不銹鋼基礎知識

1、v不銹鋼的定義：不銹鋼是指在大氣中不容易不銹鋼的定義：不銹鋼是指在大氣中不容易生銹的鋼；是在特定的酸、堿、鹽條件中比生銹的鋼；是在特定的酸、堿、鹽條件中比較耐腐蝕的鋼。較耐腐蝕的鋼。v由于不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性、成型性，由于不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性、成型性，以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點，以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點，因此在石油化工、原子能源、輕工、紡織、因此在石油化工、原子能源、輕工、紡織、食品、家用器械等方面得到了廣泛的應用。食品、家用器械等方面得到了廣泛的應用。寶新不銹寶新不銹二、不銹鋼的分類二、不銹鋼的分類 不銹鋼的分類方法比較多，但通常按它的組織特點不銹鋼的分類方

2、法比較多，但通常按它的組織特點來進行分類，按這種方法可以將不銹鋼分成五大類，來進行分類，按這種方法可以將不銹鋼分成五大類，就是奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、就是奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。寶新不銹寶新不銹 不不銹銹鋼鋼組組織織分分類類圖圖1 1、奧氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼v奧氏體不銹鋼為面心立方結構的奧氏體組織。奧氏體不銹鋼為面心立方結構的奧氏體組織。v工業(yè)牌號可分為工業(yè)牌號可分為Cr-NiCr-Ni和和Cr-Ni-Mn-NCr-Ni-Mn-N兩大類型。兩大類型。v在正常熱處理條件下，鋼的基體組織為奧氏體，在不恰

3、當熱在正常熱處理條件下，鋼的基體組織為奧氏體，在不恰當熱處理或不同受熱狀態(tài)下，在奧氏體基體中有可能存在少量的處理或不同受熱狀態(tài)下，在奧氏體基體中有可能存在少量的碳化物及鐵素體組織。碳化物及鐵素體組織。v奧氏體不銹鋼不能通過熱處理方法改變它的力學性能，只能奧氏體不銹鋼不能通過熱處理方法改變它的力學性能，只能采用冷變形的方式進行強化。采用冷變形的方式進行強化。v可以通過加入鉬、銅、硅等合金化元素的方法得到適用于各可以通過加入鉬、銅、硅等合金化元素的方法得到適用于各種使用條件的不同鋼種，如種使用條件的不同鋼種，如316316L L、304Cu304Cu等。等。v無磁性、良好的低溫性能、易成型性和可焊

4、性是這類鋼種的無磁性、良好的低溫性能、易成型性和可焊性是這類鋼種的重要特性。重要特性。寶新不銹寶新不銹2 2、鐵素體不銹鋼、鐵素體不銹鋼v鐵素體不銹鋼為體心立方結構的鐵素體組織，不能采用熱處鐵素體不銹鋼為體心立方結構的鐵素體組織，不能采用熱處理方法改變它的組織結構。理方法改變它的組織結構。v鐵素體不銹鋼具有強磁性、易于成型、耐銹蝕、耐點蝕等特鐵素體不銹鋼具有強磁性、易于成型、耐銹蝕、耐點蝕等特點。點。v根據鋼中的碳、氮含量可將鐵素體不銹鋼分成高純鐵素體不根據鋼中的碳、氮含量可將鐵素體不銹鋼分成高純鐵素體不銹鋼（如銹鋼（如409409L L）和普通鐵素體不銹鋼（如和普通鐵素體不銹鋼（如43043

5、0）兩大類。）兩大類。 3 3、馬氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼v馬氏體不銹鋼淬火后可以得到馬氏體組織。馬氏體不銹鋼淬火后可以得到馬氏體組織。v具有高強度和高硬度，通過熱處理可以調整鋼的力學性能。具有高強度和高硬度，通過熱處理可以調整鋼的力學性能。v馬氏體不銹鋼的耐腐蝕性比奧氏體及鐵素體稍差。馬氏體不銹鋼的耐腐蝕性比奧氏體及鐵素體稍差。 寶新不銹寶新不銹4 4、雙相不銹鋼、雙相不銹鋼v 雙相不銹鋼通常由奧氏體和鐵素體兩相組織構成。兩相比例可以雙相不銹鋼通常由奧氏體和鐵素體兩相組織構成。兩相比例可以通過合金成分和熱處理條件的改變加以調整。通過合金成分和熱處理條件的改變加以調整。v這類鋼屈服強度高、耐點

6、蝕、耐應力腐蝕，易于成型和焊接。這類鋼屈服強度高、耐點蝕、耐應力腐蝕，易于成型和焊接。 5 5、沉淀硬化不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼v沉淀硬化不銹鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化不銹鋼（以沉淀硬化不銹鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化不銹鋼（以0 0Crl7Ni4Cu4NbCrl7Ni4Cu4Nb為代表），半奧氏體沉淀硬化不銹鋼（以為代表），半奧氏體沉淀硬化不銹鋼（以OCrl7Ni7Al OCrl7Ni7Al 和和OCrl5Ni25Ti2MoVBOCrl5Ni25Ti2MoVB為代表）和奧氏體加鐵素體沉淀為代表）和奧氏體加鐵素體沉淀硬化不銹鋼（以硬化不銹鋼（以PH55APH55A、B B、C C為例）。為

