《不锈钢知识解读课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《不锈钢知识解读课件(60页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、培训材料培训材料钢铁基本知识钢铁基本知识1培训材料培训材料第一部分第一部分 钢铁基础知识钢铁基础知识第二部分第二部分 不锈钢基本知识不锈钢基本知识第三部分第三部分 不锈钢的选材不锈钢的选材主要内容主要内容2培训材料培训材料第一部分第一部分 钢铁基础知识钢铁基础知识3培训材料培训材料概念概念1 1、金属、金属 金属:金属: 具有不透明、金属光泽、良好的导热和导电性,富有延具有不透明、金属光泽、良好的导热和导电性,富有延展性等特性的物质。(不仅包括纯金属,而且包括合金)展性等特性的物质。(不仅包括纯金属,而且包括合金) 合金:合金: 由两种或两种以上金属或金属与非金属组成,具有金由两种或两种以上金
2、属或金属与非金属组成,具有金属特性的物质。如:碳钢是属特性的物质。如:碳钢是Fe-C Fe-C 合金,或铁基合金合金,或铁基合金 4培训材料培训材料 2 2、黑色金属与有色金属、黑色金属与有色金属 黑色金属黑色金属: : 通常指铁、铬、锰及其合金。通常指铁、铬、锰及其合金。 如:生铁、铸铁、钢、钢材、铁合金是最常用的黑如:生铁、铸铁、钢、钢材、铁合金是最常用的黑色金属。色金属。 有色金属有色金属: : 除铁、络、锰三种金属以外的所有金属。除铁、络、锰三种金属以外的所有金属。 如如 : : 镍、钼、钒、钛、钨等。镍、钼、钒、钛、钨等。概念概念5培训材料培训材料3 3、钢与铁、钢与铁 钢和铁都是以
3、铁为基础,以碳为主要添加元素的钢和铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。合金,统称为铁碳合金。 铁:碳含量铁:碳含量2.11%2.11%的铁碳合金。的铁碳合金。 钢:碳含量钢:碳含量2.11%2.11%的铁碳合金。的铁碳合金。 概念概念6培训材料培训材料 4 4、钢与钢材、钢与钢材 钢:(钢:(C C2 211%11%) 钢水、钢钢水、钢 锭、钢坯。锭、钢坯。 钢材:钢经塑性变性后,具有一定形状和物理、化学钢材:钢经塑性变性后,具有一定形状和物理、化学性能的材料。性能的材料。概念概念7培训材料培训材料5 5、钢的分类、钢的分类 钢的分类方法很多钢的分类方法很多, ,在此仅
4、介绍两种在此仅介绍两种: : (1) (1)按冶炼方法分按冶炼方法分: : 平炉钢平炉钢 转炉钢转炉钢 电炉钢电炉钢 特种冶炼炉钢特种冶炼炉钢 (2) (2) 按化学成分分按化学成分分: : 按碳含量分按碳含量分: : 低碳钢低碳钢: (C: (C0 025%)25%) 中碳钢中碳钢: (C: 0: (C: 025%-025%-06O%)6O%) 高碳钢高碳钢: (C: (C0 060%)60%) 分类分类8培训材料培训材料 按合金总量分:按合金总量分: 低合金钢:(合金总含量低合金钢:(合金总含量5%5%) 中合金钢:(合金总含量:中合金钢:(合金总含量:5%-10%5%-10%) 高合金钢
5、:高合金钢: (合金总含量(合金总含量10%10%) 分类分类9培训材料培训材料分类分类6 6、钢材分类、钢材分类 钢材的种类很多,一般分为板、管、型、丝四大类。钢材的种类很多,一般分为板、管、型、丝四大类。 钢板钢板( (含带钢含带钢) )细分细分: : (1) (1)按厚度分按厚度分: : - -特厚板特厚板( (60mm)60mm) - -厚板厚板( (2060mm)2060mm) - -中板中板(4(4520mm)520mm) - -薄板薄板(0(01-4mm)1-4mm) 10培训材料培训材料分类分类(2)(2)按生产方法分按生产方法分 : : - -热轧钢板热轧钢板 - -冷轧钢板
6、冷轧钢板(3)(3)按表面特征分按表面特征分: : - -镀锌板镀锌板 - -镀锡板镀锡板 - -复合板复合板 - -彩色涂层板彩色涂层板11培训材料培训材料分类分类(4)(4)按用途分按用途分: : - -桥梁钢板桥梁钢板 - -锅炉钢板锅炉钢板 - -造船钢板造船钢板 - -汽车钢板汽车钢板 - -电工钢板电工钢板 - -其他其他12培训材料培训材料性能性能7 7、金属材料性能、金属材料性能 材料的使用性能材料的使用性能: : (1) (1)物理性能物理性能: : 如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等。如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等。 (2) (2)化学性能化学性
7、能: : 金属抵抗各种介质侵蚀的能力金属抵抗各种介质侵蚀的能力. .如耐腐蚀性、抗氧化性等。如耐腐蚀性、抗氧化性等。 (3) (3)力学性能力学性能( (机械性能机械性能):):指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。 如如 硬度、抗拉强度、屈服强度等。硬度、抗拉强度、屈服强度等。 (4) (4)工艺性能工艺性能: :指材料适应冷、热加工方法的能力。如铸造性、可缎性、指材料适应冷、热加工方法的能力。如铸造性、可缎性、 焊接性等。焊接性等。 13培训材料培训材料 - -力学性能几个主要指标力学性能几个主要指标 硬度:指材料抵抗其它更硬物压入其表面的能力,常
