ASME为什么把碳钢螺旋钢管生产厂家和不锈钢材质的钢管分为两个标准,而不是用一个标准?

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如何正确的认识各种不锈钢材质的特性
各种不锈钢的耐腐蚀性能&
304是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求良好综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。
301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象,被用于要求较高强度的各种场合。
302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种,通过冷轧可使其获得较高的强度。
302B是一种含硅量较高的不锈钢,它具有较高的抗高温氧化性能。
303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢,用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件,因为在这类条件下,这种不锈钢具有良好的可热加工性。
304L是碳含量较低的304不锈钢的变种,用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
304N是一种含氮的不锈钢,加氮是为了提高钢的强度。
305和384不锈钢含有较高的镍,其加工硬化率低,适用于对冷成型性要求高的各种场合。
308不锈钢用于制作焊条。
309、310、314及330不锈钢的镍、铬含量都比较高,为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种,所不同者只是碳含量较低,为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性.
316和317型不锈钢含有铝,因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。其中,316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。
321、347及348是分别以钛,铌加钽、铌稳定化的不锈钢,适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢,对钽和钻的合量有着一定的限制。&
304不锈钢的判别方法&
人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。
不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类:
1.奥氏体型:如304、321、316、310等;
2.马氏体或铁素体型:如430、420、410等;
奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。
通常用作装饰管板的不锈钢多数是奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁或弱磁的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,但这不能认为是冒牌或不合格,这是什么原因呢?
上面提到奥氏体是无磁或弱磁性,而马氏体或铁素体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中少量马氏体或铁素体组织。这样,304不锈钢中就会带有微弱的磁性。
另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性也越大。如同一批号的钢带,生产Φ76管,无明显磁感,生产Φ9.5管。
因泠弯变形较大磁感就明显一些,生产方矩形管因变形量比圆管大,特别是折角部分,变形更激烈磁性更明显。
要想完全消除上述原因造成的304钢的磁性,可通过高温固溶处理开恢复稳定奥氏体组织,从而消去磁性。
特别要提出的是,因上面原因造成的304不锈钢的磁性,与其他材质的不锈钢,如430、碳钢的磁性完全不是同一级别的,也就是说304钢的磁性始终显示的是弱磁性。
这就告诉我们,如果不锈钢带弱磁性或完全不带磁性,应判别为304或316材质;如果与碳钢的磁性一样,显示出强磁性,因判别为不是304材质。
公司主要致力于各类材质的不锈钢无缝圆管、方管、毛细管及焊管的生产与销售。拥有AOD精炼炉、圆钢加热炉、加长型固熔热处理炉、穿孔机组、冷拔机组、双线长行程冷轧管机及全自动喷码机等系列
生产设备以及进口直读光谱仪、分光光度计、CS分析仪、晶间腐蚀试验装置、万能材料试验机、水压试验装置及涡流探伤、超声波探设备等先进的产品质量检测设备。