7、例）。v這種類型的不銹鋼可借助于熱處理工藝調整其性能，使其在鋼的這種類型的不銹鋼可借助于熱處理工藝調整其性能，使其在鋼的成型、設備制造過程中處于易加工和易成型的組織狀態(tài)。半奧氏成型、設備制造過程中處于易加工和易成型的組織狀態(tài)。半奧氏體沉淀硬化不銹鋼通過馬氏體相變和沉淀硬化，奧氏體、馬氏體體沉淀硬化不銹鋼通過馬氏體相變和沉淀硬化，奧氏體、馬氏體沉淀硬化不銹鋼通過沉淀硬化處理使其具有高的強度和良好的韌沉淀硬化不銹鋼通過沉淀硬化處理使其具有高的強度和良好的韌性。性。v這類鋼的鉻含量在這類鋼的鉻含量在17%17%左右，加之含有鎳、鉬等元素，因此，除具左右，加之含有鎳、鉬等元素，因此，除具有足夠的不銹性

8、外，其耐蝕性接近于有足夠的不銹性外，其耐蝕性接近于18-818-8型奧氏體不銹鋼。型奧氏體不銹鋼。 寶新不銹寶新不銹 一般情況下純金屬具有比較高的塑性，當一般情況下純金屬具有比較高的塑性，當加入其他合金元素后，形成單相固溶體時也有加入其他合金元素后，形成單相固溶體時也有較好的塑性，如鐵鎳合金可形成連續(xù)固溶體，較好的塑性，如鐵鎳合金可形成連續(xù)固溶體，因此鐵與鎳在任意比例的情況下，合金的塑性因此鐵與鎳在任意比例的情況下，合金的塑性都是很高的。都是很高的。 但在含有其它元素的條件下，形成不溶于但在含有其它元素的條件下，形成不溶于固溶體或部分溶于固溶體的金屬間化合物，使固溶體或部分溶于固溶體的金屬間化

9、合物，使金屬的塑性降低，因此合金的塑性比純金屬或金屬的塑性降低，因此合金的塑性比純金屬或單相固溶體的塑性差。單相固溶體的塑性差。 寶新不銹寶新不銹鐵：鐵：是不銹鋼的基本金屬元素；是不銹鋼的基本金屬元素； 鉻鉻：是主要鐵素體形成元素，鉻與氧結合能生成耐腐蝕：是主要鐵素體形成元素，鉻與氧結合能生成耐腐蝕的的CrCr2 2O O3 3鈍化膜，是不銹鋼保持耐蝕性的基本元素之一，鈍化膜，是不銹鋼保持耐蝕性的基本元素之一，鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復能力，一般不銹中的鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復能力，一般不銹中的鉻含量必須在鉻含量必須在12%12%以上；以上；碳碳：是強奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強

10、度，但在：是強奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強度，但在碳鋼中含碳量越高塑性越差，另外碳對耐腐蝕性也有不碳鋼中含碳量越高塑性越差，另外碳對耐腐蝕性也有不利的影響。利的影響。鎳鎳：是主要奧氏體形成元素，能減緩鋼的腐蝕現象及在：是主要奧氏體形成元素，能減緩鋼的腐蝕現象及在加熱時晶粒的長大；加熱時晶粒的長大；寶新不銹寶新不銹鉬鉬：是碳化物形成元素，所形成的碳化物極為穩(wěn)定，能阻：是碳化物形成元素，所形成的碳化物極為穩(wěn)定，能阻止奧氏體加熱時的晶粒長大，減小鋼的過熱敏感性，另外止奧氏體加熱時的晶粒長大，減小鋼的過熱敏感性，另外鉬元素能使鈍化膜更致密牢固，從而有效提高不銹鋼的耐鉬元素能使鈍化膜更致密牢固，從而

11、有效提高不銹鋼的耐ClCl- -腐蝕性；腐蝕性；鈮、鈦鈮、鈦：是強碳化物形成元素，能提高鋼的耐晶間腐蝕能：是強碳化物形成元素，能提高鋼的耐晶間腐蝕能力。但碳化鈦對不銹鋼的表面質量有不利影響，因此在表力。但碳化鈦對不銹鋼的表面質量有不利影響，因此在表面要求較高的不銹鋼中一般通過添加鈮來改善性能。面要求較高的不銹鋼中一般通過添加鈮來改善性能。氮氮：是強奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強度。但是對：是強奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強度。但是對不銹鋼的時效開裂影響較大，因此在沖壓用途的不銹鋼中不銹鋼的時效開裂影響較大，因此在沖壓用途的不銹鋼中要嚴格控制氮含量。要嚴格控制氮含量。磷、硫磷、硫：是不銹鋼中

12、的有害元素，對不銹鋼的耐腐蝕性和：是不銹鋼中的有害元素，對不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會產生不利影響。沖壓性都會產生不利影響。寶新不銹寶新不銹1 1、熱傳導、熱傳導v不銹鋼的熱傳遞速度比較慢，例如：不銹鋼的熱傳導率和鋁相比不銹鋼的熱傳遞速度比較慢，例如：不銹鋼的熱傳導率和鋁相比430430鋼種為鋼種為1/81/8，304304鋼種為鋼種為1/131/13，與碳鋼相比分別為，與碳鋼相比分別為1/21/2和和1/41/4。v常溫下與其它材料相比較的熱傳導率如表常溫下與其它材料相比較的熱傳導率如表1 1所示。所示。 表表1 1 各種材料在常溫下的熱傳導和線膨脹系數各種材料在常溫下的熱傳導和線膨脹系數

