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不锈钢 | Stainless Steel

2021-06-09 山石

材料简介| INTRODUCTION

不锈钢是不锈耐酸钢的简称,是耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀或具有不锈性的钢种。耐化学腐蚀介质(酸、碱、盐等化学侵蚀)腐蚀的钢种称为耐酸钢。
材料性能及特征| PERFORMANCE & CHARACTER
不锈钢的主要性能特征如下:
1.焊接性:产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚至包括部分锅类产品。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好,像二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。
2.耐腐蚀性:绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,像一、二类餐具,厨具,热水器,饮水机等,有些产品还做耐腐蚀性能试验:将NaCl溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重测量损失,确定受腐蚀程度(注意产品抛光时,因砂布或砂纸中含有铁,会导致测试时表面出现锈斑)
3.抛光性能。
4.耐热性能。
5.耐电化学腐蚀性:当钢中铬原子数量不低于12.5%时,可使钢的电极电位发生突变,由负电极电位升到正电极电位,阻止电化学腐蚀。
产品工艺及分类| TECHNIC & CATEGORY
不锈钢常按组织状态分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢、沉淀硬化不锈钢、马氏体不锈钢、承压设备用不锈钢板及钢带等。另外,可按成分分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
1.铁素体不锈钢。
含铬量15%~30%。其耐腐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类的不锈钢,属于这一类的有Cr17、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点,可用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如燃气轮机零件等。
2.奥氏体不锈钢。
含络量大于18%,还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素,综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态,这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐腐蚀性能和无磁或弱磁性,在氧化性和还原性介质中耐腐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐腐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等,另外还可用作不锈钢钟表饰品的主体材料。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷或风冷,以获得单相奥氏体组织。
3.奥氏体–铁素体双相不锈钢。
兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点。奥氏体和铁素体组织各约占一半。在C含量较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti、N等合金元素。该类钢兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点,与铁素体不锈钢相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高、同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高、塑性好等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀能力有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
4.沉淀硬化不锈钢。
基体为奥氏体或马氏体组织,沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2AI等。其能通过沉淀硬化(又称时效硬化)处理达到硬(强)化效果。
5.马氏体不锈钢。
强度高,但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等,因含碳量较高,故具有较高的强度、硬度和耐磨性,但耐腐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐腐蚀性能更求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。锻造、冲压后需退火。
6.承压设备用不锈钢钢板及钢带。
压力容器专用不锈钢,其分类、代号、尺寸、外形允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及产品质量证明书等有明确要求。常用牌号有06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2,数字代是为S30408、S31603等。主要用于食品机械、制药机械等卫生级设备。
常用参数| COMMON PARAMETERS
不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的Wc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。
(注:以上数据为市场部分厂家产品参数,不同厂家各有差别,仅供参考)
价格区间| PRICE RANGE
其价格主要涉及钢板原材料及锈化处理两部分。
(注:以上价格仅为市场普通中端产品价格,材料价格根据其不同项目、不同品牌,以及定制等多方面原因会有较大浮动,仅供参考)
设计注意事项| DESIGN KEY POINTS

不锈钢保管时应注意水分、灰尘、油、润滑油等,以免表面生锈或者焊接不良导致耐腐蚀性下降。贴膜和钢板基体之间浸入水分时,腐蚀速度反而比没贴膜时还要快。仓库保管时应放在干净、干燥、易通风处,保持原来的包装状态。贴膜的不锈钢应避免光线直射,对贴膜应做周期性检查,要是贴膜变质(贴膜寿命为6个月),应立即替换。加垫纸时包装材料若浸湿,为防止表面腐蚀应立即除掉垫纸。运输时为了避免表面划伤,应用橡胶或枕木,尽可能采用不锈钢保护专用材,为避免表面因指纹产生的污染,操作时应戴手套。
(注:施工及安装要点内容仅代表部分厂家做法,供示意参考,不作为通用施工标准及节点做法)
品牌推荐| BRAND RECOMMENDATION

相关厂商详细信息,请参见后续增设品牌索引:荔荣工贸。
(注:以上推荐的仅为市场少数优秀品牌,供设计者参考学习。同一品牌实际可能涉及多种产品,如需更多详细内容可咨询品牌商顾问)
施工及安装要点| CONSTRUCTION INTRO
不锈钢在表面保护和吊运过程中需要注意以下事项:
1.吊运不锈钢的工具也应为不锈钢或非碳钢材料,因为普通钢制吊运工具留下的夹痕内可能会残留普通钢成分。
2.需特别注意锌脆化,含锌材料(如镀锌夹具、吊索)不能直接和不锈钢接触。
3.不锈钢零件采用等离子切割后,应根据图纸要求开坡口,坡口应采用机械加工或手工等离子机切割,不能使用碳弧气刨。
4.清理不锈钢板上加工区域的油脂和水以及其他污物,特别是在坡口及附近正反两侧50mm区域内应采用丙酮擦洗。
5.焊前应打磨坡口,并去除残余杂质。
6.焊接前将不锈钢坡口用纸板包好或贴膜,以防止坡口污染。
7.定位焊的施工人员应持有经认可的焊工资格证书,坡口内每一点的定位焊长度应至少为50mm,如果定位焊的长度小于50mm,则要求在焊接时将定位焊磨掉,以防止定位焊的弧坑裂纹保留在焊缝中。
8.所有零件的定位都不得使用马脚,如果必须要用马脚定位,一定要通过验证,装焊完成后马脚应用等离子机割除,之后磨光。
9.不锈钢焊缝严格按施工图纸上的要求施工(高低、宽度、打磨后成型)。
10.在结构装配的过程中,施工和检验人员不得不在不锈钢板上行走时,必须穿不带铁钉的胶底鞋。
11.不锈钢表面的垃圾必须及时清理,保证现场及周围无污染物。