材质有:304、304L、316L、304H、347H、304LN、321H、316Ti、316H、317、317L、321、310S、S3L等几大常用钢种及部分特殊钢种。
一流的员工队伍、先进的管理理念、完善的生产检测设备为各行业提供更多的选择。
原材料采用上钢五厂、浦项、和久立特钢等著名不锈钢厂原材料。产品已遍布全国,并出口美国,德国,巴西,东南亚等28个国家和地区。获得冶金部生产许可证。
通过国际《英国劳氏认证》,欧盟承压协会的《PED认证》,国内〈ISO质量体系认证〉;先进的检测设备,涡流探伤装置,液压万能拉力机,水压、气压试验,台式直读光谱分析仪。
液压万能试压机。水压机组,晶间腐蚀理化室,超生波探伤,抛光机组,平头机组等。&
公司严格按照GB、HG、SH、ASTM、DIN、JIS、ISO等标准组织,年产各种材质、规格的不锈钢焊接管,无缝管,产品已被广泛应用于国内外石油、化工、医药、造纸、造船、食品、核电、军工、机械行业, 材质有:304、304L、316L、304H、304N、304LN、321H、316Ti、316H、317、317L、321、310S、S31803等几大常用钢种及部分特殊钢种;欢迎广大客户光临指导。
不锈钢管TP304H特点:不锈耐热钢,具有良好的弯管、焊接工艺性能,耐腐蚀性,高的持久强度和组织稳定性,冷变形能力非常好。使用温度最高可达650℃,抗氧化温度最高可达850℃。
应用:用于制造大型发电机组锅炉过热器管、再热器管、蒸汽管道和石油化工的热交换管。用于锅炉管的允许抗氧化温度为705℃。
不锈钢管TP347H特点:是用铌稳定的奥氏体热强钢。具有良好的热强性及抗晶间腐蚀性能,焊接性能良好,在碱、海水和多种酸中都有很好的耐腐蚀性能。
应用:用于大型锅炉过热器管、再热器管、蒸汽管道和石油化工的热交换器。用于锅炉管中允许的抗氧化温度为750℃。
310S耐高温不锈钢:我公司研发的用于软磁体耐氧体制粉耐高温不锈钢炉管,最大口径可达1500mm厚度达25mm长度13米以上,常年使用温度在1080摄氏度下不氧化、不变形,耐“氯根”腐蚀,最高使用温度可达1100摄氏度。
TP321(0Cr18Ni9Ti;1.4541)不锈钢管
生产标准:GB/T;GBASTM A312,ASTM A213,ASTM A269,ASTM A249,ASTM A789,ASTM A790,EN10216-5,EN10217-7,DIN17457,DIN17458,EN ISO 1127以及JIS等
化学成分:C≤0.08 Mn≤2 P≤0.04 S≤0.03 Si≤0.75 Ni:9~13 Cr:17~20&
双相不锈钢是一种铁素体-奥氏不锈钢。它综合了铁素体和奥氏体最有益的性能,具有很好的抗氯离子应力腐蚀开裂,比317L有更好的抗氯离子点蚀和缝隙腐蚀能力,很好的抗普通腐蚀的能力,很好的抗硫化物应力腐蚀能力。&
由于该钢铬和钼的含量都很高,因此具有极好的抗点腐蚀和均匀腐蚀的能力。双相头微组织保证了该钢具有很高的抗应力腐蚀破裂的能力,同时机械强度也很高。&
双相不锈钢2205的应用领域:造纸工业设备,食品工业加工设备,火电厂烟气脱硫设备,海上石油平台(热交换器管,水处理和供水系统,消防系统,喷水系统,稳水系统),脱盐(淡化)
设备(Ro设备中的高压管,海水管)等特殊化工环境设备,油田管道和设备,其他化工设备。 用于炼油, 化肥,造纸,石油,化工 等耐海水耐高温浓硝酸等 的热交换器和冷淋器及器件。
主营产品:304不锈钢管 316不锈钢管 304L不锈钢管 316L不锈钢管 310S不锈钢管 317L不锈钢管 不锈钢焊管 不锈钢无缝管 不锈钢U型管 双相不锈钢管 德标DIN不锈钢管&
欧标EN不锈钢管 美标ASTM、ASME不锈钢管 日标JIS不锈钢管 304H不锈钢管 304LN不锈钢管 316H不锈钢管 316Ti不锈钢管 317不锈钢管 31803不锈钢管TP304(0Cr18Ni9, 1.4301)不锈钢管
生产标准:GB/T14976-02,GB13296-07,GB/T12771-08,ASTM A312,ASTM A213,ASTM A269,ASTM A249,ASTM A789,ASTM A790,EN10216-5,EN10217-7,DIN17457,DIN17458,EN ISO 1127以及JIS 等
化学成分:C≤0.08 Mn≤2 P≤0.04 S≤0.03 Si≤0.75 Ni:8~11 Cr:18~20基本性能: Ωb≥520Mpa;Ω0.2≥205Mpa;δ5≥35%
TP304L(00Cr19Ni10,1.7)不锈钢管
生产标准:GB/T14976-02,GB13296-07,GB/T12771-08,ASTM A312,ASTM A213,ASTM A269,ASTM A249,ASTM A789,ASTM A790,EN10216-5,EN10217-7,DIN17457,DIN17458,EN ISO 1127以及JIS等
