率。（2）硬材是指用于鋼管、研磨、機(jī)械構(gòu)件等用途，硬度相對(duì)較高的材料。這種材料的特點(diǎn)是延伸率相對(duì)較低(45%)，硬度較高(HV180)，晶粒度G/S8.5-9

24、.0。它主要用于不需伸拉或較小拉伸就能得到的制品。它與DDQ材相比有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是BQ性相對(duì)較好。（3）一般材主要是指硬度介于DDQ材和硬材的材料，一般使用于流通用途、電器、容器等用途。其延伸率50%，硬度HV175，晶粒度G/S8.5左右。2不銹鋼的腐蝕及防護(hù)2.1不銹鋼腐蝕機(jī)理表面鈍化膜的破壞不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅(jiān)固細(xì)密的穩(wěn)定的富鉻氧化膜（防護(hù)膜），防止氧原子的繼續(xù)滲入、繼續(xù)氧化，而獲得抗銹蝕的能力。一旦有某種原因，這種薄膜遭到了不斷地破壞，空氣或液體中氧原子就會(huì)不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來(lái)，形成疏松的氧化鐵，金屬表面也就受到不斷地銹蝕。2.2 不銹鋼常見腐蝕類型 2.

25、2.1點(diǎn)蝕 點(diǎn)腐蝕導(dǎo)致不銹鋼表面形成針狀坑點(diǎn)且從表面向內(nèi)擴(kuò)展形成孔穴，這種腐蝕的危害性在于使材料在均勻腐蝕很不明顯的情況下腐蝕穿孔。影響不銹鋼點(diǎn)腐蝕的介質(zhì)因素主要有酸度、氧含量、氯化物含量、溫度等。主要有下面三個(gè)特征：（1） 不銹鋼表面的小蝕坑；可由Cl-、Br-、I-引起； （2） 易發(fā)生在表面缺陷處和夾雜物處等表面氧化膜的薄弱處；（3） 由于蝕坑底部的環(huán)境不同于蝕坑外部環(huán)境，點(diǎn)蝕一旦開始常常會(huì)繼續(xù)發(fā)展。耐點(diǎn)蝕當(dāng)量數(shù)以耐點(diǎn)蝕當(dāng)量數(shù)PRE表示不銹鋼耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力:PRE = %Cr + 3.3 X %Mo + 30 X %N Mn【注意】對(duì)于300系列不銹鋼，該公式成立; 對(duì)于雙相不銹鋼

26、，N前面的系數(shù)是16; 對(duì)于鐵素體不銹鋼, N是有害的；公式反映的是耐點(diǎn)蝕起始發(fā)生而不是耐點(diǎn)蝕擴(kuò)散的相對(duì)能力，它忽略了夾雜物（硫化猛）、表面狀態(tài)熱處理等等相關(guān)因素。一般而言PRE 值較高，性能較好。各主要鋼種PRE值如下表所示： 常用名稱CrMoNPRE4301717.0鐵素體44418224.630418.518.5奧氏體316172.123.9317193.2529.7904L204.534.9254SMO2060.2043.022052230.1434.1雙相鋼25072540.343.02.2.2縫隙腐蝕 縫隙腐蝕是在電解液中由于不銹鋼與金屬或非金屬間存在極小的縫隙，使有關(guān)物質(zhì)的遷移受

27、到阻抑形成濃差電池而在縫隙內(nèi)或其近旁產(chǎn)生的局部腐蝕。主要有下面幾個(gè)特征：（1）發(fā)生于存在電解質(zhì)（如潮濕）和氧不容易到達(dá)的部位（2） 可發(fā)生于(縫隙寬度0.025-0.1mm) 金屬與金屬；金屬與墊片；金屬與塑料；沉積物下面（3）驅(qū)動(dòng)力是氧濃度的差異縫隙腐蝕的解決方法主要有: （1）設(shè)計(jì)時(shí)排除縫隙（密封或敞開）（2）保持縫隙干燥（3） 采用耐蝕性更好的不銹鋼(較高PRE值)2.2.3應(yīng)力腐蝕斷裂（SCC) 應(yīng)力腐蝕斷裂是指材料在外加或殘余應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用下產(chǎn)生的破壞。這種破壞具有滯后性，無(wú)或很少宏觀塑性變形，端口通常呈解理或冰糖塊狀，最常見的類型是奧氏體不銹鋼的氯離子應(yīng)力腐蝕斷裂。應(yīng)力腐蝕