13、寶新不銹寶新不銹2 2、熱膨脹、熱膨脹v與碳鋼相比與碳鋼相比304304鋼種鋼種的線膨脹系數的線膨脹系數較較大，大，430430鋼種鋼種的線膨脹系的線膨脹系數數稍稍小。另外，鋁、小。另外，鋁、銅的膨脹系數要比不銅的膨脹系數要比不銹鋼大。銹鋼大。v各種材料的線膨脹系各種材料的線膨脹系數如表數如表1 1所示。所示。材料材料熱傳導率熱傳導率（W/mW/m） 10102 2線膨脹系數線膨脹系數（ 1010-6-6）銀銀銅銅鋁鋁鉻鉻鎳鎳鐵鐵碳素鋼碳素鋼SUS430SUS430SUS304SUS3044.124.123.713.711.951.950.960.960.840.840.790.790.580

14、.580.260.260.160.16191916.716.72323171712.812.811.711.7111110.410.416.416.43 3、不銹鋼的電阻、不銹鋼的電阻v與純金屬相比，合金的比電阻一般比較大，不銹鋼也是如此，與純金屬相比，合金的比電阻一般比較大，不銹鋼也是如此，與它的構成元素與它的構成元素FeFe、CrCr、NiNi相比，電阻值明顯要大。相比，電阻值明顯要大。 表表2 2 各種材料的電阻各種材料的電阻 寶新不銹寶新不銹材材 料料比電阻（室溫比電阻（室溫條件下）條件下）cmcm溫度系列溫度系列/導導體體純純金金屬屬銀銀銅銅鋁鋁NiNi鐵鐵CrCr1.621.621

15、010-6-61.721.721010-6-62.752.751010-6-67.27.21010-6-69.89.81010-6-617171010-6-64.14.11010-3-34.34.31010-3-34.24.21010-3-36.76.71010-3-36.66.61010-3-32.12.11010-3-3合合金金青銅（錫青銅（錫- -銅）銅）SUS430SUS430（鐵鐵-18%-18%CrCr）SUS304SUS304（鐵鐵-18%-18%CrCr）-8%Ni-8%NiSUS310SSUS310S（鐵鐵-25%-25%CrCr）-20%Ni-20%NiNiCrNiCr（n

16、Ni-CrnNi-Cr）鐵鐵- -Cr-Cr-鋁合金鋁合金15151010-6-660601010-6-672721010-6-678781010-6-61081081010-6-61401401010-6-60.50.51010-3-30.80.81010-3-30.60.61010-3-30.50.51010-3-30.10.11010-3-30.10.11010-3-3v鋼 中 的 合鋼 中 的 合金 元 素 越金 元 素 越多 ， 電 阻多 ， 電 阻就 越 大 ，就 越 大 ，如如304304鋼種鋼種要比要比430430鋼鋼種大，種大，310S310S鋼種鋼種則更大。則更大。4 4、

17、不銹鋼的磁性、不銹鋼的磁性表表3 3 各種材料的磁性性質各種材料的磁性性質 寶新不銹寶新不銹材料材料磁性性質磁性性質透磁率：透磁率： （H=5OeH=5Oe）SUS430SUS430強磁性強磁性- -鐵鐵強磁性強磁性- -NiNi強磁性強磁性- -SUS304SUS304 非磁性（冷加工時有磁性）非磁性（冷加工時有磁性）1.51.5（65%65%加工）加工）SUS301SUS301 非磁性（冷加工時有磁性）非磁性（冷加工時有磁性）14.814.8（55%55%加工）加工）SUS305SUS305非磁性非磁性- -1 1屈服強度（力學符號屈服強度（力學符號0.20.2，英文縮寫英文縮寫YSYS）

18、l0.20.2=P=P0.20.2/F/F0 0 lP P0.20.2拉伸試樣塑性變形量為拉伸試樣塑性變形量為0.2%0.2%時承受的載荷時承受的載荷lF F0 0 拉伸試樣的原始截面積拉伸試樣的原始截面積v材料的屈服強度小，表示材料容易屈服，成形后回彈小，材料的屈服強度小，表示材料容易屈服，成形后回彈小，貼模性和定形性好。貼模性和定形性好。2 2抗拉強度（力學符號抗拉強度（力學符號b b，英文縮寫英文縮寫TSTS）lb b=P=Pb b/F/F0 0 lP Pb b拉伸試樣斷裂前承受的最大載荷拉伸試樣斷裂前承受的最大載荷lF F0 0拉伸試樣的原始截面積拉伸試樣的原始截面積v材料的抗拉強度大

19、，材料變形過程中不容易被拉斷，有利材料的抗拉強度大，材料變形過程中不容易被拉斷，有利于塑性變形。于塑性變形。 寶新不銹寶新不銹3 3屈強比（屈強比（0.2/b0.2/b）v屈強比對材料沖壓成形性能影響很大，屈強比小，材料由屈屈強比對材料沖壓成形性能影響很大，屈強比小，材料由屈服到破裂的塑性變形階段長，成形過程中發(fā)生斷裂的危險性服到破裂的塑性變形階段長，成形過程中發(fā)生斷裂的危險性小，有利于沖壓成形。小，有利于沖壓成形。 表表4. 4. 常見不銹鋼材料的屈強比常見不銹鋼材料的屈強比 寶新不銹寶新不銹鋼種鋼種屈服強度屈服強度( (N/mmN/mm2 2) )抗拉強度抗拉強度( (N/mmN/mm2