8、用硬度按其范围测定分硬度:指材料抵抗其它更硬物压入其表面的能力,常用硬度按其范围测定分布氏硬度(布氏硬度(HBSHBS、HBWHBW)和洛氏硬度()和洛氏硬度(HKAHKA、HKBHKB、HRCHRC)。)。 强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服强度、抗拉强度强度:金属材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力。屈服强度、抗拉强度是极为重要的强度指标。是极为重要的强度指标。 屈服强度(屈服强度(ss):指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,):指材料在拉抻过程中,材料所受应力达到某一临界值时,载荷不再增加,变形却继续增加,或产生载荷不再增加,变形却继续增加,或产生0.2%
9、L0.2%L时应力值,单位用牛顿时应力值,单位用牛顿/ /毫米毫米毫米毫米2 2(N/mmN/mm2 2)表示。)表示。 抗拉强度(抗拉强度(b b):指材料在拉断前承受的最大应力值。单位用牛顿):指材料在拉断前承受的最大应力值。单位用牛顿/ /毫米毫米2 2(N/mmN/mm2 2)表示。)表示。性能指标性能指标14培训材料培训材料 塑性:金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状)塑性:金属材料在外力作用下产生永久变形(去掉外力后不能恢复原状),但不会被破坏的能力。,但不会被破坏的能力。 伸长率:金属在拉力试验时,试样拉断后,其标距部分所增加的长度与伸长率:金属在拉力试验时,
10、试样拉断后,其标距部分所增加的长度与原始长度的百分比。(伸长率越大,其塑性越好)原始长度的百分比。(伸长率越大,其塑性越好) 韧性:金属材料抵抗冲击载荷的能力。(通常用冲击功度量)韧性:金属材料抵抗冲击载荷的能力。(通常用冲击功度量) 冲击功:试样在冲击载荷作用下,折断时所吸收的功。冲击功:试样在冲击载荷作用下,折断时所吸收的功。性能指标性能指标15培训材料培训材料8 8、钢铁产品的牌号表示方法、钢铁产品的牌号表示方法 我国钢铁产品牌号表示方法的总则:我国钢铁产品牌号表示方法的总则: 采用汉语拼音字母、化学元素符号、阿拉伯数字相结合。采用汉语拼音字母、化学元素符号、阿拉伯数字相结合。 (1)
11、生铁生铁 铸造用生铁铸造用生铁 如如: Z30 Z 30 平均硅含量平均硅含量3 30%,0%,以千分之以千分之3030的数字表示的数字表示“铸铸”字的汉语拼音首位字母字的汉语拼音首位字母, ,表示铸造生铁表示铸造生铁牌号表示牌号表示16培训材料培训材料炼钢生铁炼钢生铁 如如:L08:L08 L 08 L 08(2) (2) 钢材钢材 碳素结构钢碳素结构钢 如如:Q235A:Q235A Q 235 A Q 235 A 平均硅含量平均硅含量0 08%,8%,以千分之以千分之0808的数字表示的数字表示“炼炼”字的汉语拼音首位字母字的汉语拼音首位字母, ,表示炼钢用生铁表示炼钢用生铁 表示质量等级
12、为表示质量等级为A A 级级, ,即一般质量即一般质量235235表示该钢屈服点不小于表示该钢屈服点不小于235MPa235MPaQ Q 为屈服点为屈服点”屈屈”字汉语拼音首位字母字汉语拼音首位字母 平均硅含量平均硅含量0 08%,8%,以千分之以千分之0808的数字表示的数字表示“炼炼”字的汉语拼音首位字母字的汉语拼音首位字母, ,表示炼钢用生铁表示炼钢用生铁牌号表示牌号表示17培训材料培训材料牌号表示牌号表示优质碳素结构钢优质碳素结构钢 如:如:2020 20 20 不锈钢不锈钢 如如:1Cr13:1Cr13 1 Cr13 1 Cr13 平均碳含量为平均碳含量为0 020%20%,用万分之
13、,用万分之2020的数字表示的数字表示平均碳含量为平均碳含量为0 01%,1%,以千分之以千分之1 1数字表示数字表示铬铬, ,平均含量平均含量13%,13%,以百分之以百分之1313数字表示数字表示18培训材料培训材料 再如再如:0Cr18Ni9:0Cr18Ni9 0Cr18Ni9碳含量上限为碳含量上限为0 008%,08%,用用0 0表示低碳表示低碳络平均含量为络平均含量为18%18%镍平均含量为镍平均含量为9%9%牌号表示牌号表示19培训材料培训材料对性能的影响因素对性能的影响因素9 9、化学元素对钢性能的影响、化学元素对钢性能的影响 (1) (1) 碳碳 碳对钢的性能有极为重要的影响碳
14、对钢的性能有极为重要的影响, ,一般来说一般来说, ,钢的碳含量越高钢的碳含量越高, , 其强其强度、硬度越高,耐磨性越好比,而塑性、韧性及焊接性则逐渐降低。度、硬度越高,耐磨性越好比,而塑性、韧性及焊接性则逐渐降低。 (2) (2) 硫硫 硫是由生铁及燃料带入钢中的有害元素硫是由生铁及燃料带入钢中的有害元素, ,硫能引起热脆性硫能引起热脆性, ,影响钢影响钢的热加工性能和焊接性能的热加工性能和焊接性能, ,并降低钢的塑性、韧性和疲劳强度。并降低钢的塑性、韧性和疲劳强度。 硫对钢的唯一有利作用是能改善钢的切削加工性能。硫对钢的唯一有利作用是能改善钢的切削加工性能。 (3) (3) 磷磷 磷是由
