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不锈钢的物理性能、力学性能、耐热和用途

  做不锈钢我们是认真的!

  【不锈钢的物理性能】

  不锈钢和碳钢的物理性能差异较大 : ?

  ? ? ? ?碳钢的密度略高于铁素体型不锈钢和马氏体型不锈钢,而略低于奥氏体型不锈钢 ;电阻率按碳钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢和奥氏体型不锈钢的顺序递增 ;线胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小 ;碳钢、铁素体型不锈钢和马氏体型不锈钢有磁性,奥氏体型不锈钢无磁性,但其冷加工硬化生成马氏体相变时会产生磁性,可通过热处理方法来消除这种马氏体组织而消除其磁性。

  奥氏体型不锈钢与碳钢相比,具有下列特点 :

  ? ? ? ?电阻率高,约为碳钢的5倍。

  ? ? ? ?线胀系数大,比碳钢大 40% ,并随着温度的升高,线胀系数的数值也相应提高。

  ? ? ? ?热导率低,约为碳钢的1/3 。

  ? ? ? ?由于奥氏体型不锈钢具有这些特殊的物理性能,在焊接过程中会引起较大的焊接变形。

  ? ? ? ?特别在异种金属(指与碳钢、低合金钢)焊接时,由于这两种材料的热导率和线胀系数有很大差异,会产生很大的焊接残余应力,成为焊接接头产生裂纹的主要原因之一 。

  【不锈钢钢板的力学性能】

  ? ? ? ?不锈钢冷轧、热轧钢板和耐热钢的力学性能分别见 GB/T 3280一2007 、GB/T 4237一2007 和 GB/T 4238一2007 。

  ? ? ? ?不论不锈钢板还是耐热钢板,奥氏体型不锈钢板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性,同时硬度也不高,这也是它们被广泛利用的原因之一。

  ? ? ? ?奥氏体型不锈钢板同绝大多数的其他金属材料相似,抗拉强度、屈服强度和硬度随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减少。

  ? ? ? ?其抗拉强度在 15 ~ 80 ℃ 范围内增大较快,温度进一步降低时则变化缓慢,而屈服强度的增长是较均匀的。

  ? ? ? ?更重要的是,随着温度的降低,其冲击韧度降低缓慢,并不存在脆性转变。

  ? ? ? ?所以 18 - 8 型不锈钢低温时能保持足够的塑性和韧性,如温度在 - 196℃时,冲击吸收功可达392J ;甚至在液氦温度( -270℃)下仍保持有足够的冲击韧度值;更可贵的是在液氢温度(-273℃)下具有阻止应力集中部位发生脆性破裂的能力。

  ? ? ? ?因此,这类钢被广泛应用于制造深冷设备,是一种不可缺少的低温工程材料。

  ? ? ? ?但是,为了防止 18 - 8 型不锈钢产生热裂纹,往往在焊缝金属中要添加一些铁素体形成元素,而铁素体的形成会降低其低温冲击韧度。因此,在焊接这种低温材料时,要引起足够的重视。

  ? ? ? ?18 - 8 型不锈钢板不仅在低温时具有良好的力学性能,而且在高温时又有较高的热强性。

  ? ? ? ?它在温度为 900℃ 的氧化性介质和温度在 700℃ 的还原性介质中,都能保持其化学稳定性,所以这种钢板也是常用的耐热材料。

  【不锈钢的耐热性能】

  ? ? ? ?耐热性是指高温下既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,又有足够的强度即高温力学性能(热强性)。

  ? ? ? ??热稳定性

  ? ? ? ?为了使不锈钢在高温下具有稳定的耐氧化和耐气体介质腐蚀性能,必须使钢材表面不能形成疏松或易于破裂的氧化膜,如 FeO 、Fe3O4 、Fe2O3。

  ? ? ? ?为了防止氧化膜的出现,最好在钢中加入 Cr 、AⅠ 和 Si 等合金元素,使钢材表面形成结构致密并与钢材表面牢固结合的氧化膜,如 Cr2O3 、AⅠ2O3 等合金氧化膜。

