316L等。不銹鋼(又稱為不銹耐酸鋼)是指能抵抗大氣或酸等化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼。不銹鋼并非不生銹,只是在不同介質(zhì)中的腐蝕行為不一樣。不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過(guò)程中逐步形成了幾大類(lèi)。按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀硬化不銹鋼)、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和 奧氏體加鐵素體雙相不銹鋼等四大類(lèi);按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中的一些特征元素來(lái)分類(lèi),分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及低碳不銹鋼、高鉬不銹 鋼、高純不銹鋼等;按鋼的性能特點(diǎn)和用途分類(lèi),分為耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)不銹鋼等;
按鋼的功能特點(diǎn)分類(lèi),分為低溫不銹鋼、無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼、超塑性不銹鋼等。
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。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。硫酸介質(zhì)中的選用: 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 牌號(hào),含Mo雙相鋼也相當(dāng)或優(yōu)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。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。燒堿介質(zhì)中的選用含Cr≥26%的純鐵素體不銹鋼或含Ni ≥20%的Cr-Ni奧氏體不銹鋼。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。防止局部腐蝕的選材:晶間腐蝕:可選擇321、304L、316Ti、347等點(diǎn)腐蝕:可選擇316(L)、高純鐵素體00Cr18Mo2、雙相不銹鋼18-5、2205等縫隙腐蝕:一般耐點(diǎn)腐蝕鋼種都可以選用。應(yīng)力腐蝕:316系列,雙相鋼等。
鎳對(duì)性能的影響
鎳對(duì)奧氏體不銹鋼特別是對(duì)鉻鎳奧氏體不銹鋼力學(xué)性能的影響,主要是由鎳對(duì)奧氏體穩(wěn)定性的影響來(lái)決定,在鋼中可能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的鎳含量范圍內(nèi),隨著鎳含量的增加,鋼的強(qiáng)度降低而塑性提高,具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻鎳奧氏體不銹鋼韌性(包括 低溫韌性)非常優(yōu)良,因而可作為低溫鋼使用,這是眾所周知的,對(duì)于具有穩(wěn)定奧氏體組織的鉻錳奧氏體不銹鋼,鎳的加入可進(jìn)一步改善其韌性。鎳還可顯著降低奧氏體不銹鋼的冷加工硬化傾向,這主要是由于奧氏體穩(wěn)定性增大,減少以至了冷加工過(guò)程中的馬氏體轉(zhuǎn)變,同時(shí)對(duì)奧氏體本身的冷加工硬化作用不太明顯,不銹鋼冷加工硬化傾向的影響,鎳降低奧氏體不銹鋼冷加工硬化速率,與降低鋼的室溫及低溫強(qiáng)度,提高塑性的作用,決定了鎳含量的提高有利于奧氏體不銹的冷加工成形性能,提高鎳含量還可減少以至18-8和17-14-2型鉻鎳奧氏體不銹鋼中的δ鐵素體,從而提高其熱加工性能,但是,δ鐵素體的減少對(duì)這些鋼種的可焊接性不利會(huì)增大焊接熱裂紋絲傾向,此外,鎳還可顯著提高鉻錳氮(鉻錳鎳氮)奧氏體不銹鋼的熱加工性能,從而顯著提高鋼的成材率,在奧氏體不銹鋼中,鎳的加入以及隨著鎳含量的提高,導(dǎo)致鋼的熱力學(xué)穩(wěn)定性增加,因此奧氏體不銹鋼具有更好的不銹性和耐氧化性介質(zhì)的性能,且隨著鎳含量增加,耐還原性介質(zhì)的性能進(jìn)一步得到改善.值得指出,鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質(zhì)穿晶型應(yīng)力腐蝕的 重要元素,在各種酸介質(zhì)中鎳對(duì)奧氏體不銹鋼耐蝕性能的影響,需要指出,在高溫高壓水中的一些條件下,鎳含量的提高導(dǎo)致鋼和合金的晶間型應(yīng)力腐蝕敏感性增加,但是這種不利作用會(huì)由于鋼及合金中鉻含量的提高而獲得減輕或受到抑制.隨磁卡奧氏體不銹鋼中鎳含量的提高,其產(chǎn)生晶間腐蝕的臨界碳含量降低,即鋼的晶間腐蝕敏感性增加,至于對(duì)奧氏體不銹鋼耐點(diǎn)腐蝕及縫隙腐蝕的性能,鎳的作用并不顯著,此外,鎳還提高奧氏體不銹鋼的高溫抗氧化性能,這主要與鎳改善了鉻的氧化膜的成分,結(jié)構(gòu)和性能降低,并且鎳含量越高越有害,這主要是由于鋼中晶界處低熔點(diǎn)硫化鎳所致,一般來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)單的鉻鎳(及鉻錳氮)奧氏體不銹鋼僅用于要求不銹性和耐氧化性介質(zhì)(比如硝酸等)的使用條件下,鉬作為奧氏體不銹鋼中的重要合金元素加入到鋼中使其使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,鉬的作用主要是提高鋼在還原性介質(zhì)
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