常用不锈钢比重表.docx

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常用不锈钢比重表

常用不锈钢比重表KG“4DC”系列7.75304、321、304L、202、2017.93310S、309S、316L、3167.98不锈钢重量简易计算公式不锈钢板每平方米重量kg计算公式比重×厚度mm×宽度m长度m304、321管每料重量kg计算公式0.02491×壁厚mm×外径—壁厚mm316L、310S管海米重量kg计算公式0.02495×壁厚mm×外径—壁厚mm不锈钢圆钢直径×直径×0.00623公斤米不锈钢铬钢直径×直径×0.00609公斤米不锈角钢宽度×厚度×0.015公斤米不锈槽钢宽度×厚度×0.015×2公斤米不锈钢的特点与选用不锈钢知识不锈钢是石油、化工、化肥、食品、国防、餐具、合成纤维和石油提炼等工业行业中广泛使用的金属材而许多容器、管道、阀门、泵、等一般都因与各种腐蚀性介质接触遭受腐蚀而报废。

据统计全世界每年因腐蚀而报废的钢材约占钢材年产量的14。

而不锈钢的产量占钢铁总产量的1。

因此材料受到腐蚀而失效是当今材料研究与发展中的三大主要问题之一。

不锈钢是指具有抗腐蚀性能的一类钢种。

通常所说的不锈钢是不锈钢与耐酸钢的总称。

不锈钢不一定耐酸但耐酸钢同时又是不锈钢。

所谓不锈钢是指能抵抗大气及弱腐蚀介质腐蚀的钢种。

腐蚀速度001mm年者为完全耐腐蚀钢速度0.1mm年者为耐蚀钢。

所谓的耐酸钢是指在各种强腐蚀介质中能耐酸的钢腐蚀速度0.1mm年者为完全耐蚀腐蚀速度1mm年者为耐蚀。

因此不锈钢并不是不腐蚀、只不过腐蚀速度较慢而已、绝对不被腐蚀的钢是不存在的。

值得注意的是在同一介质中不同种类的不锈钢腐蚀速度大不相同而同一种不锈钢在不同的介质中腐蚀行为也大不一样。

例如Ni-Cr不锈钢在氧化性介质中的耐蚀性很好但在非氧化介质中如盐酸的耐蚀性就不好了。

因此掌握各类不锈钢的特点、对于正确选择和使用不锈钢是很重要的。

不锈钢不仅要耐蚀还要承受或传递载荷因此还需要具有较好的力学性能。

不锈钢一般以板、管等型材加工成构件或零件因此要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。

不锈钢按典型组织分为铁素体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双相型不锈钢沉淀硬化型不锈钢。

一、金属腐蚀一金属的腐蚀过程在外界介质的作用下使金属逐渐受到破坏的现象称为腐蚀。

腐蚀基本上有两种形式化学腐蚀和电化学腐蚀。

在生产实际中遇到的腐蚀主要是电化学腐蚀化学腐蚀中不产生电流巨在腐蚀过程中形成某种腐蚀产物。

这种腐蚀产物一般都覆盖在金属表面上形成一层膜使金属与介质隔离开来。

如果这层化学生成物是稳定、致密、完整并同金属表层牢固结合的则将大大减轻甚至可以防止腐蚀的进一步发展对金属起保护作用。

形成保护膜的过程称为钝化。

例如生成SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜这些氧化膜结构致密、完整、无疏松、无裂纹且不易剥落可起到保护基体金属、避免继续氧化的作用。

例如铁在高温氧化时生成的Fe2O3。

反之有些氧化膜是不连续的或者是多孔状的对基体金属没有保护作用。

例如有些金属的氧化物如Mo2O3、WO3在高温下具有挥发性完全没有覆盖基体的保护作用。

可见氧化膜的产生及氧化膜的结构和性质是化学腐蚀的重要特征。

因此提高金属耐化学腐蚀的能力主要是通过合金化或其它方法在金属表面形成一层稳定的、完整致密的并与基体结合牢固的氧化膜也称为钝化膜电化学腐蚀是金属腐蚀更重要的、更普遍的形式它是由不同的金属或金属的不同电极电位而构成原电池所产生的。

这种原电池腐蚀是在显微组织之间产生的故又称之为微电池腐蚀。

电化学腐蚀的特点是有电介质存在不同金属之间、金属微区之间或相之间有电位差异连通或接触同时有腐蚀电流产生。

二、腐蚀类型金属材料在工业生产中的腐蚀失效形式是多种多样的。

不同材料在不同负荷及不同介质环境的作用下其腐蚀形式主要有以下几类一般腐蚀金属裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀虽降低构件受力有效面积及其使用寿命但比局部腐蚀的危害性小。