15、生铁等原料带入钢中的有害元素,磷能引起冷脆性,影响磷是由生铁等原料带入钢中的有害元素,磷能引起冷脆性,影响钢的冷加工性能和焊接性能,并能显著降低钢的塑性、韧性。钢的冷加工性能和焊接性能,并能显著降低钢的塑性、韧性。 但磷可提高钢的耐大气腐蚀能力,改善钢的切削加工性能。但磷可提高钢的耐大气腐蚀能力,改善钢的切削加工性能。20培训材料培训材料(4) (4) 锰锰 锰可提高钢的强度和硬度,消除硫的热脆性,提高钢的淬透性。锰可提高钢的强度和硬度,消除硫的热脆性,提高钢的淬透性。(5) (5) 硅硅 硅可提高钢的强度、硬度和弹性。在合金钢中,硅可提高钢的淬透硅可提高钢的强度、硬度和弹性。在合金钢中,硅可
16、提高钢的淬透性和回火稳定性,提高耐热钢的抗氧化性;在电工钢中,可降低铁性和回火稳定性,提高耐热钢的抗氧化性;在电工钢中,可降低铁损,提高磁感强度。损,提高磁感强度。(6) (6) 铬铬 铬能提高钢的耐蚀性和抗氧化能力铬能提高钢的耐蚀性和抗氧化能力, ,是不锈钢、电热合金中不可缺少是不锈钢、电热合金中不可缺少的重要元素。的重要元素。(7) (7) 镍镍 镍可提高钢的韧性和淬透性,与烙配合使用可提高钢的耐蚀性和耐镍可提高钢的韧性和淬透性,与烙配合使用可提高钢的耐蚀性和耐热性。热性。 对性能的影响因素对性能的影响因素21培训材料培训材料(8) (8) 钨、钼钨、钼 在一般钢中,可提高钢的淬透性和回火
17、稳定性;提高钢的高温强在一般钢中,可提高钢的淬透性和回火稳定性;提高钢的高温强度;在不锈钢中,钼可提高钢对强腐蚀介质含氯离子介质的耐腐度;在不锈钢中,钼可提高钢对强腐蚀介质含氯离子介质的耐腐蚀性。蚀性。(9) (9) 铌、钒、钛铌、钒、钛 都是强碳化物形成元素,可提高钢的强度、硬度、韧性和焊接性都是强碳化物形成元素,可提高钢的强度、硬度、韧性和焊接性能,可防止晶间腐蚀并提高钢的高温强度。能,可防止晶间腐蚀并提高钢的高温强度。(10) (10) 铜铜 提高钢的抗大气腐蚀能力,特别是和磷配合使用时。提高钢的抗大气腐蚀能力,特别是和磷配合使用时。对性能的影响因素对性能的影响因素22培训材料培训材料1
18、0 10 、钢材订购相关名词、钢材订购相关名词 (1) (1)品种品种- - 化学成分、用途、生产工艺、外形、热处理等不同的产品。化学成分、用途、生产工艺、外形、热处理等不同的产品。 (2) (2)规格规格-同一品种的不同尺寸。同一品种的不同尺寸。 (3) (3)公称尺寸公称尺寸-标准中规定的名义尺寸标准中规定的名义尺寸, ,生产中希望得到的理想尺寸。生产中希望得到的理想尺寸。 (4) (4)实际尺寸实际尺寸-生产过程钢材的实际尺寸。生产过程钢材的实际尺寸。 (5) (5)尺寸偏差尺寸偏差-实际尺寸与公称尺寸的差值实际尺寸与公称尺寸的差值. .标准规定允许存在的尺寸偏标准规定允许存在的尺寸偏
19、差差, ,称为允许偏差。称为允许偏差。 (6) (6)成分偏差成分偏差-实际熔炼成分与标准成分的差值实际熔炼成分与标准成分的差值, ,标准规定允许存在成标准规定允许存在成 分偏差。分偏差。 (7) (7) 定尺、倍尺、短尺定尺、倍尺、短尺 (8) (8)技术条件技术条件- - 标准中规定产品达到的各项性能指标和质量要求。如:标准中规定产品达到的各项性能指标和质量要求。如: 表面质量、力学性能、化学性能、工艺性能、内部组织、交货状态表面质量、力学性能、化学性能、工艺性能、内部组织、交货状态 等。等。 相关名词相关名词23培训材料培训材料(9) (9) 保证条件保证条件-按标准规定,生产厂应进行检
20、验并保证检验结果符合规定按标准规定,生产厂应进行检验并保证检验结果符合规定 的质量指标。的质量指标。(10)(10)交货状态交货状态-加工方法或最终热处理状态。如:热轧、冷轧、退火、正加工方法或最终热处理状态。如:热轧、冷轧、退火、正 火、调质及固溶处理等。火、调质及固溶处理等。 热轧状态:材料经热轧后,不再进行热处理,冷却后直接交货的状。热轧状态:材料经热轧后,不再进行热处理,冷却后直接交货的状。 退火(焖火):将钢加热到适当温度并保持一定时间,然后缓慢冷却。(目退火(焖火):将钢加热到适当温度并保持一定时间,然后缓慢冷却。(目的:使钢软化、降低硬度、细化晶粒、消除应力)的:使钢软化、降低硬
21、度、细化晶粒、消除应力) 正火(常化):比退火冷却速度大。(组织较细)正火(常化):比退火冷却速度大。(组织较细) 调质处理:将钢淬火后进行高温回火。(获取优良综合力学性能和均匀调质处理:将钢淬火后进行高温回火。(获取优良综合力学性能和均匀 组织)组织) 固溶处理:将钢加热到一定温度,保持一定时间,在一种或几种相溶的固溶固溶处理:将钢加热到一定温度,保持一定时间,在一种或几种相溶的固溶体中快速冷却至室温。(组织处于亚稳状态)体中快速冷却至室温。(组织处于亚稳状态)相关名词相关名词24培训材料培训材料第二部分第二部分 不锈钢基本知识不锈钢基本知识25培训材料培训材料定义定义什么是不锈钢?什么是不