  ? ? ? ?这种合金氧化膜具有良好的保护作用,从而可延长钢材的使用寿命或提高使用温度。

  ? ? ? ?若铬的质量分数达到或超过 12% ,再加入铝和硅等合金元素就可发挥更大的抗氧化性能。

  ? ? ? ?在不锈钢中,若氧化膜主要以 Cr2O3 的形式出现,其抗环境温度剧变的能力最为优越。

  ? ? ? ?? 高温强度

  ? ? ? ?耐热钢产品在高温使用过程中要考虑到的因素 :

  ? ? ? ?一是高温强度,高温强度的指标有蠕变强度和持久强度以及高温短时强度。

  ? ? ? ?钢材在高温下受恒定应力作用时,由于应力与温度共同作用的结果,可在低于屈服强度的条件下发生缓慢的塑性变形,这就叫蠕变。蠕变的速率随温度的提高和应力的增大而增加。蠕变强度是指材料在某一限定温度下,达到某临界蠕变速率(或某限定时间达到临界应变量)的临界应力长期高温工作时可能产生脆化现象和高温疲劳的特性。

  ? ? ? ?若耐热钢产品的高温强度不能满足图样设计要求,在工作过程中会发生重大事故;二是耐热钢产品长期处在工作状态,疲劳在使用过程中是一个不可回避的问题,疲劳会引起疲劳裂纹。

  ? ? ? ?疲劳裂纹一般由表面层或者表面下某些缺陷萌生的,在交变应力作用下,裂纹逐渐扩大,直至剩余的断面承受不了最后一周交变应力的作用而发生突然断裂。

  ? ? ? ?在较低温度下,疲劳裂纹是穿晶的,而在高温下的疲劳裂纹是沿晶间发展而导致断裂。

  【不锈钢冷轧、热轧钢板和耐热钢板的特性及主要用途】

  不锈钢冷轧和热轧钢板的特性和主要用途 :

  ﹌ ?奥氏体型 ?﹌

  〔12Cr17Ni7(旧牌号1Cr17Ni7)、022Cr17Ni7 、022Cr17Ni7N〕经冷加工有高的强度。 用于铁道车辆,传送带螺栓螺母等

  〔12Cr18Ni9(旧牌号 1Cr18Ni9)〕经冷加工后有高的强度,但延长率比 022Cr17Ni7 稍差。用于建筑装饰部件

  〔1Cr18Ni9Si3〕耐氧化性比 12Cr18Ni9 好,900℃ 以下与 06Cr25Ni20 具有相同的耐氧化性和强度。 用于汽车排气净化装置、工业炉等高温装置部件

  〔06Cr19Ni10(旧牌号 0Cr18Ni9)〕在固溶态钢的塑性、韧性、冷加工性良好,在氧化性酸和大气、水等介质中耐蚀性好,但在敏态或焊接后有晶腐倾向,耐蚀性优于 12Cr18Ni9。适于制造深冲成型部件和输酸管道、容器等

  〔022Cr19Ni10(旧牌号 00Cr19Ni10)〕 比 06Cr19Ni10 碳含量更低的钢,耐晶间腐蚀性优越,焊接后可不进行热处理

  〔07Cr19Ni10〕具有耐晶间腐蚀性

  〔05Cr19Ni10Si2N〕增加N,提高钢的强度和加工硬化倾向,塑性不降低。改善钢的耐点蚀、晶间腐蚀性,可承受更重的负荷,使材料的厚度减小。用于结构用强度部件

  〔06Cr19Ni10N(旧牌号 0Cr19Ni9N)〕在牌号 06Cr19Ni10 上加N, 提高钢的强度和加工硬化倾向,塑性不降低。改善钢的耐点蚀、晶间腐蚀性,使材料的厚度减小。用于有一定耐腐蚀要求,并要求较高强度和减速轻重量的设备、结构部件

  〔06Cr19Ni9NbN(旧牌号 0Cr19Ni10NbN)〕在牌号 06Cr19Ni10 上加 N 和 Nb ,提高钢的耐点蚀、晶间腐蚀性能,具有与 06Cr19Ni10N 相同的特性和用途

  〔022Cr19Ni10N(旧牌号 00Cr18Ni10N )〕06Cr19Ni10N 的超低碳钢,因 06Cr19Ni10N 在450℃ ~ 900℃ 加热后耐晶间腐蚀性将明显下降。因此对于焊接设备构件,推荐用 022Cr19Ni10N