晶间腐蚀指沿品界进行的腐蚀使晶粒的连接遭到破坏。

这种腐蚀的危害性最大它可以使金属变脆或丧失强度敲击时失去金属声响易造成突然事故。

晶间腐蚀为奥氏体不锈钢的主要腐蚀形式这是由于晶界区域与晶内成分或应力有差别引起晶界区域电极电位显著降低而造成的电极电位助差别所致。

应力腐蚀金属在腐蚀介质及拉应力外加应力或内应力的共同作用下产生破裂现象。

断裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的这是一种危险的低应力脆性断裂、在氯化介质和碱性氧化物或其它水溶性介质中常发生应力腐蚀在许多设备的事故中占相当大的比例。

点腐蚀点腐蚀是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式、点腐蚀形成后能迅速地向深处发展最后穿透金属。

点腐蚀危害性很大尤其是对各种容器是极为不利的。

出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆以避免腐蚀加深。

点腐蚀产生的原因是在介质的作用下金属表面钝化膜受到局部损坏而造成的。

或者在含有氯离子的介质中材料表面缺陷疏松及非金属夹杂物等都可引起点腐蚀。

腐蚀疲劳金属在腐蚀介质及交变应力作用下发生的破坏、其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹。

显著降低钢的疲劳强度导致过早断裂。

腐蚀疲劳不同于机械疲劳它没有一定的疲劳极限随着循环次数的增加疲劳强度一直是下降的。

除了上述各种腐蚀形式以外还有由于宏观电池作用而产生的腐蚀。

例如金属构件中铆钉与铆接材料不同、异种金属的焊接、船体与螺旋桨材料不同等因电极电位差别而造成的腐蚀。

从上述腐蚀机理可见防止腐蚀的着眼点应放在尽可能减少原电池数量使钢的表面形成一层稳定的、完整的、与钢的基体结合牢固的钝化膜在形成原电池的情况下尽可能减少两极间的电极电位差。

不锈钢的合金化原理提高钢耐蚀性的方法很多如表面涂一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。

但是利用合金化方法提高材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一其方法如下1加入合金元素提高钢基体的电极电位从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。

一般钢中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其电极电位。

由于Ni较缺Si的大量加入会使钢变脆因此只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。

Cr能提高钢的电极电位但不是呈线性关系、如图5.1所示。

实验证明钢的电极电位随合金元素的增加存在着一个量变到质变的关系遵循1/8规律。

当Cr含量达到一定值时即18原子l8、28、3/8�6�7�6�7时电极电位将有一个突变。

因此几乎所有的不锈钢中Cr含量均在12.原子以上即11.7质量以上。

2加入合金元素使钢的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的纯化膜。

从而提高钢的耐化学腐蚀能力。

如在钢中加入CrSi.Al等合金元素使钢的表层形成致密的Cr2O3SiO2Al2O3等氧化膜就可提高钢的耐蚀性。

3加入合金元素使钢在常温时能以单相状态存在减少微电池数目从而提高钢的耐蚀性。

如加入足够数量的Cr或CrNi使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。

4加入Mo、Cu等元素提高抗腐蚀的能力。

5加入TiNb等元素消除Cr的晶间偏析从而减轻了晶间腐蚀倾向。

6加入Mn、N等元素代替部分Ni获得单相奥氏体组织同时能大大提高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。

不锈钢的种类和特点不锈钢有两种分类法一种是按合金元素的特点划分为铬不锈钢和铬镍不锈钢另一种是按在正火状态下钢的组织状态划分为M不锈钢、F不锈钢、A不锈钢、A一F双相不锈钢。

一、马氏体不锈钢典型的马氏体不锈钢有1Cr134Cr13和9Cr18等1Cr13钢加工工艺性能良好。

可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。

2Crl3冷变形前不要求预热但焊接前需预热1Crl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等而3Cr13、4Cr13主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件9Crl8可做耐蚀轴承及刀具。

二、铁素体不锈钢铁素不锈钢的含Cr量一般为1330合碳量低于0.25。

有时还加入其它合金元素。

金相组织主要是铁素体加热及冷却过程中没有αγ转变不能用热处理进行强化。

抗氧化性强。

同时它还具有良好的热加工性及一定的冷加工性。

铁素体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而强度要求较低的构件广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。

典型的铁素体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28型。

三奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和脆性过大而发展起来的。

基本成分为Crl8、Ni8简称188钢。

其特点是合碳量低于0.1利用Cr、Ni配合获得单相奥氏体组织。

奥氏作不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧和钟表发条等。

奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能但在局部抗腐蚀方面仍存在下列问题1.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀奥氏作不锈钢在450850℃保温或缓慢冷却时会出现晶问腐蚀。

含碳量越高晶间蚀倾向性越大。

此外在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。

这是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。

使其周围基体产生贫铬区从而形成腐蚀原电池而造成的。

这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。

工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀1降低钢中的碳量使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度即从根本上解决了铬的碳化物Cr23C6在晶界上析出的问题。

通常钢中合碳量降至0.03以下即可满足抗晶间腐蚀性能的要求。

2加入Ti、Nb等能形成稳定碳化物TiC或NbC的元素避免在晶界上析出Cr23C6即可防上奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。

