不锈钢的性能和用途.docx

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不锈钢的性能和用途

耐蚀材料的选材顺序

金属材料耐侵蚀的选材顺序（由低到高）

一、不锈钢材料耐点侵蚀、晶间侵蚀和应力侵蚀能力的顺序

1、奥氏体不锈钢：

1Cr18Ni9Ti→0Cr18Ni9（304）→0Cr18Ni11Ti（321）→00Cr19Ni10（304L）

0Cr17Ni12Mo2Ti（316）→00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→（904L）→00Cr27Ni31Mo4Cu

2、铁素体不锈钢：

0Cr13（410S）→0Cr13Al（405）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2

→00Cr26Mo1?

→00Cr30Mo2

3、双相不锈钢：

00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）

二、耐高温侵蚀用材的顺序

20＃→12Cr1MoV→12Cr2Mo1（2?

Cr-1Mo）→1Cr5Mo→1Cr9Mo→P91→0Cr25Ni20

三、耐应力侵蚀用材

16MnR→20R→07/09Cr2AlMoRE（经济性新钢种）

00Cr17Ni14Mo2（316L）→00Cr19Ni13Mo3（317L）→（904L）

00Cr18Ni5Mo3Si2（3RE60）→00Cr22Ni5Mo3N（SAF2205）→00Cr25Ni7Mo4N（SAF2507）

0Cr13（410S）→00Cr12Ti（409L）→00Cr17（430LX）→00Cr18Mo2?

→00Cr26Mo1

注：

铁素体不锈钢和双相不锈钢不得在大于350℃的环境中利用。

不锈钢的分类

　　不锈钢的分类方式有几种：

按要紧化学组成份为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等；也能够以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等；通常以金相组织进行分类。

按金相组织分类为：

铁素体（F）型不锈钢、马氏体（M）型不锈钢、奥氏体（A）型不锈钢、奥氏体-铁素体（A-F）型双相不锈钢、奥氏体-马氏体（A-M）型双相不锈钢和沉淀硬化（PH）型不锈钢。

铁素体型不锈钢

它的内部显微组织为铁素体，其铬的质量分数在％~%范围内。

随着铬含量的提高，其耐酸性能也提高，加入钼（Mo）后，那么可提高耐酸侵蚀性和抗应力侵蚀的能力。

这种不锈钢的国家标准牌号有00Cr12、1Cr17、00Cr17Mo、00Cr30Mo2等。

马氏体型不锈钢

它的显微组织为马氏体。

这种钢中铬的质量分数为％~％，但碳的质量分数最高可达％。

碳含量的增高，提高了钢的强度和硬度。

在这种钢中加入的少量镍能够促使生成马氏体，同时又能提高其耐蚀性。

这种钢的焊接性较差。

列入国家标准牌号的钢板有1Cr13、2Cr13、3Cr13、

1Cr17Ni2等。

奥氏体型不锈钢

其显微组织为奥氏体。

它是在高铬不锈钢中添加适当的镍（镍的质量分数为8％~25%）而形成的，具在奥氏体组织的不锈钢。

奥氏体型不锈钢以Cr18Ni19铁基合金为基础，在此基础上随着不同的用途，进展成图1-2所示的铬镍奥氏体不锈钢系列。

　　奥氏体型不锈钢一样属于耐蚀钢，是应用最普遍的一类钢，其中以18-8型不锈钢最有代表性，它是有较好的力学性能，便于进行机械加工、冲压和焊接。

在氧化性环境中具有优良的耐侵蚀性能和良好的耐热性能。

但对溶液中含有氯离子（CL-）的介质专门灵敏，易于发生应力侵蚀。

18-8型不锈钢按其化学成份中碳含量的不同又分为三个品级：

一样含碳量（Wc≤%）低碳级（Wc≤％）和超低碳级（Wc≤%）。

例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个品级。

世界许多国家都感到镍储量的紧缺。

为了节省镍，早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部份镍。

研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。

奥氏体-铁素体型不锈钢

其显微组织为奥氏体加铁素体。

铁素体的体积分数小于10％的不锈钢，是在奥氏体钢基础上进展的钢种。

沉淀硬化型不锈钢

按其组织形态可分为三类：

沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。

列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。

该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5％~20%的铁素体组织。

这种钢通过系列的热处置或机械变形处置后奥氏体转变成马氏体，再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。

这种钢有专门好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中，取得应用。

水介质中材料的选用

　　按水中含盐量的不同，水可分为高纯水，淡水，半咸水和海水。

高纯水中几乎不含盐，Cl?