28、破裂過(guò)程包括裂紋始發(fā)孕育期和裂紋擴(kuò)展期。裂紋始發(fā)主要是局部鈍化膜破壞和應(yīng)力加速裸露區(qū)活性溶解形成微裂紋的過(guò)程。裂紋擴(kuò)展則是裂紋的尖端高拉伸應(yīng)力和點(diǎn)化學(xué)腐蝕協(xié)同作用的結(jié)果。主要特征是：（1）幾乎每一種材料都可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂（2）在一些不銹鋼上可能發(fā)生不同種類的SCC，如：氯離子SCC-，氫氧化物SCC-，氫SCC，連多硫酸SCC等等。 2.2.4微生物腐蝕微生物腐蝕（MIC）是一種由于活細(xì)菌（微生物）與材料接觸所導(dǎo)致的直接或間接腐蝕形式，微生物不是直接“吃掉”材料，但是它們可能需要材料作為養(yǎng)料，它們會(huì)分泌液體或產(chǎn)生使材料發(fā)生腐蝕的條件，幾乎所有的金屬都可能發(fā)生微生物腐蝕。來(lái)自大壩、河流和地下

29、的原水(未經(jīng)氯氣消毒處理的水）常常含有細(xì)菌，細(xì)菌會(huì)在不銹鋼上生長(zhǎng)形成菌群，菌群之下形成“縫隙”，這里氧含量低，可能呈酸性和高氯化物含量，導(dǎo)致菌群之下發(fā)生腐蝕。防止微生物腐蝕的方法有：（1） 對(duì)水進(jìn)行消毒滅菌處理，如用氯氣（2）輸送原水的設(shè)備停機(jī)時(shí)或用原水進(jìn)行水壓試驗(yàn)期間，要使設(shè)備排盡水并干燥，避免原水的滯留。（3）采用高水流速防止菌群形成，即保持水的循環(huán)（4）使用更耐蝕（較高PRE值）的不銹鋼鋼種（5）焊縫去除熱回火色2.2.5晶間腐蝕 在AOD技術(shù)出現(xiàn)之前，低碳含量的不銹鋼還很昂貴的時(shí)代，當(dāng)不銹鋼中的碳含量很高時(shí)，常常發(fā)生晶間腐蝕。晶間腐蝕的主要特征是：（1）不銹鋼中碳與鉻結(jié)合，在晶界形成碳

30、化鉻 （2）沿晶界的區(qū)域鉻含量降低 （3） 使用中這些低鉻晶界部位會(huì)發(fā)生腐蝕避免晶間腐蝕的主要方法是： （1）采用帶L的低碳不銹鋼牌號(hào)（如304L）-Ti 穩(wěn)定化牌號(hào)(如321) 或Nb穩(wěn)定化牌號(hào)(如347)（2）焊接之后進(jìn)行固溶退火處理（備注：對(duì)于低碳含量牌號(hào)，一般問(wèn)題不大；對(duì)于氧化性非常強(qiáng)的酸性溶液, 仍需注意）2.2.6電偶腐蝕 電偶腐蝕發(fā)生于下列條件:（1）兩種不同的金屬（電位序上相距足夠遠(yuǎn)）（2）相互連接（或類似的接觸）不銹鋼按其耐點(diǎn)蝕能力由小到大排列起來(lái)大致可以得到下列圖表：奧氏不銹鋼:0Cr18Ni90Cr18Ni10Ti00Cr19Ni100Cr18Ni12Mo2 Ti0Cr1

31、7Ni12Mo200Cr17Ni14Mo20Cr17Ni12Mo2 N00Cr17Ni14Mo2 N0Cr18Ni14Mo2Cu 2N0Cr18Ni12Mo3 Ti0Cr19Ni13Mo300Cr19Ni13Mo300Cr19Ni13Mo3N00Cr25Ni22Mo2 N00Cr18Ni16Mo5N00Cr20Ni25Mo4.5 Cu00Cr27Ni31Mo4 Cu00Cr20Ni18Mo6CuN00Cr25Ni25Mo5N00Cr24Ni22Mo6Mn3CuN鐵素體不銹鋼：0Cr130Cr170Cr17Ti00Cr18Mo100Cr18Mo200Cr26Mo100Cr30Mo200Cr25N

32、i4Mo4Ti00Cr29Ni2Mo4+r雙相不銹鋼：00Cr18Ni5Mo3Si200Cr18Ni6Mo3Si2Nb(N)00Cr22Ni5Mo3N00Cr25Ni7Mo3N00Cr25Ni7Mo3WCuN3不銹鋼的選材不銹鋼的耐蝕性是有條件的，一種不銹鋼在某一介質(zhì)是耐蝕的，而在另一個(gè)介質(zhì)中可能在數(shù)小時(shí)就遭到破壞。同時(shí)不銹鋼的耐蝕性也是相對(duì)的，到目前為止還沒(méi)有一種不銹鋼是絕對(duì)不腐蝕的，也沒(méi)有一種不銹鋼在所有環(huán)境中都是耐蝕的。下面簡(jiǎn)單介紹不銹鋼選材所考慮的因素：（1）耐蝕性能，考慮不同鋼種在不同腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕要求等。（2）力學(xué)性能和物理性能，包括強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、疲勞特性等。（3）工