3通过调整钢中奥氏体形成元素与铁素体形成元素的比例使其具有奥氏体铁索体双相组织其中铁素体占5一12。

这种双相组织不易产生晶间腐蚀。

4采用适当热处理工艺可以防止晶间腐蚀获得最佳的耐蚀性。

2.奥氏体不锈钢的应力腐蚀应力主要是拉应力与腐蚀的综合作用所引起的开裂称为应力腐蚀开裂简称SCCStressCrackCorrosion。

奥氏体不锈钢容易在含氯离子的腐蚀介质中产生应力腐蚀。

当含Ni量达到8一10时奥氏体不锈钢应力腐蚀倾向性最大继续增加含Ni量至4550应力腐蚀倾向逐渐减小直至消失。

防止奥氏体不锈钢应力腐蚀的最主要途径是加入Si24并从冶炼上将N含量控制在0.04以下。

此外还应尽量减少P、Sb、Bi、As等杂质的含量。

另外可选用A-F双相钢它在Cl-和OH-介质中对应力腐蚀不敏感。

当初始的微细裂纹遇到铁素体相后不再继续扩展铁素体含量应在6左右。

3.奥氏作不锈钢的形变强化单相的奥氏体不锈钢具有良好的冷变形性能可以冷拔成很细的钢丝冷轧成很薄的钢带或钢管。

经过大量变形后钢的强度大力提高尤其是在零下温区轧制时效果更为显著。

抗拉强度可达2000MPa以上。

这是因为除了冷作硬化效果外还叠加了形变诱发M转变。

奥氏作不锈钢经形变强化后可用来制造不锈弹簧、钟表发条、航空结构中的钢丝绳等。

形变后若需焊接则只能采用点焊工艺、形变使应力腐蚀倾向性增加。

并因部分γ-M转变而产生铁磁性在使用时如仪表零件中应予以考虑。

再结晶温度随形变量而改变当形变量为60时其再结晶温度降为650℃冷变形奥氏体不锈钢再结晶退火温度为8501050℃850℃则需保温3h1050℃时透烧即可然后水冷。

4.奥氏作不锈钢的热处理奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有固溶处理、稳定化处理和去应力处理等。

1固溶处理。

将钢加热到10501150℃后水淬主要目的是使碳化物溶于奥氏体中并将此状态保留到室温这样钢的耐蚀性会有很大改善。

如上所述为了防止晶问腐蚀通常采用固溶化处理使Cr23C6溶于奥氏体中然后快速冷却。

对于薄壁件可采用空冷一般情况采用水冷。

2稳定化处理。

一般是在固溶处理后进行常用于含Ti、Nb的18-8钢固处理后将钢加热到850880℃保温后空冷此时Cr的碳化物完全溶解脱而钛的碳化物不完全溶解且在冷却过程中充分析出使碳不可能再形成铬的碳化物因而有效地消除了晶间腐蚀。

3去应力处理。

去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加热到300350℃回火。

对于不含稳定化元素Ti、Nb的钢加热温度不超过450℃以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。

对于超低碳和含Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件需在500950℃加热然后缓冷消除应力消除焊接应力取上限温度可以减轻晶间腐蚀倾向并提高钢的应力腐蚀抗力。

四、奥氏体-铁素体双相不锈钢在奥氏不锈钢的基础上适当增加Cr含量并减少Ni含量并与回溶化处理相配合可获得具有奥氏体和铁素体的双相组织含4060δ-铁素体的不锈钢典型钢号有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。

双相不锈钢有较好的焊接性焊后不需热处理而且其晶间腐蚀、应力腐蚀倾向性也较小。

但由于含Cr量高易形成σ相使用时应加以注意。

如何鉴别不锈钢和“不锈铁”奥氏体不锈钢在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。

钢中含Cr约18、Ni8—10、C约0.1时具有稳定的奥氏体组织。

奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。

奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性但强度较低不可能通过相变使之强化仅能通过冷加工进行强化。

如加入SCaSeTe等元素则具有良好的易切削性。

此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。

此类钢中的含碳量若低于0.03或含Ti、Ni就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。

高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。

由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能在各行各业中获得了广泛的应用。

铁素体不锈钢在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。

含铬量在11-30具有体心立方晶体结构。

这类钢一般不含镍有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素这类钢具导热系数大膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。

这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点因而限制了它的应用。

炉外精炼技术AOD或VOD的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低因此使这类钢获得广泛应用。

奥氏体--铁素体双相不锈钢是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。

在含C较低的情况下Cr含量在18—28Ni含量在3—10。

有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、TiN等合金元素。

该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点与铁素体相比塑性、韧性更高无室温脆性耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高具有超塑性等特点。

与奥氏体不锈钢相比强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。

双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能也是一种节镍不锈钢。

激光加工最大厚度镀锌钢板最大加工厚度为12mm不锈钢板最大加工厚度为12mm碳钢最大加工厚度为20mm铝板最大加工厚度为6mm木材纤维板最大加工厚度为30mm有机玻璃亚克力板最大加工厚度为30mm