20、2) )屈強比屈強比SUS304SUS3043003006706700.450.45SUS304(Cu)SUS304(Cu)2952956406400.460.46SUS316SUS3163123126256250.500.50SUS316LSUS316L2452455255250.470.47SUS430SUS4303503505105100.690.69SUS409LSUS409L2412414104100.590.59v一般來講，較小一般來講，較小的屈強比對材料的屈強比對材料在各種成形工藝在各種成形工藝中的抗破裂性都中的抗破裂性都有利。有利。4 4延伸率（力學符號延伸率（力學符號, ,英

21、文縮寫英文縮寫ELEL）v延伸率是材料從發(fā)生塑性變形到斷裂的總的伸長長度與原延伸率是材料從發(fā)生塑性變形到斷裂的總的伸長長度與原有長度的比值，即：有長度的比值，即： 式中式中 材料的延伸率（材料的延伸率（% %） L L 試樣被拉斷時的長度（試樣被拉斷時的長度（mmmm） L0 L0 拉伸前試樣的長度（拉伸前試樣的長度（mmmm）v材料的延伸率大，就是材料允許的塑性變形程度大，抗破材料的延伸率大，就是材料允許的塑性變形程度大，抗破裂性好，對拉深、翻邊、脹形各類變形都有利。裂性好，對拉深、翻邊、脹形各類變形都有利。v一般來說，材料的翻邊系數和脹形性能（埃里克森值）都一般來說，材料的翻邊系數和脹形性

22、能（埃里克森值）都與延伸率成正比關系。與延伸率成正比關系。 寶新不銹寶新不銹%1000LLL5 5應變硬化指數（應變硬化指數（n n）v應變硬化指數就是通常所說的應變硬化指數就是通常所說的n n值，表示材料冷值，表示材料冷作硬化現象的一個指標，可以反映材料的沖壓成作硬化現象的一個指標，可以反映材料的沖壓成形性能。形性能。v應變硬化指數大，顯示材料的局部應變能力強，應變硬化指數大，顯示材料的局部應變能力強，防止材料局部變薄能力強，使變形分布趨于均勻防止材料局部變薄能力強，使變形分布趨于均勻化，材料成形時的總體成形極限高?；牧铣尚螘r的總體成形極限高。 寶新不銹寶新不銹1 1） 定義定義vMd(

23、30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-Md(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-65Nb13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-65Nb 表示經表示經30%30%的冷變形后生成的冷變形后生成50%50%馬氏體馬氏體的溫度。的溫度。v馬氏體轉變點馬氏體轉變點Md(30/50)Md(30/50)越低，在冷加越低，在冷加工變形過程中誘變馬氏體不容易產生，工變形過程中誘變馬氏體不容易產生，冷作硬化程度小，越有利于拉深成形。冷作硬化程度小，越有利于拉深成形。其中其中NiNi含量對誘變馬氏體轉變點

24、的影響含量對誘變馬氏體轉變點的影響是很明顯的，是很明顯的，NiNi含量高，馬氏體轉變點含量高，馬氏體轉變點降低，材料在冷變形過程中硬化程度小。降低，材料在冷變形過程中硬化程度小。 寶新不銹寶新不銹 2 2） 產生原理產生原理v不銹鋼的冷作硬化現象主要是由兩種不銹鋼的冷作硬化現象主要是由兩種原因引起的：原因引起的：一種是位錯增多引起的加工硬化；一種是位錯增多引起的加工硬化；一種是組織轉變（奧氏體轉變?yōu)轳R氏體一種是組織轉變（奧氏體轉變?yōu)轳R氏體轉變）引起的加工硬化。轉變）引起的加工硬化。v對對SUS430SUS430鋼種而言，加工變形過程中鋼種而言，加工變形過程中不會發(fā)生組織轉變，其冷作硬化現象不會

25、發(fā)生組織轉變，其冷作硬化現象全部是由位錯的增多引起的。全部是由位錯的增多引起的。v304304鋼種在冷變形過程中兩種硬化現鋼種在冷變形過程中兩種硬化現象都存在，而且組織轉變引起的硬化象都存在，而且組織轉變引起的硬化是主要的，這也是奧氏體不銹鋼的冷是主要的，這也是奧氏體不銹鋼的冷作硬化現象比鐵素體不銹鋼要明顯、作硬化現象比鐵素體不銹鋼要明顯、加工硬化系數（加工硬化系數（n n值）大的原因。值）大的原因。寶新不銹寶新不銹7 7、晶粒度（、晶粒度（N N）1 1） 定義定義晶粒度的物理意義可根據以下公式表示：晶粒度的物理意義可根據以下公式表示：=2N+3=2N+3每平方毫米截面積上的晶粒數每平方毫米

26、截面積上的晶粒數N N 晶粒度晶粒度2 2） 解釋與應用解釋與應用v晶粒度晶粒度N N級別越高，單位截面積上的晶粒數越多，材料的晶粒就級別越高，單位截面積上的晶粒數越多，材料的晶粒就越細，強度越大。越細，強度越大。v晶粒較大時，有利于提高材料的塑性應變比（晶粒較大時，有利于提高材料的塑性應變比（R R），），并降低屈強并降低屈強比和屈服伸長。但晶粒較大時，它們在材料表層取向不同，變比和屈服伸長。但晶粒較大時，它們在材料表層取向不同，變形量差異比較明顯，材料表面易出現形量差異比較明顯，材料表面易出現“桔皮桔皮”現象。細化晶?，F象。細化晶?？蓽p輕桔皮現象發(fā)生，但晶粒過細，可減輕桔皮現象發(fā)生，但晶粒