化学成分:C≤0.035D Mn≤2 P≤0.04 S≤0.03 Si≤0.75 Ni:8~11 Cr:18~20
基本性能:Ωb≥480Mpa;Ω0.2≥175Mpa;δ5≥35%
TP304LN(00Cr18Ni10N,1.4311)不锈钢管
生产标准:GB/T;GB,ASTM A312,ASTM A213,ASTM A269, ASTM A789,ASTM A790,EN10216-5,DIN17458,EN ISO 1127以及JIS等
化学成分:C≤0.035 Mn≤2 P≤0.04 S≤0.03 Si≤0.75 Ni:8~11 Cr:18~20 N:0.1-0.16
基本性能:Ωb≥515Mpa;Ω0.2≥205Mpa;δ5≥35%
产品应用于: 食品.化工设备,石油石化,机械,电场,军工,医药,船舶等
316Ti(0Cr18Ni12Mo2Ti;1.4571)不锈钢管
规格:外径630mm~8mm 壁厚 35mm~1mm
生产标准:GB/T14976-02;GB13296-07,ASTM A312,ASTM A213,ASTM A269,ASTM A789,ASTM A790,EN10216-5,DIN17458,EN ISO 1127以及JIS等
化学成分:C≤0.08 Mn≤2 P≤0.04 S≤0.03 Si≤1 Ni:11~14 Cr:16~19 Mo:1.8~2.5 Ti:5×C%~0.7
基本性能:Ωb≥520MΩ0.2≥205Mδ5≥35%
材质精选: 浙江温州罗东钢管厂
产品应用于: 食品.化工设备,石油石化,机械,电场,军工,医药,船舶等
一、什么是不锈钢?-
不锈钢是指在大气、蒸汽、水、酸、碱和盐等溶液中具有一定稳定性的钢的总称。一般来讲,耐大气、蒸汽、水等弱介质腐蚀的钢称为不锈钢,把耐酸、碱、盐等强侵蚀介质腐蚀的钢称为耐蚀钢。其中一些在弱腐蚀介质中不生锈的钢,不一定在强腐蚀介质中耐腐蚀,而在强腐蚀介质中耐腐蚀的钢,一般都具有良好的不锈性。不锈钢的“不锈”是相对的,取决于钢种和使用环境。-
不锈钢是之所以具有耐腐蚀能力,主要原因就在于钢中含有铬。铬能够提高基体电极电位,防止电化学腐蚀,同时铬还在钢件表面生成一层坚固致密的顿化膜,使金属与外界的介质隔离,阻止金属被进一步腐蚀。 -
不锈钢能够不生锈、耐腐蚀,所需要的最低铬含量是多少呢?欧洲标准中规定为不小于10.5%,日本工业标准规定一般不小于11%,我国一般认为不小于12%。实际上,不锈钢的耐腐蚀性能和对铬元素的含量要求取决于腐蚀介质的种类、浓度、温度、 压力、流动速度,以及钢中除铬以外的其它合金元素等许多因素。-
为了使不锈钢既具有良好的耐腐蚀性能,又具有良好的力学和物理等其它性能,根据不同要求,钢中除添加较高含量的合金元素铬以外,还匹配添加镍、钼、锰、氮等其它合金元素。这样,不仅可以改变钝化膜的化学组成,强化它在苛刻介质中的耐腐蚀能力,而且使钢材还能获得足够的强度、塑性和韧性,以及良好的工艺性能,如可铸造性、可焊接性、加工成型性等。-
二、不锈钢的分类、性能特点和用途-
不锈钢的种类很多,国际上通行的分类方法是按金相组织划分为五类,即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体―铁素体双相不锈钢、马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢。-
(1)马氏体不锈钢:含铬量12%~18%,含碳量0.1%~0.5%,甚至可达1%,常见的有420,431等。-
马氏体不锈钢能进行淬火,淬火后具有较高的硬度、强度和耐磨性及良好的抗氧化性,有磁性,内应力大且脆。经低温回火后可消除其应力,提高塑性。最常用的马氏体不锈钢是420,即ZG20Cr13,在五金工具上用得较多。-
& 马氏体不锈钢切削加工较困难,有切屑擦伤或粘结的明显趋向,刀具易磨损。当钢中含碳量低于0.3%时,组织不均匀,粘附性强,切削时容易产生积屑瘤,且断屑困难,工件已加工表面质量低。含碳量达0.4%~0.5%时,切削加工性较好。马氏体不锈钢经调质处理后,可获得优良的综合力学性能,其切削加工性比退火状态有很大改善。-
(2)铁素体不锈钢:含铬量12%~30%,金相组织为铁素体,有磁性。430是最常用的铁素体不锈钢。-
铁素体不锈钢加热冷却时组织稳定不发生相变,故热处理不能使其强化。与304型奥氏体不锈钢相比较,无镍的430铁素体不锈钢的原料成本是较低的,并具有抗氧化性好、导热系数大、热膨胀系数低的优点,广泛用于制作炊具零件。但耐腐蚀能力和成型性不如304好。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。铁素体不锈钢在铸态下比较脆,需要进行退火处理。 -
铁素体不锈钢的切削加工性一般较好。但切屑呈带状,切屑容易擦伤或粘结于切削刃上,从而增大切削力,切削温度升高,同时可能使工件表面产生撕裂现象。-
