不鏽鋼的知識(四)

不鏽鋼    時間:2014-03-13 13:24:08
不鏽鋼的知識(四)簡介
     不鏽鋼的物理性能、力學性能和耐熱性能 不鏽鋼的物理性能 不鏽鋼和碳鋼的物理性能數據對比,碳鋼的密度略高於鐵素體和馬氏體型不鏽鋼,而略低於奧氏體型不……
不鏽鋼的知識(四)正文

  

不鏽鋼的物理性能、力學性能和耐熱性能

不鏽鋼的物理性能

不鏽鋼和碳鋼的物理性能數據對比,碳鋼的密度略高於鐵素體和馬氏體型不鏽鋼,而略低於奧氏體型不鏽鋼;電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不鏽鋼排序遞增;線膨脹係數大小的排序也類似,奧氏體型不鏽鋼最高而碳鋼最小;碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不鏽鋼有磁性,奧氏體型不鏽鋼無磁性,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。

奧氏體型不鏽鋼與碳鋼相比,具有下列特點:

1)高的電導率,約為碳鋼的5倍。
2)大的線膨脹係數,比碳鋼大40%,並隨著溫度的升高,線膨脹係數的數值也相應地提高。
3)低的熱導率,約為碳鋼的1/3。

不鏽鋼的力學性能

不論不鏽鋼板還是耐熱鋼板,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,這也是它們被廣泛採用的原因之一。奧氏體型不鏽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15~80°C範圍內增長是較為均勻的。更重要的是:隨著溫度的降低,其衝擊韌度減少緩慢,並不存在脆性轉變溫度。所以不鏽鋼在低溫時能保持足夠的塑性和韌性。

不鏽鋼的耐熱性能

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定性,同時在高溫時雙有足夠的強度即熱強性。

316和316L不鏽鋼

316和317不鏽鋼(317不鏽鋼的性能見后)是含鉬不鏽鋼種。317不鏽鋼中的鉬含量略高明於316不鏽鋼.由於鋼中鉬,該鋼種總的性能優於310和304不鏽鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低於15%和高於85%時,316不鏽鋼具有廣泛的用途。316不鏽鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能,所以通常用于海洋環境。

316L不鏽鋼的最大碳含量0.03,可用於焊接后不能進行退火和需要最大耐腐蝕性的用途中。

耐腐蝕性:耐腐蝕性能優於304不鏽鋼,在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不鏽鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。

耐熱性:在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中,316不鏽鋼具有好的耐氧化性能:在800-1575度的範圍內,最好不要連續作用316不鏽鋼,但在該溫度範圍以外連續使用316不鏽鋼時,該不鏽鋼具有良好的耐熱性。316L不鏽鋼的耐碳化物析出的性能比316不鏽鋼更好,可用上述溫度範圍。

熱處理:在1850-2050度的溫度範圍內進行退火,然後迅速退火,然後迅速冷卻。316不鏽鋼不能過熱處理進行硬化。

焊接:316不鏽鋼具有良好的焊接性能。可採用所有標準的焊接方法進行焊接。焊接時可根據用途,分別採用316Cb、316L或309Cb不鏽鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕性能,316不鏽鋼鋼的焊接斷面需要進行焊後退火處理。如果使用316L不鏽鋼,不需要進行焊後退火處理。

典型用途:紙漿和造紙用設備熱交換器、染色設備、膠片沖洗設備、管道、沿海區域建築物外部用材料。

不鏽鋼加工及施工

Drawing深加工:易產生磨擦熱量所以使用耐壓、耐熱性高不鏽鋼種同時成型加工結束后應除掉表面附著的油。
焊接:焊接之前應徹底除掉有害於焊接的銹 、油、水份、油漆等,選定適合鋼種的焊條。點焊時間距比碳鋼點焊間距短,除掉焊渣時應使用不鏽鋼刷。焊完以後,為了防止局部腐蝕或強度下降,應對錶面進行研磨處理或清洗。

切斷以及衝壓:由於不鏽鋼比一般材料強度高,所以衝壓以及剪切時需要更高的壓力,而刀與刀間隙準確時才能不發生切變不良和加工硬化,最好採用等離子或激光切斷,當不得不採用氣割或電弧切斷時,對熱影響區進行研磨以及必要進行熱處理。

折彎加工:簿板可以折彎到180,但為了減少彎面的裂紋同半徑大小最好2倍板厚的,厚板沿壓延方向時給2倍板厚半徑,與壓延垂直方向彎曲時給4倍板厚的半徑是有必要的,特別是在焊接時,為了防止加工開裂應對焊接區進行表面研磨。

施工以及施工注意點

為了防止施工時產生划傷以及污染物附著,貼膜狀態下進行不鏽鋼施工。但是隨著時間的延長,粘貼液的殘留按照貼膜使用期限,施工以後除掉貼膜時應進行表面洗滌,並使用專用不鏽鋼工具,與一般鋼清潔公用工具時,為了不讓鐵屑粘著應進行清掃。