一样<=；淡水中含盐量低于%；半咸水中含盐量在%以上，但低于海水中的含盐量；海水中含盐量达3~%。

不锈钢在水介质中，一样侵蚀并非是引发不锈钢破坏的要紧形式。

而最多见的侵蚀破坏系来自局部侵蚀，专门是应力侵蚀，点蚀和裂缝侵蚀。

　　高纯水大量应用于核工业中，专门是以水为冷却和工作介质的滚水和压水核反映堆中。

由于高纯水中Cl?

和氧都很低（Cl?

<=，[O]<=），不锈钢在此种条件下的侵蚀率很小，

因此水冷核反映堆中除核燃料包壳等少量材料外，大量选用不锈钢，说水冷核反映堆是不锈钢“堆”成的一点也不夸大。

所选用的材料要紧牌号为0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2，0Cr18Ni11Ti等，近些年来，控氮的Cr-Ni奥氏体不锈钢，例如控氮的0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，00Cr17Ni14Mo2等大量用作堆内结构材料（法兰，堆内各类支撑件等）和主管道材料。

压水堆蒸汽发生器管材尽管已选用高镍耐蚀合金，但蒸发器隔板那么选用0Cr13Al（AISA405）铁素体不锈钢。

在水冷反映堆乏燃料贮存装置中，除耐高纯水侵蚀外还要求具有热中子吸收能力，为此，含硼的Cr-Ni不锈钢（0Cr18Ni10B）取得了应用。

　　淡水中即便含有少量Cl?

和饱和氧，乃至还有其他杂质，但对不锈钢的一样侵蚀也是微乎其微的。

因此，所有类型的不锈钢都可用于与淡水相接触的环境中淡水在工业中（工业水），既可作介质又可作原料，因此用量极大。

在与工业水相接触的设备，部件中，最常选用的不锈钢是Cr13型，Cr17型和18-8型三大类。

各类换热设备，例如换热器，蒸发器，冷凝器，热互换器等的工作环境在工业水条件下是最苛刻的。

最常选用的是18-8型钢，例如0Cr18Ni11Ti，0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，有时也选用0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。

　　日经常使用的医疗器械，厨房设备和器具和家庭用具等，既与大气接触，又常常受到淡水的侵蚀。

在这些条件下选用不锈钢，由于既美观，耐用，卫生，且清洗又超级方便，因此超级受欢迎。

在医疗器械中，作为外科手术刀，剪等，随要求的不同可选用3Cr13，4Cr13，3Cr13Mo，9Cr18，9Cr18MoV等不锈钢；作为人体植入器官，除人工关节等选用钴基合金等外，骨折医治用植入器官仍多项选择用含2~3%Mo的不锈钢，如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。

厨房设备和器具和家庭用具，包括调理作业设备，调理台，运输车，洗刷台柜，烹饪台等普遍选用0Cr19Ni9（或0Cr18Ni11Ti）。

加热设备，灶具--即热水器，开水器，煤气灶等那么多项选择用0Cr17（Ti），低C,N的0Cr17MoTi等。

厨房机械，即洗碗机等，0Cr19Ni9（或0Cr18Ni11Ti）那么是通用的牌号。

厨房器具中锅，碗，瓢，勺等既要求有不锈性，又要求易冲压成型，一样中低档可选用0Cr13，0Cr17（Ti）等，而高级那么多项选择用0Cr19Ni9（或0Cr18Ni11Ti）。