(3)奥氏体不锈钢:含铬量12%~25%,含镍量7%~20%(或20%以上),最典型的代表是304不锈钢,对应的铸造牌号是ASTMA743 CF-8,是用途最广的不锈钢品种。常见的还有316(CF-8M)、304L(CF-3)、316L(CF-3M)等。-
奥氏体不锈钢具有良好的塑性和耐蚀能力,较突出的是冷变形能力,是不锈钢中的主流。奥氏体不锈钢加热时组织不变,故不能通过淬火强化,经固溶处理后可以使碳化物溶解于奥氏体基体,可略改善其耐腐蚀能力和切削加工性。含碳量在0.03%以下的低碳奥氏体不锈钢(如304L,316L等)可以显著提高其耐晶间腐蚀性能。-
奥氏体不锈钢的切削加工性比较差,切削时的带状切屑连绵不断,断屑困难,且极易产生加工硬化,硬化层给下一次切削带来很大难度,使刀具急剧磨损,刀具耐用度大幅度下降。-
304不锈钢含有18-20%的铬和8-11%的镍,是典型的18-8型奥氏体不锈钢,用途非常广泛。304不锈钢型材的化学成分标准可参阅ASTM A276《不锈钢棒材和型材标准》和JIS G4303《不锈钢棒材》,铸造的304材质标准参阅ASTM A743 CF-8和JIS G5121 SCS13(或SCS13A)。从规范的角度讲,只有化学成分符合标准规定才能称为304不锈钢,市场上所谓的6个镍或者7个镍的304是不符合要求的,根本就不能叫做304。-
303是一种易切削的奥氏体不锈钢,是在304的基础上加入0.15%以上的硫并略微调整铬和碳的含量。硫在钢中以MnS非金属夹杂物的形式存在,破坏金属的整体性,成为无数个微小的缺口,减少切削时使金属撕裂所需的能量,切削加工时易断屑;同时MnS还可以有滑润作用,而本身的硬度低,故能减少刀具磨损,提高表面质量。但硫是一种有害杂质元素,显著降低不锈钢的力学性能和耐腐蚀能力,常规不锈钢大多要求把硫含量控制在0.040%以下,鉴于硫的有害作用和炉料的管理问题,精密铸造极少使用303的材质。-
单相奥氏体不锈钢无磁性,但经过热加工或冷变形后可能诱发马氏体相变而产生磁性,铸造的304或316不锈钢由于成分偏析可能残留少量铁素体而带有弱磁性。决定不锈钢组织和性能的关键是化学成分,不能简单地认为带磁就不是304不锈钢。-
奥氏体不锈钢又可分为300和200两大系列,300系列的不锈钢镍含量比较高,耐腐蚀能力比较强,典型钢号为304和316。200系列不锈钢以锰或氮代替了部分镍,耐腐蚀能力稍差一些,且加工硬化现象明显,但价格比300系列便宜,典型钢号是201和202。-
& (4)双相不锈钢:奥氏体和铁素体各占50%左右,其中最少的相不少于30%。双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的性能特点,强度高、塑性好,耐腐蚀,具有良好的综合性能。双相不锈钢的突出优点是屈服强度高和抗应力腐蚀能力强,主要用于石化设施和高强度的不锈钢连接件。常见的铸造双相不锈钢有CD4MCu、1.0等。双相不锈钢在温度较高时容易析出脆性相,故使用温度不宜超过250℃。双相不锈钢由于强度高、塑性好、导热性差使加工变得更加困难,切削加工性比奥氏体不锈钢还差。-
(5)沉淀硬化不锈钢:含有较高的铬、镍和很低的碳,并含有能起沉淀硬化的铜、铝、钼等合金元素,它们在回火时时效析出,产生沉淀硬化,使钢具有很高的强度和硬度。加入铌可以防止晶间腐蚀。典型钢号是美国的17-4PH,对应铸造牌号ASTM A747 CB7Cu-1.沉淀硬化不锈钢的热处理是固溶化退火加时效,不同的时效温度得到不同的硬度。-
三、不锈钢为什么也会生锈? -
不锈钢的防锈和耐蚀能力取决于其化学成分、使用条件及环境介质类型,不同牌号的不锈钢耐蚀能力也不同。 如304不锈钢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就会生锈了;而316不锈钢则表现良好。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。常用不锈钢耐腐蚀能力由强到弱的顺序依次为316L、316、304L、304、202、201、430、420。-
不锈钢是靠其表面形成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。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生活中多见的有如下几种: -
1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个 微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。 -
2.不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧情况下构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面有腐蚀。 -