  〔10Cr18Ni12(旧牌号 1Cr18Ni12)〕与06Cr18Ni10 相比,加工硬化性低。用于施压加工,特殊拉拔、冷墩等

  〔06Cr23Ni13(旧牌号 0Cr23Ni13)〕耐蚀性比 06Cr19Ni10 好,但实际上多作为耐热钢使用

  〔06Cr25Ni20(旧牌号 0Cr25Ni20)〕抗氧化性比 06Cr23Ni13 好,但实际上多作为耐热钢使用

  〔022Cr25Ni22Mo2N〕钢中加N提高钢的耐孔蚀性,且使钢具有更高的强度和稳定的奥氏体组织。适用于尿素生产中汽提塔的结构材料,性能远优于 022Cr17Ni12Mo2

  〔06Cr17Ni12Mo2(旧牌号 0Cr17Ni12Mo2)〕在海水和其他各种介质中,耐蚀性比 06Cr19Ni10 好。主要用于耐点蚀材料

  〔022Cr17Ni12Mo2(旧牌号 00Cr17Ni14Mo2)〕为 06Cr17Ni14Mo2 的超低碳钢,节 Ni 钢种。

  〔06Cr17Ni12Mo2Ti(旧牌号 0Cr18Ni12Mo3Ti)〕有良好的耐晶间腐蚀性。用于抵抗硫酸、磷酸、甲酸、乙酸的设备

  〔06Cr17Ni12Mo2Nb〕比 06Cr17Ni12Mo2 具有更好的耐晶间腐蚀性

  〔06Cr17Ni12Mo2N(旧牌号 0Cr17Ni12Mo2N)〕在牌号 06Cr17Ni12Mo2 中加N,提高强度,不降低塑性,使材料的使用厚度减薄。用于耐蚀性较好的强度较高的部件

  〔022Cr17Ni12Mo2N(旧牌号 00Cr17Ni13Mo2N)〕用途与 06Cr17Ni12Mo2N相同但耐晶间腐蚀性更好

  〔06Cr18Ni12Mo2Cu2(旧牌号 0Cr18Ni12Mo2Cu2)〕耐蚀性、耐点蚀性比 06Cr17Ni12Mo2 好。用于耐硫酸材料

  〔015Cr21Ni26Mo5Cu2〕高Mo不锈钢,全面耐硫酸、磷酸、醋酸等腐蚀,又可解决氯化物孔蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀问题。主要用于石化、化工、化肥、海洋开发等的塔、槽、管、换热器等

  〔06Cr19Ni13Mo3(旧牌号 0Cr19Ni13Mo3)〕耐点蚀比 06Cr17Ni12Mo2 好,用于染色设备材料等

  〔022Cr19Ni13Mo3(旧牌号 00Cr19Ni13Mo3)〕为 6Cr19Ni13Mo3 的超低碳钢,比 6Cr19Ni13Mo3 耐晶间腐蚀性好

  〔022Cr19Ni16Mo5N〕高Mo不锈钢,钢中含 0.10% ~ 0.20% (质量分数)N,使其耐孔蚀性能进一步提高,此钢种在硫酸、甲酸、醋酸等介质中的耐蚀性要比一般含 2% ~ 4% (质量分数)Mo 的常用 Cr- Ni 钢更好

  〔022Cr19Ni13Mo4N〕特点与用途同上所述

  〔06Cr18Ni11Ti(旧牌号 0Cr18Ni10Ti)〕添加Ti 提高耐晶间腐蚀性,不推荐作装饰部

  〔015Cr24Ni22Mo8Mn3CuN〕

  〔022Cr24Ni17Mo5Mn6NbN〕

  〔06Cr18Ni11Nb(旧牌号 0Cr18Ni11Nb)〕含Nb 提高耐晶间腐蚀性

  ﹌ ?奥氏体-铁素体 型 ﹌

  〔14Cr18Ni11Si4AlTi(旧牌号 1Cr18Ni11Si4AⅠTi)〕 用于制作抗高温浓硝酸介质的零件和设备

  〔022Cr19Ni5Mo3Si2N(旧牌号 00Cr18Ni5Mo3Si2)〕耐应力腐蚀破裂性能良好,耐点蚀性与 022Cr17Ni12Mo2 相当,具有较高强度,适用于含氯离子的环境,用于炼油、化肥、造纸、石油、化工等工业制造热交换器、冷凝器等