27、過細，R R值會減小，屈強比和屈服值會減小，屈強比和屈服伸長都會增大，不利于成形。伸長都會增大，不利于成形。 v304304鋼種的晶粒度一般要求在鋼種的晶粒度一般要求在7-97-9級之間。級之間。寶新不銹寶新不銹304304鋼種的晶粒度與機械性能的關系鋼種的晶粒度與機械性能的關系 寶新不銹寶新不銹8 8、晶粒度（、晶粒度（N N）1 1、不銹鋼的焊接特性：、不銹鋼的焊接特性：v由于不銹鋼的電阻系數遠大于低碳鋼，在焊接時焊條及焊接區(qū)由于不銹鋼的電阻系數遠大于低碳鋼，在焊接時焊條及焊接區(qū)的母材都比較容易被加熱而融化，同時使熔區(qū)周圍的基體過熱，的母材都比較容易被加熱而融化，同時使熔區(qū)周圍的基體過熱，

28、造成造成焊區(qū)變形不均和晶粒粗大。焊區(qū)變形不均和晶粒粗大。v不銹鋼的線膨脹系數大，導熱系數小，熱量不易傳遞，焊接時不銹鋼的線膨脹系數大，導熱系數小，熱量不易傳遞，焊接時熔深大，焊接加熱使結構膨脹，冷卻時產生較大的收縮變形和熔深大，焊接加熱使結構膨脹，冷卻時產生較大的收縮變形和拉應力，容易引起拉應力，容易引起熱裂紋。熱裂紋。v不銹鋼焊接加工后，在焊接熱影響區(qū)內容易引發(fā)不銹鋼焊接加工后，在焊接熱影響區(qū)內容易引發(fā)晶間腐蝕晶間腐蝕。原。原因是在焊接熱影響區(qū)內，在敏化溫度（因是在焊接熱影響區(qū)內，在敏化溫度（450850450850）區(qū)間，）區(qū)間，基體局部貧鉻，難以鈍化，造成耐蝕性明顯下降，于是在相應基體局

29、部貧鉻，難以鈍化，造成耐蝕性明顯下降，于是在相應的腐蝕環(huán)境中優(yōu)先被腐蝕，鋼的晶界由于受腐蝕變寬。這時腐的腐蝕環(huán)境中優(yōu)先被腐蝕，鋼的晶界由于受腐蝕變寬。這時腐蝕部位的塑性和強度已嚴重喪失，冷彎時出現裂紋、脆斷，腐蝕部位的塑性和強度已嚴重喪失，冷彎時出現裂紋、脆斷，腐蝕部位落地無金屬聲。蝕部位落地無金屬聲。寶新不銹寶新不銹2 2、不銹鋼焊接的防范措施：、不銹鋼焊接的防范措施：v控制焊接電流控制焊接電流：不銹鋼的焊接規(guī)范要小于低碳鋼，電流量約：不銹鋼的焊接規(guī)范要小于低碳鋼，電流量約為低碳鋼的為低碳鋼的80%80%。v加快焊接速度加快焊接速度：盡可能使用較快的焊接速度，目的是減少熱：盡可能使用較快的焊

30、接速度，目的是減少熱影響區(qū)寬度，縮短焊縫在敏化溫度區(qū)間的停留時間，使焊縫影響區(qū)寬度，縮短焊縫在敏化溫度區(qū)間的停留時間，使焊縫處于一次穩(wěn)定狀態(tài)，以及細化焊縫組織。處于一次穩(wěn)定狀態(tài)，以及細化焊縫組織。v合理選擇焊接材料合理選擇焊接材料：焊接時要選擇合適的焊接材料、保護氣：焊接時要選擇合適的焊接材料、保護氣氛。焊絲的化學成分對焊縫部位的耐蝕性有重要影響，焊條氛。焊絲的化學成分對焊縫部位的耐蝕性有重要影響，焊條應具有與母材相似的化學成分，這樣可以使焊縫金屬與母材應具有與母材相似的化學成分，這樣可以使焊縫金屬與母材具有相似的化學成分，一般被認為可以實現最佳的耐腐蝕性。具有相似的化學成分，一般被認為可以實

31、現最佳的耐腐蝕性。v焊接前后的清理焊接前后的清理：材料的表面必需在焊接之前進行清理，焊：材料的表面必需在焊接之前進行清理，焊接之后去除焊渣。接之后去除焊渣。 寶新不銹寶新不銹1 1、不銹鋼耐腐蝕性的含義及原理、不銹鋼耐腐蝕性的含義及原理v不銹鋼是一種較耐腐蝕的鋼，但不是絕對不生銹的鋼，到目不銹鋼是一種較耐腐蝕的鋼，但不是絕對不生銹的鋼，到目前為止沒有發(fā)明在任何條件下均不腐蝕的鋼，因此具體的鋼前為止沒有發(fā)明在任何條件下均不腐蝕的鋼，因此具體的鋼種是適應在一定的的使用環(huán)境中使用。種是適應在一定的的使用環(huán)境中使用。v不銹鋼的耐腐蝕原理為：在鋼的表面鉻與氧結合生成不銹鋼的耐腐蝕原理為：在鋼的表面鉻與氧