3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石 灰水喷溅)引起局部腐蚀。-
4.在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ),污染物遇冷凝水形成硫酸、硝酸、醋酸液滴引起化学腐蚀。-
不锈钢是具有100年发展历程的现代材料
自本世纪初发明不锈钢以来,不锈钢就把现代材料的形象和建筑应用中的卓越声誉集于一身,使其竞争对手羡慕不已。
只要钢种选择的正确,加工适当,保养合适,不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。
在建筑、大楼和结构的行业中,不锈钢成功的关键是其具有良好的耐腐蚀性能。
不锈钢为什么耐腐蚀?
所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种钝化膜,继续起保护作用。
因此,所有的不锈钢都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
不锈钢的类型
不锈钢一词不仅仅是单纯指一种不锈钢,而是表示一百多种工业不锈钢,所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途,然后再确定正确的钢种。有关不锈钢的进一步详细情况可参见由NiDI编制的不锈钢指南软盘。
幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17~22%的铬,较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性,特别是耐含氯化物大气的腐蚀。
钢种 典型钢成分&
430 17%Cr   0.07%C  &
304L 18%Cr 10%Ni 0.03%C  &
304 18%Cr 10%Ni 0.06%C  &
316L 17%Cr 12%Ni 0.03%C 2.5%Mo&
316 17%Cr 12%Ni 0.06%C 2.5%Mo&
2205 22%Cr 5.5%Ni 0.03%C 3%Mo&
耐大气腐蚀
经验表明,大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明,建议把地域分成四类,即:乡村,城市,工业区和沿海地区。
乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低,只有无污染的工业。
城市为典型的居住、商业和轻工业区,该区内有轻度污染,例如交通污染。
工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体,例如硫和氮的氧化物,或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒,像钢铁生产过程中产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。
沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是,海洋大气可以向内陆纵深蔓延,在海岛上更是如此,盛行风来自海洋,而且气候恶劣。例如,英国气候条件就是如此,所以整个国家都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气,特别是由于蒸发造成盐沉积集聚,再加上雨水少,不经常被雨水冲刷,沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话,腐蚀性就更大。
美国、英国、法国、意大利、瑞典和澳大利亚所进行的研究工作已经确定了这些区域对各种不锈钢耐大气腐蚀的蚀的影响。有关内容在NiIDI出版的《建筑师便览》中作了简单介绍,该书中的表可以帮助设计人员为各种区域选择成本效益最好的不锈钢。
在进行选择时,重要的是确定是否还有当地的因素影响使用现场环境。例如,不锈钢用在工厂烟囱的下方,用在空调排气挡板附近或废钢场附近,会存在非一般的条件。
维修及清理
和其它曝露于大气中的材料一样,不锈钢也会脏。今后的讲座将分析影响维修及清理成本的设计因素。但是,在雨水冲刷,人工冲洗和已脏表面之间还存在着一种相互关系。
通过把相同的板条直接放在大气中和放在有棚的地方确定了雨水冲刷的效果。人工冲洗的效果是通过人工用海绵沾上肥皂水每隔六个月擦洗每块板条的右边来确定的。结果发现,与放在有棚的地方和不被冲洗的地方的板条相比,通过雨水冲刷和人工擦洗去除表面的灰尘和淤积对表面情况有良好的作用。而且还发现,表面加工的状况也有影响,表面平滑的板条比表面粗糙的板条效果要好。
因此洗刷的间隔时间受多种因素影响,主要的影响因素是所要求的审美标准。虽然许多不锈钢幕墙仅仅是在擦玻璃时才进行冲洗,但是,一般来讲,用于外部的不锈钢每年洗刷两次。