目前社会上流行所谓不锈钢和不锈铁，前者指18-8型的无磁（或弱磁）的Cr-Ni奥氏体不锈钢，而后者那么指Cr13和Cr17型具有铁磁性的马氏体和铁素体不锈钢。

人们在选用不锈钢制家用器具时，多用有无磁性来辨别它们不锈性（或耐蚀性）的好坏。

事实上这是一种对不锈钢的误解。

一般的家用不锈钢器具只要选择合理并正确利用，即便有磁性的马氏体，铁素体不锈钢一样可知足要求，且价钱廉价。

反之，即便选用无磁性的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢也会发生侵蚀。

值得提出，关于刀，叉，匙等用具，由于有必然的硬度要求，1Cr13和2Cr13,3Cr13作为餐具专用不锈钢已取得国内外的大量应用。

固然，有些高级的刀，叉，匙等也常常选用18-8型Cr-Ni不锈钢。

关于要求锋利度好的不锈钢刀具，4Cr13,3Cr13Mo和6Cr13Mo等受到了用户的欢迎。

需要指出，为了使不锈钢制的医疗器械，厨房设备和器具和家庭用具能长期利用并维持光亮，不锈，在可能条件下尽可能使它们处于干燥状态。

例如利用，清洗后当即擦干后再放置，并幸免与酸碱性物质长期接触是超级重要的。

　　在水电站的建设中，含泥沙的河水冲洗是不可幸免的，超低碳马氏体不锈钢，例如00Cr13Ni4Mo，00Cr13Ni5Mo等取得了较好的应用。

在海水中，就一样侵蚀而言，不锈钢的侵蚀率并非高，但经常使用不锈钢在海水中的要紧破坏形式是点蚀，裂缝侵蚀和应力侵蚀，而且常常受到海水中的含氧量，氯离子浓度，海水与材料的相对流速，海水的污染情形，温度和海生物等因素的直接阻碍。

一样来讲，在室温（30?

C）以下，可选用含Mo2~4%的0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3等不锈钢；关于40~50?

C以下的海水，一样含Mo2~3%的不锈钢已处于临界状态，稍有不慎，即可显现点蚀，裂缝侵蚀等破坏。

因此必需选用高Cr,Mo的奥氏体不锈钢，如00Cr18Ni16Mo5（N），（N），00Cr25Ni25Mo5N，00Cr20Ni18Mo6CuN，00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN；双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N，00Cr25Ni7Mo3WCuN；铁素体不锈钢00Cr26Mo1，00Cr25Ni4Mo4Ti，00Cr29Mo4Ni2，00Cr30Mo2等。

被选用不锈钢时，海水流速一样要求不小于/s。

特殊不锈钢用途介绍

耐氯离子侵蚀不锈钢（C－15）：

属高钼奥氏体不锈钢。

在含氯离子介质中利用寿命比一般不锈钢（304、316L）高数倍以上。

适用制造在海水、污水、各类含氯离子的化工介质中工作的零部件。

SRIM825：

属镍铁铬系镍基耐蚀合金，并添加少量钼和铜。

在还原性酸和氧化性酸中，有专门好的耐蚀性。

抗应力侵蚀开裂、抗点蚀和裂缝侵蚀，对硫酸和磷酸有优良的耐蚀性。

具有良好的冷热加工性能，易于冷成型和焊接。

适用于化工行业。

17－4PH沉淀硬化不锈钢材料：

是一种马氏体沉淀硬化不锈钢材料。

除马氏体转变易强化外，还能够通过时效进一步强化，且其耐侵蚀性能和可焊接性都比一样马氏体钢好，与18－8型奥氏体钢相似。

适合于制造要求耐蚀好且要求高强度的设备零件。

2205双相不锈钢：

是一种以铁素体和奥氏体两相组织共存的不锈钢。

其机械强度、耐侵蚀性能均明显优于典型的奥氏体钢316L，在稀硫酸、纯有机酸及其混合酸介质中及微咸水、海水、含氯离子介质条件下都有良好的利用成效。

普遍应用于化学、石油化工、船舶、水电和环境爱惜等工业领域。

Monel400合金：

属镍铜合金。

合金组织呈单相固溶体。

在氢氟酸和氟气体介质中耐侵蚀性能优良。

对热浓碱液耐侵蚀性能优良，且可用于高温卤素、海水及多种有机酸介质中。

其特性之一是一样不产生应力侵蚀破裂。

可普遍用于化学工业、石化、船舶、核工业、电子通信等领域。

Carpenter20合金：

是一种FeNi基Cr-Ni-Fe合金。

在硫酸和