22、锈钢? Cr Cr含量大于含量大于10.5%wt10.5%wt C C含量小于含量小于1.2%wt1.2%wt 铁含量超过其它任何元素铁含量超过其它任何元素 不锈钢系不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢系不锈钢和耐酸钢的总称。 不锈钢系指耐大气、蒸汽和水等弱介质不锈钢系指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢;腐蚀的钢; 耐酸钢指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介耐酸钢指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。质腐蚀的钢。 不锈钢和耐酸钢在合金化程度上有较大不锈钢和耐酸钢在合金化程度上有较大差异,因此性能差别较大。差异,因此性能差别较大。26培训材料培训材料合金耐蚀性的十级标准:合金耐蚀性的十级标准:完全耐蚀:完全耐
23、蚀: 0.001mm/a 10.001mm/a 1 很耐蚀:很耐蚀: 0.001-0.005 2 0.001-0.005 2 0.005-0.010 3 0.005-0.010 3 耐蚀:耐蚀: 0.010-0.050 4 0.010-0.050 4 0.050-0.100 5 0.050-0.100 5 尚耐蚀:尚耐蚀: 0.100-0.500 6 0.100-0.500 6 0.500-1.000 7 0.500-1.000 7 欠耐蚀:欠耐蚀: 1.000-5.000 8 1.000-5.000 8 5.000-10.00 9 5.000-10.00 9 不耐蚀:不耐蚀: 10.00 1
24、010.00 10耐腐蚀性能降低腐蚀等级腐蚀等级27培训材料培训材料耐蚀性机理耐蚀性机理Carbon SteelRustStainless Steel钝化膜钝化膜28培训材料培训材料耐蚀性机理耐蚀性机理 不锈钢耐腐蚀是由于不锈钢耐腐蚀是由于CrCr的作用,钢材表面生成一层致密的的不溶的作用,钢材表面生成一层致密的的不溶解于某些介质的坚固的富解于某些介质的坚固的富CrCr钝化膜(成分为钝化膜(成分为4M4M3 3O O4 4SiOSiO2 2nHnH2 2O O ). .其其特点:特点: 1 1、厚度薄、透明:通常为、厚度薄、透明:通常为2-5nm2-5nm。 2 2、密度大。、密度大。 3 3
25、、铬含量高、铬含量高, ,比基体高比基体高3 3倍以上倍以上. . 4 4、自我修复功能,一旦遭破坏,又会形成新的钝化层,随着钢中、自我修复功能,一旦遭破坏,又会形成新的钝化层,随着钢中铬含量的提高,钢的自钝化能力和耐锈性提高。铬含量的提高,钢的自钝化能力和耐锈性提高。29培训材料培训材料耐蚀性机理耐蚀性机理 在钢中添加各种合金元素,由于改变了钝化膜的组织和分布,而提在钢中添加各种合金元素,由于改变了钝化膜的组织和分布,而提高了更苛刻介质中的耐蚀性。如,钼,腐蚀产物高了更苛刻介质中的耐蚀性。如,钼,腐蚀产物MoOMoO-2-2靠近基体而强烈靠近基体而强烈促进基体钝化;铜,钝化膜中含有促进基体钝
26、化;铜,钝化膜中含有CuCl,CuCl,与腐蚀介质不发生作用提高耐与腐蚀介质不发生作用提高耐蚀性;氮,钝化膜中富集蚀性;氮,钝化膜中富集CrCr2 2N N,使钝化膜中铬浓度提高而提高了耐蚀,使钝化膜中铬浓度提高而提高了耐蚀性。性。 但暴露在大气中简单的钝化并不能形成提高耐蚀性所必需的表面化但暴露在大气中简单的钝化并不能形成提高耐蚀性所必需的表面化合物,通过电解抛光或化学处理可提高不锈钢的耐腐蚀性,电解抛光合物,通过电解抛光或化学处理可提高不锈钢的耐腐蚀性,电解抛光提高了近表面层铬与铁的比率,化学钝化处理进一步扩大了这个比率。提高了近表面层铬与铁的比率,化学钝化处理进一步扩大了这个比率。如机械
27、抛光表面有如机械抛光表面有2nm2nm的氧化物层,经的氧化物层,经30min30min钝化处理可获得约钝化处理可获得约19nm19nm厚厚的氧化物层,经的氧化物层,经60min60min钝化处理可获得钝化处理可获得50nm50nm厚的氧化物层。厚的氧化物层。30培训材料培训材料分类分类 按钢的组织结构分类可分为:奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁按钢的组织结构分类可分为:奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。素体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。几种不锈钢的显微组织几种不锈钢的显微组织铁素体不锈钢0% Ni0% Ni双相不锈钢5% Ni5% Ni奥氏体不锈钢8%
28、Ni8% Ni马氏体不锈钢沉淀硬化不锈钢31培训材料培训材料分类分类 按钢的化学成分分类可分为:按钢的化学成分分类可分为:CrCr不锈钢(不锈钢(400400系)、系)、Cr-NiCr-Ni不锈钢(不锈钢(300300系)、系)、Cr-Mn-N-NiCr-Mn-N-Ni不锈钢(不锈钢(200200系)、超低碳不锈系)、超低碳不锈钢、高纯不锈钢等。钢、高纯不锈钢等。 按钢的功能分类可分为:低温不锈钢、耐热不锈钢、耐磨按钢的功能分类可分为:低温不锈钢、耐热不锈钢、耐磨不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢和超塑性不锈钢等不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢和超塑性不锈钢等 。32培训材料培训材料钢种演变钢种
