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1、不锈钢选材与应用蓝宝书一、不锈钢基础知识1. 不锈钢定义2. 不锈钢的种类3. 不锈钢合金元素作用4. 不锈钢的标准5. 不锈钢的特性二、不锈钢腐蚀及防护1不锈钢腐蚀机理2不锈钢腐蚀类型三、不锈钢的选材1. 材料选择要求 防腐要求 焊接要求 设备工艺要求A 表面粗糙度要求 加工要求2. 不锈钢成本 节约采购成本A 提高材料利用率 新材料及替代材料的使用四、不锈钢的应用及维护1. 各主要钢种具体应用领域2不锈钢（设备）维护3. P287各种不锈钢的耐腐蚀性能和防护方法A 表面清洗方法 表面钝化处理3. 不锈钢的保管及运输 不锈钢的保管不锈钢的运输五、不合理选材和使用案例一、不锈钢基础知识1、不锈
2、钢定义不锈钢是约含12%Wt以上Cr （铬）成分的铁基合金钢，具有表面华丽、耐腐蚀性强的特 点，在不经任何涂料、刷漆等表面处理情况下广泛使用，代表钢种是13cr钢、18cr钢、 18cr-8Ni 钢。一般情况下，把含铬量超过12%的铁基合金都称为不锈钢。含铬量超过 30%的一般称为 耐热合金钢。从金相角度分析，不锈钢的主要成分Cr在钢表面形成薄而致密的钝化保护膜，防止外界氧进入金属基体内，因此具备不易生锈的特性。不锈钢是如何耐腐蚀的（图）钢+12%铬钝化氧化保护膜（1） 铁素体系不锈钢铬不锈钢的基石，形成了保护性氧化膜2、不锈钢的种类不锈钢大体上按化学成分和金相组织分类，按化学成分可以分为Fe
3、-Cr系和Fe-Cr-Ni系，按金相组织可以分为奥氏体系、铁素体系、马氏体系、双相系以及析出硬化系。体心立方体结构体心立方结构，耐蚀性不如奥氏体不锈钢，但其抵抗应力腐蚀开裂（SCC）的性能优越于奥氏体不锈钢；常温下具有强磁性，热处理不能硬化，具有优秀的冷延加工性（冷轧）。铁素体不锈钢-400系列Fe-Cr牌号CrMoN假大C 最大)其它40911-0.030.0371 6x(C+N)43017-0.030A243917-0.040.12Ti 0.2+4(C+N)436161.0-0.12Nb 5xC444182.00.0350.025(Ti+Nb) 0.2+4(C+N)XM-27261.00.
4、0150.01Nb 0.05 - 0.2029-4294.00.030.045H(2) 奥氏体系不锈钢 优异的韧性，在低温冷冻条件下仍保持优异的塑性和成形性 良好的焊接性 较高热膨胀 导热率较低 易于冷作硬化 无磁性面心立方结构 面心立方结构，热处理不能硬化，但通过冷加工可以硬化。代表钢种是304， 18Cr-8Ni 是其基本组成。常温、高温下都为奥氏体组织，无不定性。304钢种从熔融状态凝固成固相时，优先析出S-铁素体、常温下应该存在完全的奥氏体 相组织，但是，由于成份偏析而形成部分S-铁素体，它有害于热加工。但是加工后，由于 冷加工导致形变马氏体的产生，所以经冷加工的材料，会产生部分磁性，
5、而且随着硬化程度 的增加，磁性增加。300 系列奥氏体不锈钢 Fe-Cr-Ni，Fe-Cr-Ni-Mo牌号OrNiMoNc馆相1990,0o.oa3O4L1990.060.0332-1161O-0.040.08TJ = 5x031617112.20.060.083161_17112.20.060.03317L18123*2a.oeOD319-201S-246.20.200.02Cu*険圣钢有各种牌号3）双相不锈钢常温下具有奥氏体和铁素体混合相，强度高，铁素体组织起着抑制应力腐蚀开裂（SCC）作用。牌号UNS编号CrNiMoNMn2101S3210121.51.50.30.225,02304S3
6、23D423.04.80.30.102205$3220522.05.73.10.1725g7S3275025.07.04.00,27双相不锈钢（铁素体-奥氏体）的特性 高强度 良好的耐氯离子、应力腐蚀断裂性能 较好的耐冲蚀腐蚀性能 良好的成形性和焊接性 有磁性（4）马氏体系不锈钢马氏体不锈钢常温下强磁性，一般来讲其耐蚀性不突出，但强度高，适用于高强度结构 用钢。高温下具有稳定的奥氏体组织，空冷或油冷条件下转变成马氏体相，常温时具有完全 的马氏体组织。400 系列的另一部分，代表性牌号有410，410，431等（5）沉淀硬化系不锈钢基体组织可为不同种类-马氏体，铁素体，半奥氏体等；经适当热处理，