大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。
然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。
在干燥的室内环境中使用430不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,最好采用316不锈钢。
现在,人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为双相不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢
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1Cr13~4Cr13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13%~30%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α&=&γ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18-8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450~850℃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SCC(Stress Crack Corrosion)。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45~50%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Si2~4%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 2000 MPa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850~1050℃,850℃则需保温3h,1050℃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℃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850~880℃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300~350℃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500~950℃,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40~60%δ-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。&
不锈钢无缝管的相关定义
⑴、不锈钢无缝管定义
不锈钢无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。
⑵、不锈钢无缝管的特点
其一、该产品的壁厚越厚,它就越具有经济性和实用性,壁厚越薄,它的加工成本就会大幅度的上升;其次、该产品的工艺决定它的局限性能,一般无缝钢管精度低:壁厚不均匀、管内外表光亮度低、定尺成本高,且内外表还有麻点、黑点不易去除;其三、它的检测及整形必须离线处理。因此它在高压、高强度、机械结构用材方面体现了它的优越性。
⑶、不锈钢管的种类
接轧制方法分热轧、热挤压和冷拔(轧)不锈钢管。
按不锈钢金相组织不同分半铁素体半马氏体系不锈钢管、马氏体不锈钢管、奥氏体系不锈钢管、奥氏体-铁素铁系不锈钢管等。
⑷、不锈钢管规格及外观质量
A、按GB14975-94《不锈钢无缝钢管》规定,钢管通常长度(不定尺)热轧钢管1.5~10m,热挤压钢管等于和大于1m。冷拔(轧)钢管壁厚0.5~1.0mm者,1.0~7m;壁厚大于1.0mm者,1.5~8m。&
B、热轧(热挤压)钢管的直径54~480mm共45种;壁厚4.5~45mm共36种。冷拔(轧)钢管的直径6~200mm共65种;壁厚0.5~21mm共39种。&
C、钢管内外表面不得有裂缝、折叠、龟裂、裂纹、轧折、离层和结疤缺陷存在,这些缺陷应完全清除掉(供机械加工用管除外),清除后不得使壁厚和外径超过负偏差。凡不超过允许负偏差的其他轻微表面缺陷可不清除。
&  D、直道允许深度。热轧、热挤压钢管、直径小于和等于140mm的不大于公称壁厚的5%,最大深度不大于0.5mm;冷拔(轧)钢管不大于公称壁厚的4%,最大深度不大于0.3mm。&
E、钢管两端应切成直角,并清除毛刺。
不锈钢牌号的主要用途
牌号&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 类型 用途&
