不銹鋼已被廣泛應用,無論是日常生活還工業上,比如日常使用的廚具美觀,實用,不易損壞等。工業使用上,現在我們生產的重錘料位計一次表的機械傳動部件,還有玻璃板液位計,磁浮子液位計,浮球液位計等都離不開不銹鋼的制作。
1什么是不銹鋼
不銹鋼是在普通碳鋼的基礎上,加入一組鉻的質量分數(WCr)大于12%合金元素的鋼材,它在空氣作用下能保持金屬光澤,也就是不生銹的特性。這是由于在這類鋼中含有一定量的鉻合金元素,能使鋼材表面形成不溶解于某些介質的堅固的氧化薄膜(鈍化膜),使金屬與外界質隔離不發生化學作用。在這類鋼中,有些除含較多的鉻(Cr)外,還匹配加入較多的其它合金元素,如鎳(Ni),使之在空氣中,水中,蒸汽中都具有很好的化學穩定性,而且在許多種酸,堿,鹽的水溶液中也有足夠的穩定性,甚至在高溫或低溫環境中,仍能保持其耐腐蝕的優點。
2不銹鋼分類方法有幾種?
按主要化學組成分鉻不銹鋼,鉻鎳和鉻錳氮不銹鋼等;也可以以性能特點分成耐酸不銹鋼和耐熱不銹鋼等;通常以金相組織進行分類。按金相組織分為:鐵素體(F)型不銹鋼,馬氏體(M) 不銹鋼,奧氏體鐵素體(AF)型雙相不銹鋼,奧氏體,馬氏體(AM)型雙相不銹鋼和沉淀硬化(PH)型不銹鋼。
(1)鐵素體型不銹鋼F鐵素體具有磁性,它的內部顯微組織為鐵元素體,其鉻的質量分數在11.5%-32%范圍內。但是碳的含量極低<0.2%,不可淬火。隨著鉻含量的提高,其耐酸性也提高,加鉬(Mo)后,則可提高耐酸腐蝕性和抗應力腐蝕的能力。
(2)馬氏體型不銹鋼M其顯微組織為馬氏體,馬氏體不銹鋼同樣也具有磁性,這類鋼中鉻的質量分數為11.5-18.0%但碳的質量分數Z高達0.6%。碳含量增高,提高了鋼的強度和硬度。在這類鋼中加入少量鎳可以促使生成馬氏體,同時又能提高其耐腐蝕性。這類鋼具有一定的耐腐蝕性和較好的熱穩定性以及熱強性,可以作為溫度低于700℃以下長期工作的耐熱鋼使作。它廣泛用來制造對韌性和沖擊韌度要求較高的零件,如汽輪機的葉片,內燃機排氣閥和醫療器械。
(3)奧氏體型不銹鋼F其顯微組織為奧氏體,它是在高鉻不銹鋼中(1726%)添加適當的鎳(鎳的質量分數為8%-25%)而形成的,具有奧氏體型不銹鋼不能利用熱處理使晶粒細化,也不能經過淬火來提高其硬度。這類鋼的冷加工硬化程度高,通常沒有磁性,經過冷處作用可在鋼內析出少量鐵素體或馬氏體組織,會出現少量磁性。奧氏體型的鋼板的綜合性能Z好,既有足夠的強度,又有極好的塑性同時硬度也不高,這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼絕大多數的其它金屬材料相似,其抗拉強度和硬度15-800℃范圍內增大較快,溫度進一步降低時則變化緩慢,而屈服強度有增長是較為均勻的。更重要的:隨著溫度的降低,其沖擊韌度減少減慢,并不存在脆性轉變溫度。
(4)其他特殊材料的應用領域開發出特殊材料。例如:所說的奧氏體—鐵素體型雙鋼,其顯微組織為奧氏體加鐵素體。它含有18-25%的鉻,4-7%的鎳以及4%的鉬。鎳,鎳-銅 ,鎳-鉻以及其他以鎳-鉻為基礎的特殊不銹鋼也屬于此類。此類特殊材料具有特殊的特性,有固定的材料名稱。