32、結合生成CrCr2 2O O3 3鈍鈍化膜，這種鈍化膜結構致密、穩(wěn)定，厚度化膜，這種鈍化膜結構致密、穩(wěn)定，厚度1616nmnm。是金屬基是金屬基體的保護膜，并且隨著鋼中鉻含量的增加，鈍化膜的厚度和體的保護膜，并且隨著鋼中鉻含量的增加，鈍化膜的厚度和強度也會相應增加。因此，在大氣、水等弱介質中和硝酸等強度也會相應增加。因此，在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，鋼的耐腐蝕性隨著其中鉻含量的提高而加強。氧化性介質中，鋼的耐腐蝕性隨著其中鉻含量的提高而加強。當鉻含量當鉻含量12%12%時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不時，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。所以通常稱

33、不銹鋼是鉻含量為易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。所以通常稱不銹鋼是鉻含量為12%12%以上的鐵基合金。以上的鐵基合金。寶新不銹寶新不銹2.12.1點蝕點蝕1 1）發(fā)生原理）發(fā)生原理當介質中存在某些活性陰離子（當介質中存在某些活性陰離子（CI-CI-）時，這些陰離子時，這些陰離子首先被吸附在金屬表面某些點上，從而使不銹鋼表面鈍首先被吸附在金屬表面某些點上，從而使不銹鋼表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦表面鈍化膜破壞，在表面缺陷處易化膜發(fā)生破壞。一旦表面鈍化膜破壞，在表面缺陷處易顯露基體金屬，使其呈活化態(tài)，而鈍化膜處為鈍態(tài)，這顯露基體金屬，使其呈活化態(tài)，而鈍化膜處為鈍態(tài)，這樣就形成了活性樣就形成了活性- -鈍性腐

34、蝕電池，由于陽極面積比陰極鈍性腐蝕電池，由于陽極面積比陰極面積小的多，陽極電流密度很大，腐蝕往深處發(fā)展，金面積小的多，陽極電流密度很大，腐蝕往深處發(fā)展，金屬表面很快就被腐蝕成小孔。屬表面很快就被腐蝕成小孔。寶新不銹寶新不銹2.1點蝕點蝕2）防止點蝕的途徑）防止點蝕的途徑 選用耐點蝕的材料，鋼中添加鉬并提高鉻含量，如選用耐點蝕的材料，鋼中添加鉬并提高鉻含量，如316L鋼種；鋼種； 采用合理的熱處理制度，使不銹鋼基體處于完全固溶狀態(tài)；采用合理的熱處理制度，使不銹鋼基體處于完全固溶狀態(tài)； 減少溶液中鹵素離子的濃度，提高溶液的減少溶液中鹵素離子的濃度，提高溶液的PH值；值； 攪拌溶液，避免溶液的局部濃

35、縮，防止雜質附著在鋼表面上；攪拌溶液，避免溶液的局部濃縮，防止雜質附著在鋼表面上； 提高不銹鋼的表面光潔度；提高不銹鋼的表面光潔度； 降低介質的溫度；降低介質的溫度； 采用陰極保護措施。采用陰極保護措施。 寶新不銹寶新不銹2.2 2.2 縫隙腐蝕縫隙腐蝕1 1）發(fā)生原理發(fā)生原理金屬與金屬或金屬與非金屬之間所構成的縫隙內，有金屬與金屬或金屬與非金屬之間所構成的縫隙內，有關物質的移動受到了阻礙，形成濃差電池從而產生局關物質的移動受到了阻礙，形成濃差電池從而產生局部腐蝕，這種腐蝕稱為縫隙腐蝕。部腐蝕，這種腐蝕稱為縫隙腐蝕。縫隙腐蝕常發(fā)生在不銹鋼設備的連接處?？p隙腐蝕常發(fā)生在不銹鋼設備的連接處。寶新不

36、銹寶新不銹2.2 2.2 縫隙腐蝕縫隙腐蝕2 2）防止縫隙腐蝕的途徑）防止縫隙腐蝕的途徑選用耐縫隙腐蝕的材料，可選用含鉬的不銹鋼和含鈦的選用耐縫隙腐蝕的材料，可選用含鉬的不銹鋼和含鈦的不銹鋼。不銹鋼。改善設計方案，盡量避免有縫隙的設計，或使縫隙盡量改善設計方案，盡量避免有縫隙的設計，或使縫隙盡量敞開。盡可能避免采用金屬與非金屬的聯(lián)接件。敞開。盡可能避免采用金屬與非金屬的聯(lián)接件。增加介質液體的流量，防止雜質及污染物在縫隙部位沉增加介質液體的流量，防止雜質及污染物在縫隙部位沉積積 。增大增大PHPH值，減少值，減少CI-CI-離子濃度，降低縫隙腐蝕敏感性。離子濃度，降低縫隙腐蝕敏感性。寶新不銹寶新