1Cr18Ni9Ti& 奥氏体型 使用最广泛,适用于食品、化工、医药、原子能工业&
0Cr25Ni20& 奥氏体型 炉用材料,汽车排气净化装置用材料&
1Cr18Ni9& 奥氏体型 经冷加工有高的强度,建筑用装饰部件&
0Cr18Ni9& 奥氏体型 作为不锈耐热钢使用最广泛、食品用设备,一般化工设备,原子能工业用&
00Cr19Ni10& 奥氏体型 用于抗晶间腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器、建材、耐热零件及热处理有困难的零件&
0Cr17Ni12Mo2& 奥氏体型 适用于在海水和其它介质中,主要作耐点蚀材料,照相、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母&
00Cr17Ni14Mo2& 奥氏体型 为0Cr17Ni12Mo2的超低碳钢,用于对抗晶间腐蚀性有特别要求的产品&
1Cr18Ni12Mo2Ti& 奥氏体型 用于抗硫酸、磷酸、甲酸、乙酸的设备,有良好的耐晶间腐蚀性&
0Cr18Ni12Mo2Ti& 奥氏体型 同上&
0Cr18Ni10Ti& 奥氏体型 添加Ti提高耐晶间腐蚀,不推荐作装饰部件&
0Cr16Ni14& 奥氏体型 无磁不锈钢,作电子原件&
0-1Cr20Ni14Si2&
& 奥氏体型 具有较高的高温强度及抗氧化性,对含硫气氛较敏感,在600-800℃有析出相的脆化倾向,适用于制作承受应力的各种炉用构件&
1Cr17Ni7& 奥氏体型 适用于高强度构件,火车客车车厢用材料&
00Cr18Ni5Mo3Si2& 奥氏体型+铁素体 耐应力腐蚀破裂性能良好,具有较高的强度,适用于含氯离子的环境,用于炼油、化肥、造纸、石油、化工等工业,制造热交换器、冷凝器等&
0Cr17(Ti)& 铁素体型 用于洗衣机内桶冲压件,装饰用&
00Cr12Ti& 铁素体型 用于汽车消音器管,装饰用&
0Cr13Al& 铁素体型 从高温下冷却不产生显著硬化,汽轮材料,淬火用部件,复合钢材&
1Cr17& 铁素体型 耐蚀性良好的通用钢种,建筑内装饰用,重油燃烧部件,用于家庭用具,家用电器部件&
0Cr13& 铁素体型 作较高韧性及受冲击负荷的零件,如汽轮叶片,结构架,螺栓,螺帽等&
1Cr13& 马氏体型 具有良好的耐蚀性,机械加工性,用作一般用途、刀刃机械零件、石油精炼装置、螺栓、螺母、泵杆、餐具等&
2Cr13& 马氏体型 淬火状态下硬度高,耐蚀性良好,作汽轮机叶片,餐具(刀)&
不锈钢钢管的分类与用途
一、不锈钢钢管的分类&
&& 1、按生产方法分类:&
& (1)无缝管――冷拔无缝管、挤压无缝管、冷轧无缝管。&
& (2)焊管:&
&&&& (a) 按工艺分类――气体保护焊管、电弧焊管、电阻焊管(高频、低频)。&
&&&& (b)& 按焊缝分――直缝焊管、螺旋焊管。&
&& 2、按断面形状分类:(1)圆形钢管;(2)矩形管。&
&& 3、按壁厚分类――薄壁钢管、厚壁钢管&
&& 4、按用途分类:(1)民用管分圆管、矩管、花管,一般用于装饰、建筑、结构等方面;&
& (2)工业管:工业配管用钢管、一般配管用钢管(饮用水管)、机械构造/流体输送管、锅炉热交换管、食品卫生管等。
一般应用于工业的各个领域如:石油化工、造纸、核能、食品、饮料、医药等行业对流体介质要求较高管道。&
二、无缝钢管&
&& 不锈钢无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。&
&& 1.无缝钢管的制造工艺及流程:&
&& 冶炼>钢锭>轧钢>锯切>剥皮>穿孔>退火>酸洗>上灰>冷拔>切头>酸洗>入库&
&& 2.无缝钢管的特点:&
&& 从上面的工艺流程我们不难看出:其一、该产品的壁厚越厚,它就越具有经济性和实用性,壁厚越薄,它的加工成本就会大幅度的上升;
其次、该产品的工艺决定它的局限性,一般无缝钢管精度低:壁厚不均匀、管内外表光亮度低、定尺成本高,且内外表还有麻点、黑点不易去除;其三、它的检测及整形必须离线处理。
因此,它在高压、高强度、机械结构用材方面体现了它的优越性。&
三、焊接钢管&
&& 焊接钢管简称焊管,是用钢板或钢带经过机组和模具卷曲成型后焊接制成的钢管。&
&& 1. 钢板>分条>成型>溶接>感应光亮热处理>内外焊道处理>整形>定径>涡流检测>激光测径>酸洗>入库&
&& 2.焊接钢管的特点:&
&& 从上面的工艺流程我们不难看出:其一、该产品是连续在线生产,壁厚越厚,机组及溶接设备的投资就越大,它就越不具有经济性和实用性。
壁厚越薄,它的投入产出比就会相应下降;其次该产品的工艺决定它的优缺点,一般焊接钢管精度高、壁厚均匀、管内外表光亮度高(钢板的表面等级决定的钢管表面亮度)、可任意定尺。
因此,它在高精度、中低压流体应用方面体现了它的经济性及美观性。
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