常用不锈钢性能介绍及
出现锈蚀的原因 不锈钢(Stainless Steel)指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,根据其腐蚀速率的快慢有两种定义:①腐蚀速率小于0.01mm/年的,认为是" 完全耐蚀" ;②腐蚀速率小于0.1mm/年的,认为是" 耐蚀" 的。,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。
一、 不锈钢不易生锈的原因
不锈钢不容易生锈与不锈钢的成分有很大的关系。不锈钢的成分中除了铁外,还有铬、镍、铝、硅等。一般的不锈钢含铬量一般不低于12%,高的甚至达到18%。钢中加入铬等元素后,就能改变钢的性能,使钢的分子排列结构更均匀,在钢的表面更易生成一层致密的氧化物保护膜等,从而大大提高不锈钢耐腐蚀的能力。所以不锈钢能抵抗火、水、酸、碱和各种溶液对它的腐蚀,不生锈。科学家发现,钢的内部结构越均匀,各种组成成分就联系得越紧密,腐蚀物入侵就越困难,再加上表面又附着一层氧化物保护膜,就像给钢铁穿上盔甲一样,自然就不容易生锈了。
二、 不锈钢的分类和牌号定义
不锈钢通常按基体组织分为:①铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、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不锈钢。②奥氏体不锈钢。含铬大于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。③奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。④马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。
美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中: ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
例如:某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记, ③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢 是以410、420以及440C 为标记,双相(奥氏体-铁素体),
④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
具体牌号如下:
200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢
300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢
型号 301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
型号 302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
型号 303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号 304—通用型号;即18/8不锈钢。GB 牌号为0Cr18Ni9。
型号 309—较之304有更好的耐温性。
型号 316—继304之后,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。
型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢
型号 408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr ,8%的Ni 。
型号 409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。 型号 410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。
型号 416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型号 420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。
型号 430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。
型号 440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC ,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种:440A 、440B 、440C ,另外还有440F (易加工型)。
500 系列—耐热铬合金钢。
600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。
型号 630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。 三、 国产各种不锈钢的性能和用途
四、 煤矿井下导致不锈钢生锈的原因
不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们往往认为 “不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题”。 其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。
不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即耐腐蚀性,但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。 如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是(也没有)任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏(例如煤矿井下采煤时飞溅的煤块和矸石),空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金 属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常使用中多见的有如下几种:
1. 不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。如煤矿井下的煤尘、水和湿气附着在不锈钢表面上
2. 不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、尿液等),在有水氧情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。
3. 不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅),引起局部腐蚀。如煤矿井下的水氯离子含量很高或碱性很高
4. 在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的气体 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。
总体来说煤矿液压支架用阀采用用不锈钢材质的性能要优于采用普通碳钢,因为普通碳钢即使经过镀锌或镀铬处理后也只是在其表面形成了很薄(0.008~0.015mm)的一层保护层,在煤矿井下的恶劣环境中,这种保护层很容易被破坏,而碳钢本身抵抗锈蚀的能力很差,所以很快就会出现严重的锈蚀。采用不锈钢材质的阀在井下虽然也会出现表面的锈斑,但只要煤矿使用的乳化液水质和浓度达标,依然可以保证很好的使用性能,保障煤矿生产的顺利进行。
常用不锈钢性能介绍及
出现锈蚀的原因 不锈钢(Stainless Steel)指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,根据其腐蚀速率的快慢有两种定义:①腐蚀速率小于0.01mm/年的,认为是" 完全耐蚀" ;②腐蚀速率小于0.1mm/年的,认为是" 耐蚀" 的。,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。
一、 不锈钢不易生锈的原因
不锈钢不容易生锈与不锈钢的成分有很大的关系。不锈钢的成分中除了铁外,还有铬、镍、铝、硅等。一般的不锈钢含铬量一般不低于12%,高的甚至达到18%。钢中加入铬等元素后,就能改变钢的性能,使钢的分子排列结构更均匀,在钢的表面更易生成一层致密的氧化物保护膜等,从而大大提高不锈钢耐腐蚀的能力。所以不锈钢能抵抗火、水、酸、碱和各种溶液对它的腐蚀,不生锈。科学家发现,钢的内部结构越均匀,各种组成成分就联系得越紧密,腐蚀物入侵就越困难,再加上表面又附着一层氧化物保护膜,就像给钢铁穿上盔甲一样,自然就不容易生锈了。
二、 不锈钢的分类和牌号定义
不锈钢通常按基体组织分为:①铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、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不锈钢。②奥氏体不锈钢。含铬大于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。③奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。④马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。
美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中: ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
例如:某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记, ③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢 是以410、420以及440C 为标记,双相(奥氏体-铁素体),
④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
具体牌号如下:
200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢
300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢
型号 301—延展性好,用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。
型号 302—耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
型号 303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
型号 304—通用型号;即18/8不锈钢。GB 牌号为0Cr18Ni9。
型号 309—较之304有更好的耐温性。
型号 316—继304之后,第二个得到最广泛应用的钢种,主要用于食品工业和外科手术器材,添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。
型号 321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢
型号 408—耐热性好,弱抗腐蚀性,11%的Cr ,8%的Ni 。
型号 409—最廉价的型号(英美),通常用作汽车排气管,属铁素体不锈钢(铬钢)。 型号 410—马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差。
型号 416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型号 420—“刃具级”马氏体钢,类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具,可以做的非常光亮。
型号 430—铁素体不锈钢,装饰用,例如用于汽车饰品。良好的成型性,但耐温性和抗腐蚀性要差。
型号 440—高强度刃具钢,含碳稍高,经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度,硬度可以达到58HRC ,属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种:440A 、440B 、440C ,另外还有440F (易加工型)。
500 系列—耐热铬合金钢。
600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。
型号 630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。 三、 国产各种不锈钢的性能和用途
四、 煤矿井下导致不锈钢生锈的原因
不锈钢为什么也生锈? 当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们往往认为 “不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题”。 其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。
不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即耐腐蚀性,但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。 如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是(也没有)任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。
不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏(例如煤矿井下采煤时飞溅的煤块和矸石),空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金 属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常使用中多见的有如下几种:
1. 不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。如煤矿井下的煤尘、水和湿气附着在不锈钢表面上
2. 不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、尿液等),在有水氧情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。
3. 不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅),引起局部腐蚀。如煤矿井下的水氯离子含量很高或碱性很高
4. 在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的气体 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。
总体来说煤矿液压支架用阀采用用不锈钢材质的性能要优于采用普通碳钢,因为普通碳钢即使经过镀锌或镀铬处理后也只是在其表面形成了很薄(0.008~0.015mm)的一层保护层,在煤矿井下的恶劣环境中,这种保护层很容易被破坏,而碳钢本身抵抗锈蚀的能力很差,所以很快就会出现严重的锈蚀。采用不锈钢材质的阀在井下虽然也会出现表面的锈斑,但只要煤矿使用的乳化液水质和浓度达标,依然可以保证很好的使用性能,保障煤矿生产的顺利进行。