不锈钢隔断常采用的材料分别有201,304(0Crl8Ni9)等两种,但不锈钢的种类有很多,下面由远创小编详细的来介绍下隔断的主材料。
(一)不锈钢的定义
不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液,或其他腐蚀介质中具有一定化学稳定性的纲的总称。一般来讲,耐大气、蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢称为不锈钢。而将其中耐酸、碱和盐等侵蚀性的介质腐蚀的钢称为耐蚀钢或耐酸钢。不锈钢具有不锈性,但不一定耐蚀,而耐蚀钢则一般都具有较好的不锈性。
不锈钢的耐腐蚀性能,一般认为是由于在腐蚀介质的作用下其表面形成“钝化膜”的结果,而耐腐蚀的能力则取决于“钝化膜”的稳定性。这除了与不锈钢的化学成分有关外,还与腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度,以及其他因素有关。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能是由于在铁碳合金中加入了铬所致。尽管其他元素,如铜、铅以及硅、镍、钼等也能提高钢的耐腐蚀性能,但没有铬的存在这些元素的作用就受到了限制。出此,铬是不锈钢中最重要的元素。具有良好耐腐蚀性能的不锈钢所需的最低铬含量取决于腐蚀介质。美国钢铁协会(AISI)以4%铬作为划分不锈钢与其他钢的界限。日本工业标准JISG 0203中规定,所谓不锈钢即是以提高耐腐蚀性能为目的而含有铬或铬镍的合金钢,一般铬含量约大于11%。德国DIN标准和欧洲标准EN10020规定不锈钢的铬含量不小于10.5%。碳含量不大于1.2%。我国一般将不锈钢的铬含量定为不小于12%。
(二)不锈钢的常用合金元素
不锈钢的性能和组织主要是由各种元素决定的。目前,已知的化学元素有100多种,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素有:碳、铬、镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、铝、硅、钒、钨、硼等l0多种。由于这些元素的加入,导致钢的内部组织发生变化,从而使钢具有特殊的性能。为了加深对不锈钢的理解,我们有必要先了解一下各种元素对不锈钢的性能和组织的影响。
1.铬
镑是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中,铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜,这层氧化膜很致密,并与金属基本结合得很牢固,保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀;铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位,因而可显告提高钢的耐蚀性。铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%原子时,会发生第二次、第三次的突变,使钢具有更高的耐腐蚀性能。
2.镍
镍对不锈钢耐腐蚀的影响,只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量需达24%,要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变,含镍量需在27%以上,所以镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍,就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织,并可以提高钢对非氧化性介质(如稀硫酸、盐酸、磷酸等)的耐蚀性,并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。
3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍
锰和氮在不锈钢中有与镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的1/2,而氮的作用比镍大很多,约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代替镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使合格低的不锈钢耐蚀性降低,同时,高锰奥氏体钢不易加工。因此,在不锈钢中不单独使用锰,只用部分代替镍。
4.碳
碳在不锈钢中的含量及其分布的形式,在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织:一方面碳是稳定奥氏体元素,作用的程度很大,约为镍的30倍,含碳量高的(马氏体)不锈钢,完全可以接受淬火强化,从而在机械性能方面,可大大提高它的强度;另一方面由于碳和铬的亲和力很大,在不锈钢中要占用17倍碳量的铬与它结合成碳化铬,随着钢中含碳量的增加,则与碳形成碳化物的铬越多,从而显著降低钢的耐蚀性。因此,从强度与耐腐蚀件能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。在实际应用中,为了达到耐腐蚀的目的,不锈钢的含碳量一般较低,大多在0.1%左右,为了进一步提高钢的而腐蚀能力,特别是抗晶间腐蚀的能力,常采用超低碳的不锈钢,含碳量在0.003%其至更低;但用于制造滚动轴承、弹簧、工具等不锈钢,由于要求有高的硬度和耐磨性,因而含碳量较高,一般均在0.85%一1.00%之间,如9Crl8钢等。
5.钛和铌
不锈钢加热到450一800℃时,常常由于在晶间析出铬的碳化物而使晶界附近的含铬量下降形成贫铬区,导致晶界附近的电极电位下降,从而引起电化学腐蚀,这种腐蚀叫做晶间腐蚀。常见的如在焊缝附近的热影响区内发生的晶间腐蚀。而钛和铌是强碳化物形成元素,它与碳的亲和力比铬大得多,钢中加入钛或铌,就能使钢中的碳首先与钛或铌形成碳化物,而不与铬形成碳化物,从而保证品界附近不致因贫铬而产生品间腐蚀。因此,钛和铌常用来固定钢中的碳,提高不锈钢抗晶间腐蚀的能力,并改善钢的焊接性能。
钛或铌的加入量要根据含碳量而定,一般钛的加入量为含碳量的5倍,铌为碳的8倍。
6.钼和铜
