不銹鋼的合理選擇重要性分析

 不銹鋼通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼，實(shí)際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對(duì)的。試驗(yàn)表明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí)，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學(xué)成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)用。

 奧氏體不銹鋼在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含鉻約18%、鎳：8%~10%、碳約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻課不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加鉻、鎳含量并加入鉬、銅、硅、鈮、鈦等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過相變使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有氧、銅等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐.此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含鈦、鎳就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼且有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。

 鐵素體不銹鋼在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在15~30%，具有體心立方品體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的如、Ti、b等到元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件，這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（A0D或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。

 奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼，在含碳較低的情況下，鉻含量在18%~28%，N1含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素，該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無空溫胞性，耐品間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高，具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比。

 強(qiáng)度高且耐品間腐德和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)保不銹鋼。馬氏體不銹鋼通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號(hào)為Cr13型，如2Cr13，3Crl3，4Cr13等。榨火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合，主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻保鋼兩類。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等。

 由于不銹鋼類型多，列入標(biāo)準(zhǔn)的牌號(hào)多，同時(shí)尚有大量廣泛使用的非標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)，這些牌號(hào)性能各異，同時(shí)尚有大量廣泛使用的非標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)，這些牌號(hào)性能各異，因此恰如其分地選擇適用的不銹鋼牌號(hào)的難度很大。它涉及到材料學(xué)、腐蝕學(xué)以及工程學(xué)等多種學(xué)科的專門知識(shí)，除此以外，工程經(jīng)驗(yàn)是合理選用不銹鋼不可缺少的重要條件。合理選擇不銹鋼的必備條件對(duì)不銹鋼部件或設(shè)備用材的合理選擇應(yīng)必備下述條件和學(xué)科知識(shí)。

 1. 服役條件

  不銹鋼部件或設(shè)備的服役條件包括腐蝕介質(zhì)成分、溫度、壓力、受力狀態(tài)、預(yù)期壽命等，是選擇適用不銹鋼的先決條件。充分了解部件的使用條件，是合理選擇不銹鋼必備的首要條件。

 2. 深入了解不銹鋼性能和相關(guān)數(shù)據(jù)

  應(yīng)根據(jù)部件或設(shè)備的工作條件選擇不銹鋼材料，選材者應(yīng)對(duì)各類不銹鋼性能、限制其使用的環(huán)境因素，是否易于購得等知識(shí)有較全面的了解，方能有針對(duì)性地進(jìn)行選擇。

 3. 工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

  同類服役條件下，不銹鋼材料實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)是合理選材的重要依據(jù)，應(yīng)特別予以重視。

 4. 模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)

  在許多腐蝕環(huán)境下，在沒有實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)的條件下，實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)場(chǎng)掛片數(shù)據(jù)往往是合理選用不銹鋼材料的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。