7、在基体上通过 析出碳化物和金属间化合物而不是淬火使钢强化；高硬度、高强度、低塑性；耐腐蚀能力有 时接近于304不锈钢，通常较之低得多；代表性牌号17-4PH。3、不锈钢合金元素作用影响不锈钢组织的两大类合金元素奥氏体形成兀素铬、钼、硅、铌、钨铁素体形成兀素镍、氮、锰、碳、铜 形成奥氏体的能力:Nie= %Ni + 30x%C + 0.5x%Mn + 26x%N-0.02 + 2.7 形成铁素体的能力：re= %Cr + 1.5%Si + 1.4%Mo +%Nb -4.99合金元素作用铬+是形成不锈钢最重要的兀素，是不锈钢表面保护性氧化膜的主要兀素，没有 铬就没有不锈钢。+耐腐蚀，特别是在氧化性
8、介质中+显著提咼咼温抗氧化性和咼温强度-强碳化物和氮化物形成元素-金属间相的主要成份镍+促进奥氏体结构的形成,使奥氏体结构稳定化，使不锈钢具有优异的成形性、 焊接性和韧性+促进不锈钢钝化膜的稳定性，强化不锈钢的不锈耐蚀性，降低点蚀和缝隙腐 蚀的扩散速率+耐还原性酸和碱介质+对咼温抗氧化性能有益钼+增强不锈钢钝化膜的稳定性，提咼在还原性介质如还原性酸中的耐腐蚀性+提咼在氯离子环境中的耐腐蚀性，如耐点蚀、缝隙腐蚀和氯离子应力腐蚀开 裂的能力+提咼咼温强度-增加金属间相的形成氮+形成奥氏体+提咼耐点蚀/缝隙腐蚀能力+提高室温和高温强度+减小形成金属间相的倾向-在铁素体相中形成氮化铬铜+提咼在硫酸介质
9、中的耐腐蚀性+改善冷成型性+析出硬化兀素，表面抗菌性-降低热塑性碳+提咼咼温强度-形成碳化铬-降低塑韧性硫+提高切削加工性-由于热脆性造成的裂纹钛、铌+可与碳结合，防止碳化铬形成锰+增加氮溶解度+抑制硫的有害作用，防止热脆性-对不锈钢的不锈耐蚀性有负面影响-不利于高温氧化性能-降低钢的塑韧性4、不锈钢标准国标07版国标美标日标欧标钢种标准钢种钢种标准钢种标准钢种标准GB4237-92 热/GB3280-9206Cr18Ni1ASTM A240/SUS30JIS1.43EN10020Crl8Ni9冷0304ASME SA2404G4305018-7GB4237-92 热ASTM/GB3280-9
10、2022Cr19NiA240/ASMESUS30JIS1.43EN100200Crl9Nil0冷10304LSA2404LG4305078-7GB4237-92 热ASTM/GB3280-92A240/ASME1.45EN1002lCrl8Ni9Ti冷321SA240418-7GB4237-92 热/GB3280-9206Cr18Ni1SUS32JIS0Crl8Nil0Ti冷1Ti1G4305GB4237-92 热ASTM00Crl7Nil4Mo/GB3280-92022Cr17NiA240/ASMESUS31JIS1.44EN10022冷12Mo2316LSA2406LG4305048-7A
11、STM00Cr22Ni5Mo3企标Q太新022Cr22NiS318A240/ASME329J3JIS1.44EN1002N002-20065Mo3N03SA240LG4304628-7GB4237-92 热ASTM/GB3280-9206Cr25Ni2A240/ASMESUS31JIS1.49EN10020Cr25Ni20冷0310SSA2400SG4305518-7GB4237-92 热ASTM/GB3280-9206Cr23Ni1A240/ASMESUS30JIS1.49EN10020Cr23Ni13冷3309SSA2409SG4305508-7GB4237-92 热ASTM00Crl9N
12、il3Mo/GB3280-92022Cr19NiA240/ASMESUS31JIS1.44EN10023冷13Mo3317LSA2407LG4305388-7GB4237-92 热ASTM/GB3280-92A240/ASMESUS43JIS1.40EN10021Cr17冷10Cr17430SA2400G4305168-7企标ASTMQ/TX3115-20A240/ASMESUH40JIS1.45EN100200Crl2Ti05409LSA2409LG4305128-700Crl7MoGB3280-92 冷6LG4305ASTM00Crl8Mo2GB3280-92 冷GB4237-92 热0Cr13/GB3280-92冷GB4237-92 热1Cr13/GB3280-92冷GB4237-92 热2Cr13/GB3280-92冷GB4237-92 热/GB3280-923Cr13GB4237-92 热/GB3280