應注意不讓具有很強腐蝕性的磁性以及石奢清潔用藥物接觸到不鏽鋼表面,若接觸時應立即進行洗滌。施工建設結束后應用中性洗滌劑以及水洗滌表面附著的水泥、粉灰等到物。

不鏽鋼保管和運輸

保管:保管時應注意水分、灰塵、油、潤滑油等,以及表面發生鏽 ,或者焊接不良耐蝕性下降。

貼膜和鋼板基體之間浸入水分時,腐蝕速度反而比沒貼膜時情況還要快。倉庫保管時應放在乾淨、乾燥易通風處,保持原來的包裝狀態,貼膜的不鏽鋼應避免直射光線,貼膜應周期性做檢查,要是貼膜變質(貼膜壽命6個月)應立即替換,加墊紙時包裝材料若浸濕,為防止表面腐蝕應立即除掉墊紙。

運輸:運輸時為了避免表面划傷得用橡膠或枕木,儘可能採用不鏽鋼保護專用材,為避免指紋產生的表面污染,操作時應帶手套。

不鏽鋼為什麼也生鏽?

不鏽鋼為什麼也生鏽? 當不鏽鋼管表面出現褐色銹斑(點)的時候,人們大感驚奇:認為 「不鏽鋼是不生鏽的,生鏽就不是不鏽鋼了,可能是鋼質出現了問題」。 其實,這是對不鏽鋼缺乏了解的一種片面的錯誤看法。不鏽鋼在一定的 條件下也會生鏽的。

不鏽鋼具有抵抗大氣氧化的能力---即不銹性,同時也具有在含酸、鹼、鹽的介質中乃腐蝕的能力---即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是 隨其鋼質本身化學組成、加互狀態、使用條件及環境介質類型而改變的。 如304鋼管,在乾燥清潔的大氣中,有絕對優良的抗鏽蝕能力,但將它移到海濱地區,在含有大量鹽份的海霧中,很快就會生鏽了;而316鋼管則表現良好。因此,不是任何一種不鏽鋼,在任何環境下都能耐腐蝕, 不生鏽的。

不鏽鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅固細密的穩定的富鉻氧化膜(防護膜),防止氧原子的繼續滲入、繼續氧化,而獲得抗鏽蝕的能力。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 子就會不斷滲入或金屬中鐵原子不斷地析離出來,形成疏鬆的氧化鐵,金 屬表面也就受到不斷地鏽蝕。這種表面膜受到破壞的形式很多,日常生 活中多見的有如下幾種:

1.不鏽鋼表面存積著含有其他金屬元素的粉塵或異類金屬顆粒的附 著物,在潮濕的空氣中,附著物與不鏽鋼間的冷凝水,將二者連成一個微電池,引發了電化學反應,保護膜受到破壞,稱之謂電化學腐蝕。
2.不鏽鋼表面粘附有機物汁液(如瓜菜、麵湯、痰等),在有水氧 情況下,構成有機酸,長時間則有機酸對金屬表面的腐蝕。
3.不鏽鋼表面粘附含有酸、鹼、鹽類物質(如裝修牆壁的鹼水、石 灰水噴濺),引起局部腐蝕。
4.在有污染的空氣中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大氣 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液點,引起化學腐蝕。

以上情況均可造成不鏽鋼表面防護膜的破壞引發鏽蝕。所以,為確保金屬表面永久光亮,不被鏽蝕,我們建議:

1.必須經常對裝飾不鏽鋼表面進行清潔擦洗,去除附著物,消除引發修飾的外界因素。

2. 海濱地區要使用316材質不鏽鋼,316材質能抵抗海水腐蝕。 3.市場上有些不鏽鋼管化學成分不能符合相應國家標準,達不到304 材質要求。因此也會引起生鏽,這就需要用戶認真選擇有信譽廠家的產品。

不鏽鋼為什麼也會帶磁?

人們常以為磁鐵吸附不鏽鋼材,驗證其優劣和真偽,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。

不鏽鋼的種類繁多,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:如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鏽鋼多數是奧氏體型的304材質,一般來講是無磁或弱磁的,但因冶鍊造成化學成分波動或加工狀態不同也可能出現磁性,但這不能認為是冒牌或不合格,這是什麼原因呢?

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,由於冶鍊時成分偏析或熱處理不當,會造成奧氏體304不鏽鋼中少量馬氏體或鐵素體組織。這樣,304不鏽鋼中就會帶有微弱的磁性。

另外,304不鏽鋼經過冷加工,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Φ76管,無明顯磁感,生產Φ9.5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不鏽鋼的磁性,與其他材質的不鏽鋼,如430、碳鋼的磁性完全不是同一級別的,也就是說304鋼的磁性始終顯示的是弱磁性。

這就告訴我們,如果不鏽鋼帶弱磁性或完全不帶磁性,應判別為304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。

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