钼和铜能提高不锈钢对硫酸、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。铜还能显著提高对含氯离子的介质(如盐破)以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用,含钼的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度,比不合钼的增加一倍;铜加入铬锰氯不锈钢中,会加速不锈钢的晶间腐蚀。
钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响,因此在含钼钢中为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织,钼和锰等元素的含量要相应地提高。
7.硅和铝
硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著,含5%铬及1%硅的钢,抗氧化的能力可与12%铬钢相等。如使钢在1000℃能抵抗氧化,含0.5%硅时需要22%的铬,如加入2.5%一3%的硅以后,只需要12%的铬就可以了。有资料还介绍,向Crl5Ni20的铬镍钢中加2.5%的硅,抗氧化性能可相当于Crl5Ni60的铬镍合金。
向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。
向高铬钢中加硅和铝的目的:一是为了进一步提高钢的抗氧化性能;二是为了节约用铬。 硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大,但也有很多缺点,最主要的是它使钢的晶粒粗化脆性倾向增大。
8.钨和钒
钨和钒加入钢中,其主要作用是提高钢的热强性
9.硼
高铬铁素体不锈钢(Crl7Mo2Ti)中加0.005%的硼,可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.006抵一0.007%。)的硼,可使钢的热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的馅镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。
除以上元素外,有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢的性能。在工业上实际应用的不锈钢,很多钢中同时存在着几种至十几种合金元素,当几种元素共存于不锈钢这一统一体中时,决定不锈钢组织的是各种元素影响的总和。
各种元素对不锈钢组织的影响,根据其共同性,概括起来,基本上分属于两大类:一类是形成或稳定奥氏体的元素,它们是碳、镍、锰、氮、铜,以碳和氮的作用程度最大;另一类是形成铁素体的元素,它们是铬、钨、钼、铌、硅、钛、钒、铝等,这一类元素形成铁索体的作用,如以铬为基准来加以比较,其他元素的作用都比铬大。
这两类元素共存于不锈钢中时,不锈钢的组织就取决于它们互相影响的结果。如果稳定奥氏体的元素的作用居于主要方面的话,不锈钢的组织就以奥氏体为主,很少以至没有铁素体;如果它们的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温的话,这种不稳定的奥氏体在冷却时即发生马氏体转变,钢的组织则为马氏体;如果形成铁素体的元素的作用成为主要方面的话,钢的组织则以铁素体为主。
不锈钢的性能除工艺因素外,主要取决于其内部组织的构成,而构成不锈钢组织的是各种合金元素在钢中的总和。因此,不锈钢的性能归根到底主要是由合金元素决定的。
(三)不锈钢的分类
不锈钢是一个范围很大的特殊钢系列。我国生产的不锈钢钢号就有l00多种型号。但就其主要合金成分、金相组织和工业上的主要用途,大体可作如下分类。
1.根据不锈钢的合金成分分类
不锈钢根据其主要合金成分,通常可分以下三类
(1)铬不锈钢类。这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬。有的还分别含有硅、铝、钨、钼、镍、钛、钒等一种或几种元素,这些元素在钢中的含量分别在1%一3%之间。
(2)铬镍不锈钢类。这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬和镍。有的还分别含有钛、硅、钼、钨、钒、硼等一种或几种元素,这些元素在钢中的含量在4%以下至微量。
(3)铅锰氮不锈钢类。这类不锈钢除铁基外,主要合金元素是铬和锰,大多数钢中还含有0.5%以下的氮。有的还分别含有镍、硅、铜等一种或几种元素。这些元素在钢中的含量分别只有5%以下。
2.根据不锈钢的结构分类
不锈钢根据其结构(金相组织),通常分为以下三类。
(1)铁素体型。即含铬不含镍的不锈钢。这类钢冷加工能使之硬化到某种程度,热处理则不能。这类钢总是有磁性。
(2)马氏体型。这类不锈钢除个别的钢号含有少量的镍外,大多数钢号只含有铬,其优点是热处理能使之硬化。这类钢总是带有磁性的。
(3)奥氏体型。即含有铬镍或铬镍锰或铬锰氮等元素的不锈钢。这类钢只能冷加工使之硬化;热处理只能使之软化。在退火状态中是无磁性的。在冷加工后,有的会带有磁性。
以上三种分类仅是按钢的基体组织分的,由于钢中稳定奥氏体及形成铁素体的元素的作用不能互相平衡。因此,工业中实际用的不锈钢的组织还有:马氏体—铁素体、奥氏体—铁素体、奥氏体—马氏体等过渡型的复相不锈钢,以及马氏体—碳化物组织的不锈钢。
3.根据不锈钢的工业用途分类
不锈钢根据工业上的主要用途可分为:不锈钢、耐酸钢、不起皮钢、耐热钢等四种。有的将电热合金作为不锈钢的组成部分。它们的主要功能和代表性钢号分列如下:
(1)不锈钢。在空气及弱腐蚀介质夺能抵抗腐蚀,具有这种功能的钢叫做不锈钢,代表性钢号如0Crl3、1Crl3、2Crl3等。
(2)耐酸钢。在各种腐蚀性强的介质(如酸、碱、盐溶液等)中能抵抗腐蚀作用,代表性钢号加0Crl8Ni9、1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti、Crl8Nil2Mo2Ti等。
(3)抗氧化钢。在高温下有足够的热稳定件,能够抵抗气体腐蚀而不剥落氧化铁皮的功能。简单地讲,就是在高温下抗气体的侵蚀不起皮的钢。
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