29、演变0Cr131-3Cr13增C0Cr18Ni9增Cr、Ni00Cr22Ni5Mo3N增Cr、减NiCr17Ni7减Cr、NiF型型M型A型A-F型A-M型17-7PH加Mo、Al、Ti沉淀相强化33培训材料培训材料奥氏体不锈钢特性:奥氏体不锈钢特性: 铬铬- -镍不锈钢镍不锈钢 200 200、300300系列钢种系列钢种 热处理不能使其硬化热处理不能使其硬化 冷加工可使其显著硬化冷加工可使其显著硬化 无磁性(冷加工有时会使其具磁性)无磁性(冷加工有时会使其具磁性) 优异的成型性和焊接性优异的成型性和焊接性品种介绍品种介绍34培训材料培训材料奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢 0Cr18NI9 0Cr
30、18NI9(304304)中板、冷板)中板、冷板 作为不锈钢、耐热钢广泛应用,食品、一般化工、原子作为不锈钢、耐热钢广泛应用,食品、一般化工、原子能工业等。能工业等。 00Cr19Ni10 00Cr19Ni10(304L304L) 超低碳,耐晶间腐蚀性能优良,超低碳,耐晶间腐蚀性能优良, 200 200系(系(201201、202J202J) 作为以作为以MnMn、N N代代NiNi钢种,添加钢种,添加CuCu等,在某些使用要求不高等,在某些使用要求不高的场合代的场合代 替替304304。 00Cr17Ni7 00Cr17Ni7(301L301L) 冷加工后具有高强度,车辆厢体、弹簧等用。冷加
31、工后具有高强度,车辆厢体、弹簧等用。品种介绍品种介绍35培训材料培训材料 00Cr17Ni14Mo2 00Cr17Ni14Mo2(316L316L) 在海水等各种介质中,优于在海水等各种介质中,优于304304,耐点蚀材料。,耐点蚀材料。 0Cr19Ni9N 0Cr19Ni9N(304N304N) 添加添加N N,提高强度,耐腐蚀性不降低,结构用材料。,提高强度,耐腐蚀性不降低,结构用材料。 0Cr18Ni9Cu 0Cr18Ni9Cu 添加添加CuCu,改善冷加工性,加工硬化率低,深冲用钢。,改善冷加工性,加工硬化率低,深冲用钢。 1Cr18NI9Ti 1Cr18NI9Ti(321321) 增
32、加增加TiTi,提高耐晶间腐蚀性能,不适用于装饰。,提高耐晶间腐蚀性能,不适用于装饰。品种介绍品种介绍36培训材料培训材料 锰系不锈钢的耐蚀性仍取决于钢中的铬量,镍也是非锰系不锈钢的耐蚀性仍取决于钢中的铬量,镍也是非常有益的元素。常有益的元素。 锰和氮主要是在形成和稳定奥氏体方面代镍,在耐蚀锰和氮主要是在形成和稳定奥氏体方面代镍,在耐蚀性方面则不能代镍,锰还对钢的耐蚀性有害。性方面则不能代镍,锰还对钢的耐蚀性有害。 在铬量相同条件下,锰系钢的耐蚀性一般要低于镍系在铬量相同条件下,锰系钢的耐蚀性一般要低于镍系钢。在弱腐蚀环境中,锰系钢可以代替相对应的镍系钢,钢。在弱腐蚀环境中,锰系钢可以代替相对
33、应的镍系钢,但随介质腐蚀性的增强,锰系与镍不锈钢间耐蚀性的差距但随介质腐蚀性的增强,锰系与镍不锈钢间耐蚀性的差距要拉大,锰系钢不能代替镍系钢。要拉大,锰系钢不能代替镍系钢。 品种介绍品种介绍37培训材料培训材料品种介绍品种介绍铁素体不锈钢特性:铁素体不锈钢特性: 铬不锈钢(不含镍)铬不锈钢(不含镍) 400 400系列钢种系列钢种 有磁性有磁性 成型性和焊接性不如成型性和焊接性不如A A 低成本不锈钢低成本不锈钢 根据钢中根据钢中CrCr含量,可分为含量,可分为Cr11%-15%Cr11%-15%、 Cr16%-20% Cr16%-20%、 Cr21%-30%Cr21%-30% 38培训材料培
34、训材料铁素体不锈钢的特点与优势(与铬镍铁素体不锈钢的特点与优势(与铬镍A A相比)相比) 不含或个别牌号仅含少量镍,成本和价格均较低;不含或个别牌号仅含少量镍,成本和价格均较低; 屈服强度高,加工硬化倾向小,易于冷加工;屈服强度高,加工硬化倾向小,易于冷加工; 耐耐氯氯化化物物应应力力腐腐蚀蚀、点点蚀蚀、缝缝隙隙腐腐蚀蚀优优良良。在在许许多多腐腐蚀蚀环环境中,耐蚀性还与相同铬量的铬镍奥氏体不锈钢相当;境中,耐蚀性还与相同铬量的铬镍奥氏体不锈钢相当; 有磁性,可作为耐蚀软磁材料,如电磁阀等;有磁性,可作为耐蚀软磁材料,如电磁阀等; 导热系数高,适于热交换的用途;导热系数高,适于热交换的用途; 热
35、胀系数小,适于热胀、冷缩,热循环的使用条件。热胀系数小,适于热胀、冷缩,热循环的使用条件。品种介绍品种介绍39培训材料培训材料铁素体不锈钢的缺点与成因铁素体不锈钢的缺点与成因品种介绍品种介绍缺点缺点现象现象成因成因475475脆性脆性在在400400500500长期加热或停留长期加热或停留后出现的脆性后出现的脆性相的沉淀相的沉淀中温脆性中温脆性在在500500800800长期加热或停留长期加热或停留后出现的脆性后出现的脆性()相的沉淀)相的沉淀高温脆性高温脆性950950加热后出现的脆性加热后出现的脆性碳氮化物析出,晶粒长大碳氮化物析出,晶粒长大脆性转化温度在室温脆性转化温度在室温以上以上正常
