不锈钢知识讲座

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1、不锈钢知识讲座太钢不锈2009年7月题纲一、不锈钢基础知识不锈钢分类各类不锈钢特点二、不锈钢的选材及应用各类不锈钢应用领域选材考虑因素不同腐蚀条件下钢种的选择典型不锈钢的应用应用实例2021/8/82不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。不锈钢与耐酸钢在合金化程度上有较大差异。不锈钢虽然具有不锈性，但并不一定耐酸；而耐酸钢一般则均具有不锈性。铬是不锈钢最重要的合金元素（一般而言Cr含量介于10.5-30%的钢被定义为不锈钢）由于铬的添加，而使钢的表面形成透明的氧化铬（Cr2O3）保护

2、层，使金属与外界介质隔离而不发生化学或电化学作用，因此不锈钢比一般钢材具有更佳的抗腐蚀性及耐氧化性，在大气中可常保金属光泽不锈钢耐蚀性0.1%C,工业环境,10年Cr含量大气腐蚀率耐蚀性原理钝化层氧不锈钢不锈钢基础知识2021/8/83不锈钢钝化膜所以能够抵抗腐蚀的能力有三个重要条件或者说有三个特点。一是这个钝化膜厚度极薄，在铬含量>10.5%的条件下，一般只有几个微毫米（百万分之一毫米），二是这个钝化膜的比重大于基体的比重，这两个特点说明这个钝化膜既薄又微密。因此这个钝化膜很难被腐蚀介质击穿去快速腐蚀基体。第三个特点是这个膜的铬浓度比基体高3倍以上，因此钝化膜具有很高

3、的耐蚀性。但是不锈钢的应用环境是极其复杂的，单纯的氧化铬钝化膜还不能适应高耐蚀性的要求，为此应根据使用条件的不同还需在钢中添加钼、铜、氮等合金元素，以改变钝化膜的组成，提高耐蚀性。不锈钢为什么不锈？—不锈机理不锈钢基础知识2021/8/84合金耐蚀性的十级标准：完全耐蚀：＜0.001mm/a1很耐蚀：0.001-0.00520.005-0.0103耐蚀：0.010-0.05040.050-0.1005尚耐蚀：0.100-0.50060.500-1.0007欠耐蚀：1.000-5.00085.000-10.009不耐蚀：＞10.0010不锈钢的腐蚀等级耐腐蚀性能降低不锈钢

4、指在大气及弱腐蚀介质中耐蚀的钢。腐蚀速率小于0.01mm/年的，认为是"完全耐蚀"；腐蚀速率小于0.1mm/年的，认为是"耐蚀"的。不锈钢基础知识2021/8/85不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、表面状态、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

5、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，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。不锈钢为什么也生锈?—锈蚀机理不锈钢使用不当或超过服役期，表面会出现褐色锈斑（点），人们会产生两个错误的观点：1）“不锈钢是不生锈的，生锈就不是不锈钢了；2）出现了质量问题。不锈钢基础知识2021/8/86◆按钢的组织结构分类可分为：奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。铁素体不锈钢无Ni或少

6、Ni双相不锈钢5%Ni奥氏体不锈钢＞8%Ni几种不锈钢的显微组织不锈钢分类马氏体不锈钢13%Cr，无Ni不锈钢基础知识2021/8/87◆按钢的化学成分分类可分为：Cr不锈钢（400系）、Cr-Ni不锈钢（300系）、Cr-Mn-N-Ni不锈钢（200系）、超低碳不锈钢、高纯不锈钢等。◆按钢的功能分类可分为：低温不锈钢、耐热不锈钢、耐磨不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢和超塑性不锈钢等。不锈钢分类不锈钢基础知识2021/8/88奥氏体不锈钢双相不锈钢铁素体不锈钢高锰氮代镍，成本低耐蚀性一般高N导致冷成型性差磷、铜含量高，不利于回收含Ni量多在5％-7％；兼有奥氏体不锈钢和

7、铁素体不锈钢的性能无镍或低镍，成本低良好的耐蚀性冷加工硬化倾向较低导热系数高热胀系数小沉淀硬化不锈钢含Ni在4％-25％不等；耐蚀性好；强度高；常见的631、632对氢脆敏感不锈钢铬镍系不锈钢（AISI300系）铬系不锈钢（AIS400系）马氏体不锈钢无镍或低镍，成本低弱介质中具耐蚀性高强度、高硬度塑、韧性差焊接性不良AISI200系含Ni较高，成本较高综合性能最好优异的耐蚀性能良好的高温抗氧化性不锈钢分类不锈钢基础知识2021/8/89铁素体不锈钢铁素体不锈钢是指铬含量在11%－30%，具有体心立方晶体结构，在使用状态下以铁素体组织为主