37、不銹2.32.3應力腐蝕應力腐蝕1 1）發(fā)生原理）發(fā)生原理應力腐蝕（應力腐蝕（SCCSCC）是指金屬和合金在腐蝕介質和拉應是指金屬和合金在腐蝕介質和拉應力的同時作用下引起的金屬破裂。力的同時作用下引起的金屬破裂。應力腐蝕的特征是形成腐蝕應力腐蝕的特征是形成腐蝕- -機械裂縫，這種裂縫不機械裂縫，這種裂縫不僅可以沿著晶界發(fā)展，而且也可穿過晶粒。由于裂僅可以沿著晶界發(fā)展，而且也可穿過晶粒。由于裂縫向金屬內部發(fā)展，使金屬結構的機械強度大大降縫向金屬內部發(fā)展，使金屬結構的機械強度大大降低，嚴重時能使金屬設備突然損壞。低，嚴重時能使金屬設備突然損壞。寶新不銹寶新不銹2.32.3應力腐蝕應力腐蝕2 2）應

38、力腐蝕開裂的條件有：）應力腐蝕開裂的條件有：存在一定的存在一定的拉應力拉應力，如存在壓縮應力可減緩應力腐蝕。，如存在壓縮應力可減緩應力腐蝕。金屬本身金屬本身對應力腐蝕具有敏感性，合金和含有雜質的金對應力腐蝕具有敏感性，合金和含有雜質的金屬比純金屬容易產生應力腐蝕。屬比純金屬容易產生應力腐蝕。存在能引起該金屬發(fā)生應力存在能引起該金屬發(fā)生應力腐蝕的介質腐蝕的介質：可能引起不銹：可能引起不銹鋼產生應力腐蝕破裂的介質主要有：氯化物水溶液、沸鋼產生應力腐蝕破裂的介質主要有：氯化物水溶液、沸騰氫氧化納溶液、高溫高壓含氧高純水、海水、海洋大騰氫氧化納溶液、高溫高壓含氧高純水、海水、海洋大氣、硫化氫水溶液等。

39、氣、硫化氫水溶液等。寶新不銹寶新不銹2.32.3應力腐蝕應力腐蝕3 3）影響應力腐蝕的因素）影響應力腐蝕的因素氯離子濃度的影響，氯離子濃度升高，應力腐蝕所需要的時間縮短。氯離子濃度的影響，氯離子濃度升高，應力腐蝕所需要的時間縮短。介質溫度的影響，一般認為，溫度升高易發(fā)生應力腐蝕，但溫度過介質溫度的影響，一般認為，溫度升高易發(fā)生應力腐蝕，但溫度過高，會發(fā)生全面腐蝕卻抑制了應力腐蝕。高，會發(fā)生全面腐蝕卻抑制了應力腐蝕。合金元素的影響，鋼中合金元素鎳、硅的增加，能提高奧氏體不銹合金元素的影響，鋼中合金元素鎳、硅的增加，能提高奧氏體不銹鋼在鋼在MgCI2MgCI2溶液中抗應力腐蝕破裂能力，鋼中的氮、磷

40、等元素會降低溶液中抗應力腐蝕破裂能力，鋼中的氮、磷等元素會降低不銹鋼在濃氯化物介質中的耐應力腐蝕破裂能力。不銹鋼在濃氯化物介質中的耐應力腐蝕破裂能力。殘余應力的影響，制品的變形程度大，殘余應力大，容易引發(fā)應力殘余應力的影響，制品的變形程度大，殘余應力大，容易引發(fā)應力腐蝕開裂。腐蝕開裂。4 4）防止應力腐蝕的途徑）防止應力腐蝕的途徑正確選用材料，避免使用對應力腐蝕敏感的材料。正確選用材料，避免使用對應力腐蝕敏感的材料。合理設計合理設計，避免加工程度過大，殘余應力大或應力集中。避免加工程度過大，殘余應力大或應力集中。注意使用條件注意使用條件，避免表面積存腐蝕介質，尤其是要避免氯離子的局避免表面積存

41、腐蝕介質，尤其是要避免氯離子的局部濃縮。部濃縮。 寶新不銹寶新不銹2.42.4晶間腐蝕晶間腐蝕1 1）腐蝕原理）腐蝕原理晶間腐蝕是材料沿著晶粒間界受到腐蝕，使晶粒間喪失結合力晶間腐蝕是材料沿著晶粒間界受到腐蝕，使晶粒間喪失結合力的一種局部腐蝕現象。受到這種腐蝕破壞的零件，有時候外表的一種局部腐蝕現象。受到這種腐蝕破壞的零件，有時候外表仍是光亮完好的，但由于晶粒之間的結合力喪失，材料的強度仍是光亮完好的，但由于晶粒之間的結合力喪失，材料的強度已基本喪失，嚴重的會喪失金屬聲音。已基本喪失，嚴重的會喪失金屬聲音。產生晶間腐蝕的原因一般普遍認為是晶界合金元素的貧化。就產生晶間腐蝕的原因一般普遍認為是晶

42、界合金元素的貧化。就是經過敏化溫度的鋼，在晶界析出鉻的化合物，沿晶界就會形是經過敏化溫度的鋼，在晶界析出鉻的化合物，沿晶界就會形成貧鉻區(qū)，在腐蝕介質的作用下，沿晶界的貧鉻區(qū)先發(fā)生腐蝕。成貧鉻區(qū)，在腐蝕介質的作用下，沿晶界的貧鉻區(qū)先發(fā)生腐蝕。不論是奧氏體、鐵素體或雙相不銹鋼都可能出現晶間腐蝕。奧不論是奧氏體、鐵素體或雙相不銹鋼都可能出現晶間腐蝕。奧氏體和雙相不銹鋼晶間腐蝕的敏化溫度范圍是氏體和雙相不銹鋼晶間腐蝕的敏化溫度范圍是450450850850，鐵素體不銹鋼在鐵素體不銹鋼在850850以上。以上。寶新不銹寶新不銹2.42.4晶間腐蝕晶間腐蝕2 2）防止晶間腐蝕的途徑）防止晶間腐蝕的途徑v鉻