  〔12Cr21Ni5Ti(旧牌号 1Cr21Ni5Ti)〕热轧钢板特别适用于制造航空动机壳体和火箭发动机燃烧室外壳;冷轧钢板用于化学工业、食品工业耐酸腐蚀的容器及设备

  〔022Cr22Ni5Mo3N〕对含疏化氢、二氧化碳、氯化物的环境具有阻抗性,用于油井管,化工储罐用材,各种化学装置等

  〔022Cr23Ni5Mo3N〕特性和主要用途同上

  〔022Cr23Ni4MoCuN〕具有双相组织,优异的耐应力腐蚀断裂和其他形式耐蚀的性能以及良好的焊接性。用于储罐和容器用材

  〔022Cr25Ni6Mo2N〕调高含钼量、调低含碳量。用于耐海水腐蚀部件等

  〔022Cr25Ni7Mo4WCuN〕在 022Cr25Ni7Mo3N 钢中加入 W 、Cu 提高 Cr25 型双相钢的性能。特别是耐氯化物点蚀和耐缝隙腐蚀性能更佳,主要用于以水(含海水、卤水)为介质的热交换设备

  〔03Cr25Ni6Mo3Cu2N〕该钢具有良好的力学性能和耐局部腐蚀性能,尤其是耐磨损腐蚀性能优于一般的不锈钢。海水环境中的理想材料,适用作舰船用的螺旋推进器、轴、潜艇密封件等,而且在化工、石油化工、天然气、纸浆、造纸等应用

  〔022Cr25Ni7Mo4N〕双相不锈钢中耐局部腐蚀最好的钢,特别是耐点蚀最好,并具有高强度、耐氯化物应力腐蚀、焊接性好的特点。适用于化工、石油、石化和动力工业中以河水、地下水和海水等为冷却介质的换热设备

  ﹌ ?铁素体 型 ?﹌

  〔06Cr13Al(旧牌号 0Cr13Al)〕从高温下冷却不产生显著硬化,用于气轮机材料,淬火用部件,复合钢材等

  〔022Cr11Ti〕超低碳钢,焊接性能好,用于汽车排气处理装置

  〔022Cr11NbTi〕在钢中加入 Nb+Ti 细化晶粒,提高铁素体钢的耐晶间腐蚀性,改善焊后塑性,性能比 022Cr11Ti 更好,用于汽车排气处理装置

  〔022Cr12Ni〕用于压力容器装置

  〔022Cr12(旧牌号 00Cr12)〕含碳量低,焊接部位弯曲性能、加工性能、耐高氧化性能好。用于汽车排气处理装置、锅炉燃烧室、喷嘴

  〔10Cr15(旧牌号 1Cr15)〕为 10Cr17 改善焊接性的钢种

  〔10Cr17(旧牌号 1Cr17)〕耐蚀性良好的通用钢种,用于建筑内装饰、重油燃烧器部件、家庭用具、家用电器部件。脆性转变温度均在室温以上,而且对缺口敏感,不适于制作室温以下的承载备件

  
 

  
 

  
 

  ? ? ? ? 山东新世纪不锈钢有限公司成立于世纪之初2000年,坐落于中国鲁商发源地——山东周村,被“51不锈钢”评为中国不锈钢风向标企业,注册资金3000万元人民币,下辖山东新世纪不锈钢加工配送中心,山东新世纪不锈钢工程事业部,在建山东新世纪工业电商创新产业园,2016年被淄博市政府列为市重点项目。新世纪不锈钢公司是一家不锈钢材料销售、加工、仓储、金融、电商平台、产业园区一体化的专业公司。

  ? ? ? ??300系不锈板(304、316L、304L、321),太钢宽幅不锈板(1800、2000、2200)在长江以北已形成良好口碑,《新世纪不锈钢》品牌影响力日益突出,官方微众号“新世纪不锈钢”被行业评为最具影响力微众号,行业注册人员15000余人。

  ? ? ? ??“诚者为人,信者为商”是新世纪公司的价值理念,“专注、聚焦、持续”是新世纪公司的行业态度,在创业、创新的新时代,新世纪不锈钢愿与各位同仁携手并进,砥砺前行,共创共好。

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