33、藝性能，各種冷彎、冷、熱頂斷、焊接性能、沖壓性能。（4）總的成本，考慮總的成本，不僅要考慮材料和產(chǎn)品的成本，而且要考慮壽命周期的成本，包括不需要維修的產(chǎn)品預(yù)期具有長(zhǎng)的壽命所得到的利益而節(jié)約的成本。一般情況下，304、316的含碳量在0.08%以下；304L、316L的含量在0.03%以下。目前國(guó)內(nèi)部分不銹鋼加工中心，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)304L、316L的更精細(xì)檢測(cè)，篩選出碳含量可達(dá)0.02%的材料，大幅度提升抗晶間腐蝕能力。另外也可以使用添加對(duì)碳的親和力比鉻更強(qiáng)的鈦（鈮）的不銹鋼如321，以增強(qiáng)鉻元素的穩(wěn)定性，從而提高抗晶間腐蝕能力。3.1耐蝕性角度進(jìn)行選材3.1.1大氣環(huán)境介質(zhì)中的選用一般選用Cr1

34、3、Cr17、或18-8型，較少選用18-14-2。3.1.2水介質(zhì)中的選用一般以18-8型、控N型18-8、316型等可耐氯離子腐蝕，做刀具也可選用Cr13型。在海水中應(yīng)選用高Cr、Ni的含Mo的鋼種，或者雙相鋼。3.1.3硝酸介質(zhì)中的選用在稀硝酸（65%）中，一般18-8就具有良好的耐硝酸腐蝕性能；隨濃度的增加，達(dá)到68.4%以上時(shí)，可選用Cr25Ni20鋼，再高濃度（85%）時(shí)，需要使用含Si的高Cr奧氏體不銹鋼。含Mo不銹鋼一般不用于耐硝酸腐蝕。3.1.4硫酸介質(zhì)中的應(yīng)用不含Mo的不銹鋼，是不能用于耐硫酸腐蝕，而含Mo2-3%的316系列，是耐硫酸腐蝕的最低牌號(hào)，含Mo雙相鋼也相當(dāng)或優(yōu)

35、于316系列；隨硫酸濃度的提高，需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。3.1.5鹽酸介質(zhì)中的選用鹽酸介質(zhì)還原性強(qiáng)，不銹鋼很難鈍化，稀鹽酸中需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。18-8不能選用。3.1.6燒堿介質(zhì)中的選用選用含Cr26%的純鐵素體不銹鋼或含Ni 20%的Cr-Ni奧氏體不銹鋼。3.1.7有機(jī)酸介質(zhì)中的選用一般可選Cr17型，或含Mo的奧氏體不銹鋼等。 3.1.8防止局部腐蝕的選材（1） 防止晶間腐蝕：可選擇321、304L、316Ti、347等（2） 防止點(diǎn)腐蝕：可選擇316（L）、高純鐵素體00Cr18Mo2、雙相不銹鋼18-5、2205等。（3） 防

36、止縫隙腐蝕：一般耐點(diǎn)腐蝕鋼種都可以選用。（4） 防止應(yīng)力腐蝕：316系列，雙相鋼等。這里面最主要的就是上面提高的各種腐蝕要求。著重說(shuō)明的是，目前市場(chǎng)出現(xiàn)的200系列不銹鋼由于沒(méi)有磁性，被不少?gòu)S家誤認(rèn)為可以替代304使用，實(shí)際上市場(chǎng)上所謂的200系列不銹鋼的防腐性能遠(yuǎn)不能和304相比，甚至還不如鐵素體不銹鋼430。相反，含碳量小于150PPM的高純鐵素鐵可以部分替代常用的奧氏體不銹鋼，以降低生產(chǎn)成本。實(shí)際上，不銹鋼的防腐性能與是否有磁性沒(méi)有任何關(guān)系。3.2不同環(huán)境對(duì)各類不銹鋼選材要求： 按照使用環(huán)境和目的應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牟讳P鋼種，才能延長(zhǎng)使用壽命以及維護(hù)華麗的表面。表12-1不同環(huán)境對(duì)各類不銹鋼選材情況代表鋼種農(nóng)村地區(qū)城市地區(qū)工業(yè)地區(qū)沿海地區(qū)ILMHILMHILMHILMH高耐蝕不銹鋼316型304型430型：優(yōu)