43、元素含量增大，可以降低晶間腐蝕敏感性。鉻元素含量增大，可以降低晶間腐蝕敏感性。v添加穩(wěn)定化元素鈦和鈮，因鈦和鈮與碳的親和力強，可以添加穩(wěn)定化元素鈦和鈮，因鈦和鈮與碳的親和力強，可以生成穩(wěn)定的生成穩(wěn)定的NbCNbC和和TiCTiC，避免鉻與碳結合，從而減少晶間貧避免鉻與碳結合，從而減少晶間貧鉻區(qū)的產生。鉻區(qū)的產生。v碳、氮、磷、硅等元素的存在對材料耐晶間輻射都是不利碳、氮、磷、硅等元素的存在對材料耐晶間輻射都是不利的，因此要盡量降低這些元素的含量。的，因此要盡量降低這些元素的含量。v熱處理時要避免在敏化溫度區(qū)間停留時間過長，避免在晶熱處理時要避免在敏化溫度區(qū)間停留時間過長，避免在晶間碳化物的析出

44、及晶粒粗大化。間碳化物的析出及晶粒粗大化。寶新不銹寶新不銹 基本的沖壓成形加工工藝有基本的沖壓成形加工工藝有拉深工藝拉深工藝脹形工藝脹形工藝翻邊工藝（包括擴孔）翻邊工藝（包括擴孔）彎曲工藝彎曲工藝 對應的材料的性能為脹形成形性能、翻邊成形性對應的材料的性能為脹形成形性能、翻邊成形性能、擴孔成形性能和彎曲成形性能。要了解沖壓成形能、擴孔成形性能和彎曲成形性能。要了解沖壓成形性能首先要了解沖壓成形工藝。性能首先要了解沖壓成形工藝。 寶新不銹寶新不銹v拉深是利用專用模具將沖裁拉深是利用專用模具將沖裁或剪裁后所得到的平板坯料或剪裁后所得到的平板坯料制成開口的空心件的一種沖制成開口的空心件的一種沖壓工藝

45、方法。壓工藝方法。v其特點是板料在凸模的帶動其特點是板料在凸模的帶動下，可以向凹模內流動，即下，可以向凹模內流動，即依靠材料的流動性和延伸率依靠材料的流動性和延伸率成形，如圖成形，如圖2 2所示。所示。v寶新生產的寶新生產的304Cu、304Ni8.5和和304Ni9比較適合于這種沖比較適合于這種沖壓方式壓方式 寶新不銹寶新不銹圖圖2 2 拉深成形示意圖拉深成形示意圖 深過程中出現的問題及防止措施深過程中出現的問題及防止措施v起皺及防止措施起皺及防止措施 常見的防皺措施是采用壓邊圈，把常見的防皺措施是采用壓邊圈，把法蘭部分壓緊在凹模表面上。另外多法蘭部分壓緊在凹模表面上。另外多道拉深時，也可用

46、反拉深防止起皺，道拉深時，也可用反拉深防止起皺，左圖表示出反拉深情況。左圖表示出反拉深情況。v凸耳現象凸耳現象 產生凸耳的原因是毛坯的各向異性，產生凸耳的原因是毛坯的各向異性，是材料不同角度上是材料不同角度上R R值不同造成的。值不同造成的。寶新不銹寶新不銹 一般來說加工后的圓形制品有一般來說加工后的圓形制品有4 4個凸耳，個凸耳，R R值低的角度方向，坯值低的角度方向，坯料變厚，筒壁高度較低；料變厚，筒壁高度較低；R R值高的角度方向，坯料厚度變化不大，值高的角度方向，坯料厚度變化不大，筒壁高度較高。凸耳需要用修邊工序去除，增加工序而且浪費材料，筒壁高度較高。凸耳需要用修邊工序去除，增加工序

47、而且浪費材料，因此不希望發(fā)生。因此不希望發(fā)生。 差溫拉深工藝介紹差溫拉深工藝介紹根據不銹鋼的特性，再介根據不銹鋼的特性，再介紹一種實用的拉深工藝紹一種實用的拉深工藝差溫拉深。該工藝的缺點差溫拉深。該工藝的缺點是模具昂貴、操作復雜，是模具昂貴、操作復雜，生產率比較低，主要用于生產率比較低，主要用于不銹鋼、耐熱鋼和形狀復不銹鋼、耐熱鋼和形狀復雜的制品。雜的制品。 寶新不銹寶新不銹脹形是利用模具強迫坯料脹形是利用模具強迫坯料厚度減薄和表面積增大，厚度減薄和表面積增大，以獲取零件幾何形狀的沖以獲取零件幾何形狀的沖壓加工方法。壓加工方法。特點是坯料被壓邊圈壓死，特點是坯料被壓邊圈壓死，不能向凹模內流動，完全不能向凹模內流動，完全依靠材料本身的延伸成形。依靠材料本身的延伸成形。寶新寶新304鋼種中來自日本日鋼種中來自日本日新制鋼的原料比較適合于新制鋼的原料比較適合于這種沖壓