36、热处理后出现脆性(还受正常热处理后出现脆性(还受截面尺寸、冷却速度、有无缺截面尺寸、冷却速度、有无缺口和缺口形状的影响口和缺口形状的影响碳氮化物析出,晶粒尺寸碳氮化物析出,晶粒尺寸晶间腐蚀敏感性大晶间腐蚀敏感性大高于高于900900950950加热或焊后,加热或焊后,即使急冷仍会产生即使急冷仍会产生在铁素体中,碳和氮的固溶度很在铁素体中,碳和氮的固溶度很低,碳氮化物形成、析出速度快,低,碳氮化物形成、析出速度快,导致晶界迅速形成铬贫化导致晶界迅速形成铬贫化40培训材料培训材料传统铁素体不锈钢的缺点及防止措施传统铁素体不锈钢的缺点及防止措施缺点缺点成因成因防止措施防止措施475475脆性脆性相的
37、沉淀相的沉淀不在不在相形成温度长期加相形成温度长期加热或使用热或使用中温脆性中温脆性()相的沉淀)相的沉淀不在不在()相形成温度长)相形成温度长期加热或使用期加热或使用高温脆性高温脆性碳、氮化物析出,晶粒粗大碳、氮化物析出,晶粒粗大降低钢中碳、氮含量,细化降低钢中碳、氮含量,细化晶粒晶粒室温韧性低,脆性转变室温韧性低,脆性转变温度高,对缺口敏感温度高,对缺口敏感碳、氮、氧等的化合物析出,碳、氮、氧等的化合物析出,晶粒粗大晶粒粗大降低钢中间隙元素碳、氮、降低钢中间隙元素碳、氮、氧的含量,细化晶粒氧的含量,细化晶粒较高的晶间腐蚀倾向较高的晶间腐蚀倾向富铬的碳化物形成富铬的碳化物形成降低钢中碳量,加
38、入钛、铌降低钢中碳量,加入钛、铌等稳定化元素等稳定化元素品种介绍品种介绍41培训材料培训材料品种介绍品种介绍 传统(普通)铁素体不锈钢传统(普通)铁素体不锈钢: : 由由于于传传统统冶冶金金技技术术生生产产,常常规规的的碳碳、氮氮含含量量。化化学学成成分分和和组组织织结结构构上上的的特特点点,性性能能上上的的某某些些不不足足长长期期影影响响着着生生产产和和应用。应用。 现代铁素体不锈钢现代铁素体不锈钢: : 近代冶金技术生产,低碳、氮,超低碳、氮和高纯化。近代冶金技术生产,低碳、氮,超低碳、氮和高纯化。由于化学成分所引起的性能上的某些不足已得到极大程度的由于化学成分所引起的性能上的某些不足已得
39、到极大程度的克服和相当圆满的解决,是节镍不锈钢的主要方向。克服和相当圆满的解决,是节镍不锈钢的主要方向。42培训材料培训材料00Cr12Ti00Cr12Ti(409L409L)热板、冷板)热板、冷板 耐高温,抗氧化性能优良,主要用于汽车排气管用途。耐高温,抗氧化性能优良,主要用于汽车排气管用途。0Cr13Al0Cr13Al(405405)中板、复合板)中板、复合板 在高温下冷却不产生显著硬化。汽轮机材料,淬火用部在高温下冷却不产生显著硬化。汽轮机材料,淬火用部件以及做复合材料等。件以及做复合材料等。1Cr171Cr17(430430系)冷板系)冷板 耐蚀性优良的通用钢种,建筑内装饰用,家庭用器
40、具,耐蚀性优良的通用钢种,建筑内装饰用,家庭用器具,家电用部件。家电用部件。品种介绍品种介绍43培训材料培训材料高纯高纯430Ti430Ti(NbNb) 比普通比普通Cr17Cr17(430430)不锈钢具有更佳焊接性、耐晶间腐蚀性,更好)不锈钢具有更佳焊接性、耐晶间腐蚀性,更好的深冲性、抗皱性和优良的冲击韧性和低的脆性转变温度的用途,的深冲性、抗皱性和优良的冲击韧性和低的脆性转变温度的用途,如化工厂的吸收塔、热交换器、输送管道、容器,建筑的内装饰、如化工厂的吸收塔、热交换器、输送管道、容器,建筑的内装饰、厨房设备和家用电器中要求焊接的深冲设备和构件。厨房设备和家用电器中要求焊接的深冲设备和构
41、件。高纯高纯00Cr17Mo(436)00Cr17Mo(436)、00Cr18Mo200Cr18Mo2(444444) 加工成型性,焊接性等优良,脆性转变温度进一步降低,在大气加工成型性,焊接性等优良,脆性转变温度进一步降低,在大气和淡水等环境中,耐蚀性优于和淡水等环境中,耐蚀性优于304304不锈钢并与不锈钢并与316316不锈钢相近。主要不锈钢相近。主要用途有建筑面板,厨房设备,市政公共设施,轻工和纺织工业的清用途有建筑面板,厨房设备,市政公共设施,轻工和纺织工业的清洁设备,太阳能热水器,耐应力腐蚀的换热设备洁设备,太阳能热水器,耐应力腐蚀的换热设备。等。品种介绍品种介绍。44培训材料培训
42、材料低铬铁素体不锈钢(经济型不锈钢)低铬铁素体不锈钢(经济型不锈钢)现现代代低低铬铬铁铁素素体体不不锈锈钢钢指指含含11%11%14%Cr14%Cr的的低低碳碳、氮氮和和超超低低碳碳、氮氮的的一一些些牌牌号;号;主要牌号主要牌号 00Cr12(410L) 00Cr12(410L) 和和00Cr11NbTi(466)00Cr11NbTi(466)以及以及0Cr12NiTi(3CR12)0Cr12NiTi(3CR12)等;等;由由于于它它们们有有综综合合性性能能好好,且且寿寿命命周周期期成成本本低低的的优优势势,主主要要以以代代替替碳碳钢钢为为目目标。标。它它们们的的成成本本约约为为18-8(30
43、4)Cr-Ni18-8(304)Cr-Ni奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢的的1/21/2,因因此此,又又被被称称为为经经济济(实用)不锈钢。(实用)不锈钢。应用在集装箱、货车厢体、汽车排气管矿山运输、城市公共设施等领域。应用在集装箱、货车厢体、汽车排气管矿山运输、城市公共设施等领域。品种介绍品种介绍45培训材料培训材料品种介绍品种介绍马氏体不锈钢特性:马氏体不锈钢特性:高碳铁素体不锈钢高碳铁素体不锈钢热处理可使其硬化并具有高强度、低塑性热处理可使其硬化并具有高强度、低塑性400400系列钢种系列钢种有磁性有磁性焊接性能较差焊接性能较差CrCr含量在含量在11.5-18.0%11.5-18.0%,随碳
44、含量的提高,提高了钢的硬度和强,随碳含量的提高,提高了钢的硬度和强度,主要用于刀具、汽轮机叶片、医疗器械等。度,主要用于刀具、汽轮机叶片、医疗器械等。 46培训材料培训材料1Cr13 1Cr13 、2Cr132Cr13、 3Cr13 3Cr13 、4Cr134Cr13 1Cr13 1Cr13主要用于韧性要求较高且具有不锈性的部件,如叶片、主要用于韧性要求较高且具有不锈性的部件,如叶片、阀门等,也可用作常温下的一些设备;阀门等,也可用作常温下的一些设备;2Cr132Cr13除了做叶片外,还可除了做叶片外,还可用于叶轮、紧固件等承受应力较高的部件;用于叶轮、紧固件等承受应力较高的部件;3Cr133
45、Cr13用于强度、硬度用于强度、硬度要求更高的结构件、耐磨件、如轴、螺栓、弹簧、活塞杆、耐蚀要求更高的结构件、耐磨件、如轴、螺栓、弹簧、活塞杆、耐蚀刀具等。刀具等。 此类钢随碳含量的增加,强度、硬度提高,而冷塑性和韧性此类钢随碳含量的增加,强度、硬度提高,而冷塑性和韧性下降,同时耐蚀性能降低。下降,同时耐蚀性能降低。9Cr189Cr18 是马氏体不锈钢中是马氏体不锈钢中C C、CrCr含量最高的钢种,具有高强度,不锈、含量最高的钢种,具有高强度,不锈、耐蚀性能。一般用于外科刀具、优质刀剪、滚珠等。耐蚀性能。一般用于外科刀具、优质刀剪、滚珠等。品种介绍品种介绍47培训材料培训材料双相不锈钢特点:
46、双相不锈钢特点:奥氏体奥氏体+ +铁素体混合组织铁素体混合组织含铬、镍、钼、氮含铬、镍、钼、氮有磁性有磁性高强度,成型需大功率设备高强度,成型需大功率设备冷加工可使其硬化冷加工可使其硬化焊接性能好于焊接性能好于A A抗氯化物应力腐蚀优抗氯化物应力腐蚀优是工艺难度较大的不锈钢钢种之一。是工艺难度较大的不锈钢钢种之一。品种介绍品种介绍48培训材料培训材料第一代双相钢第一代双相钢18-518-5(00Cr18Ni5Mo3Si200Cr18Ni5Mo3Si2) 是耐氯化物应力腐蚀的专用钢种,在各种冷却水(除海是耐氯化物应力腐蚀的专用钢种,在各种冷却水(除海水外)条件下的耐氯化物应力腐蚀性能远远大于水外
47、)条件下的耐氯化物应力腐蚀性能远远大于18-818-8型奥氏型奥氏体不锈钢。体不锈钢。第二代双相钢第二代双相钢22052205(00Cr22Ni5Mo3N00Cr22Ni5Mo3N) 是在是在18-518-5的基础上,降低的基础上,降低SiSi,提高,提高CrCr含量,并用含量,并用N N合金化,合金化,使相比例更加合理,焊后不易产生使相比例更加合理,焊后不易产生单相,耐蚀性能更为优单相,耐蚀性能更为优良。良。第三代双相钢第三代双相钢25072507(00Cr25Ni7Mo4N00Cr25Ni7Mo4N) 属超级双相不锈钢,特别适用于含氯的环境,如海水等,属超级双相不锈钢,特别适用于含氯的环境
48、,如海水等,钢中高钢中高N N、高、高CrCr、高、高MoMo的平衡成分设计,使钢具有很高的耐的平衡成分设计,使钢具有很高的耐应力腐蚀、耐孔蚀和缝隙腐蚀性能。应力腐蚀、耐孔蚀和缝隙腐蚀性能。品种介绍品种介绍49培训材料培训材料经济型双相钢经济型双相钢00Cr21Ni1N00Cr21Ni1N(LDX2101LDX2101)进一步降低进一步降低NiNi,适用于建筑领域。,适用于建筑领域。品种介绍品种介绍钢种钢种C CSiSiMnMnCrCrNiNiMoMoN N18-5(GB)18-5(GB)0.030.031.3-2.01.3-2.01.0-2.01.0-2.018-19.518-19.54.5
49、-5.54.5-5.52.5-3.02.5-3.00.100.102304(2304(典型)典型)0.030.031.01.02.02.023234.54.5-0.100.102205(2205(典型)典型) 0.03 0.031.01.02.02.022225 53.23.20.160.162507(2507(典型)典型) 0.03 0.030.80.81.21.225257 74 40.300.302101(2101(典型)典型) 0.03 0.030.70.75.05.021.021.01.51.50.30.30.220.2250培训材料培训材料品种介绍品种介绍耐热不锈钢耐热不锈钢 0C
50、r25Ni20 0Cr25Ni20(310S310S) 0Cr25Ni20Si2 0Cr25Ni20Si2(314314) 1Cr20Ni14Si2 1Cr20Ni14Si2 0Cr23Ni13 0Cr23Ni13(309S309S)51培训材料培训材料选材选材的的考虑因素考虑因素 力学性能力学性能强度是选择不锈钢时最重要的力学性能指标,另外还有强度是选择不锈钢时最重要的力学性能指标,另外还有硬度、塑性、抗冲击性、疲劳强度或抗应力断裂性等硬度、塑性、抗冲击性、疲劳强度或抗应力断裂性等 316 316型型 304 304型型 430 430型型 431 431型型 405 405型型 410 4
51、10型型 420 420型型 440-C 440-C型(型(9Cr189Cr18)345120717241724耐耐蚀蚀性性强度52培训材料培训材料第三部分第三部分 不锈钢的选材不锈钢的选材53培训材料培训材料选材选材的的考虑因素考虑因素 加工性能加工性能应从两个方面考虑所需要的加工性能:应从两个方面考虑所需要的加工性能: 加工部件的难易程度;加工部件的难易程度; 加工对材料性能的影响程度。加工对材料性能的影响程度。 如要求切削加工性能,应选用高硫不锈钢;要求冷如要求切削加工性能,应选用高硫不锈钢;要求冷镦性能,应选用含铜不锈钢,要求加工后对材料性能镦性能,应选用含铜不锈钢,要求加工后对材料性
52、能影响小应选用性能稳定的不锈钢等。影响小应选用性能稳定的不锈钢等。 54培训材料培训材料选材选材的的考虑因素考虑因素 物理性能物理性能磁性、导热性和密度等。如磁性、导热性和密度等。如22Cr-13Ni-5Mn22Cr-13Ni-5Mn不锈钢在任何情况下都没有磁性,但不锈钢在任何情况下都没有磁性,但304304型在冷加工时表型在冷加工时表现出铁磁性。现出铁磁性。 部件最终成本部件最终成本进行详细的评估分析,包括材料供应进行详细的评估分析,包括材料供应情况、价格、加工费用和产品的预期在效寿命等。情况、价格、加工费用和产品的预期在效寿命等。55培训材料培训材料选材选材的的考虑因素考虑因素 耐蚀性耐蚀
53、性务必考虑使用场合的耐蚀环境(浓度、温务必考虑使用场合的耐蚀环境(浓度、温 度、通风情况等于)和耐蚀类型。成本效果最好的不锈钢度、通风情况等于)和耐蚀类型。成本效果最好的不锈钢具有足够的耐蚀性,可保证所要求的使用寿命,没有功能具有足够的耐蚀性,可保证所要求的使用寿命,没有功能过剩造成的浪费。过剩造成的浪费。 316 316型型 化学物质化学物质 304 304型型 食品加工和轻度腐蚀介质食品加工和轻度腐蚀介质 430 430型型 工业气氛工业气氛 405 405型型 一般气氛一般气氛增强56培训材料培训材料大气环境介质中的选用大气环境介质中的选用: : 一般选用一般选用Cr13Cr13、Cr1
54、7Cr17、或、或18-818-8型,较少选用型,较少选用18-14-218-14-2。水介质中的选用水介质中的选用: : 一般以一般以18-818-8型、控型、控N N型型18-818-8、316316型等可耐氯离子腐蚀,做刀具型等可耐氯离子腐蚀,做刀具也可选用也可选用Cr13Cr13型。在海水中应选用高型。在海水中应选用高CrCr、NiNi的含的含MoMo的钢种,或的钢种,或者双相钢。者双相钢。硝酸介质中的选用硝酸介质中的选用: : 在稀硝酸(在稀硝酸(65%65%)中,一般)中,一般18-818-8就具有良好的耐硝酸腐蚀性就具有良好的耐硝酸腐蚀性能;随浓度的增加,达到能;随浓度的增加,达
55、到68.4%68.4%以上时,可选用以上时,可选用Cr25Ni20Cr25Ni20钢,钢,再高浓度(再高浓度(85%85%)时,需要使用含)时,需要使用含SiSi的高的高CrCr奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢。 含含MoMo不锈钢一般不用于耐硝酸腐蚀。不锈钢一般不用于耐硝酸腐蚀。合理选材合理选材57培训材料培训材料硫酸介质中的选用硫酸介质中的选用: : 不含不含MoMo的不锈钢,是不能用于耐硫酸腐蚀,而含的不锈钢,是不能用于耐硫酸腐蚀,而含Mo2-3%Mo2-3%的的316316系系列,是耐硫酸腐蚀的最低牌号,含列,是耐硫酸腐蚀的最低牌号,含MoMo双相钢也相当或优于双相钢也相当或优于316316
56、系系列;随硫酸浓度的提高,需要选用高列;随硫酸浓度的提高,需要选用高CrCr、NiNi、含、含CuCu、SiSi的奥氏的奥氏体不锈钢。体不锈钢。盐酸介质中的选用盐酸介质中的选用: : 盐酸介质还原性强,不锈钢很难钝化,稀盐酸中需要选用高盐酸介质还原性强,不锈钢很难钝化,稀盐酸中需要选用高 Cr Cr、NiNi、含、含CuCu、SiSi的奥氏体不锈钢。的奥氏体不锈钢。18-818-8不能选用。不能选用。烧碱介质中的选用烧碱介质中的选用: : 选用含选用含Cr26%Cr26%的纯铁素体不锈钢或含的纯铁素体不锈钢或含Ni 20%Ni 20%的的Cr-NiCr-Ni奥氏体奥氏体不锈钢。不锈钢。有机酸介
57、质中的选用有机酸介质中的选用: : 一般可选一般可选Cr17Cr17型,或含型,或含MoMo的奥氏体不锈钢等。的奥氏体不锈钢等。 合理选材合理选材58培训材料培训材料合理选材合理选材防止局部腐蚀的选材防止局部腐蚀的选材: : 晶间腐蚀:可选择晶间腐蚀:可选择321321、304L304L、316Ti316Ti、347347等等 点腐蚀:可选择点腐蚀:可选择316316(L L)、高纯铁素体)、高纯铁素体00Cr18Mo200Cr18Mo2、双、双相不锈钢相不锈钢18-518-5、22052205等。等。 缝隙腐蚀:一般耐点腐蚀钢种都可以选用。缝隙腐蚀:一般耐点腐蚀钢种都可以选用。 应力腐蚀:应力腐蚀:316316系列,双相钢等。系列,双相钢等。7/26/202459培训材料培训材料 谢谢大家!60