不銹鋼有一個基本元素,即它們都含鉻。在含量大約為12%時,該元素通過自發形成一種穩定的、透明的鈍化膜來延緩腐蝕。較高的合金含量可通過強化薄膜和快速自我修復薄膜來提高抗腐蝕性。商業品牌的不銹鋼鉻含量上限約為30%。
圖4-4所示為某一含碳量下的鉻一鐵雙合金相圖。所謂的γ環區(奧氏體)是在鉻含量約為11-13%情況下產生的。如果其它奧氏體形成元素增加的話,鉻含量可擴大至約16-18% 。特別應該注意的是碳、氮和鎳的影響,它們可擴大穩定奧氏體的范圍。圖4-5表明了碳和氮元素的加入對邊界移動的影響。
如果不銹鋼在加熱和冷卻過程中通過γ相區。它經過鐵素體——奧氏體——馬氏體轉變,而稱為馬氏體不銹鋼,一般這樣的不銹鋼是磁性的類似鐵并且可以通過熱處理使其硬化。
另一方面,含鉻17%的合金(很少甚至沒有奧氏體形成元素)位于γ環的外邊,保留了鐵素體結構,但通過熱處理不能使其硬化。也有磁性(由于鐵素體結構)稱之為鐵素體不銹鋼,鐵素體不銹鋼在所有溫度下為一同相。
1Cr17鋼有相當的深沖性能,同時易于拋光和冷成型,0Cr17Ti和1Cr17Ti冷成型性和深沖性能均較好。1Cr17,1Cr17Ti和0Cr17Ti均易于熱加工,適合的熱變形溫度為1050-1150℃。為了獲得微細晶粒和較好的塑性,熱變形終止溫度需<800℃并盡量低,同時在此溫度下應有足夠變形量。這三種不銹鋼的熱處理工藝為:700-800℃加熱后空冷。1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti均可焊接,且1Cr17Ti和0Cr17Ti可焊性較1Cr17鋼為佳。通常采用小電流、高焊速并使用焊接層次盡量少的焊接工藝。截面厚度尺寸大于6mm的板、管材不宜用作焊接結構件。1Cr17鋼焊后不適于在導致其晶間腐蝕的氧化性酸中使用。當采用18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼焊條(或焊絲)進行焊接時,焊前不需預熱,焊后也不需熱處理。
不銹鋼板在堿溶液中應用有怎樣的表現?
不銹鋼板具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經過鍍色等表面處理,而發揮不銹鋼所固有的表面性能在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,用途也是相當廣泛。
不銹鋼板對弱堿,如氫氧化氨和有機化合物如苯胺、毗啶和脂族胺具有優良的耐蝕性能, 不銹鋼板可用于氨蒸餾器及某些類型的胺化反應中。通過氫氧化鈉溶液腐蝕試驗,不銹鋼在強堿溶液中的性能中, 不銹鋼板在濃度50%以下的NaOH溶液中,在104℃溫度下,一般只發生輕度腐蝕。在更高的溫度和濃度下,則腐蝕趨向嚴重。
在各種應力作用下, 不銹鋼板在熱的氫氧化鈉溶液或氮氧化鉀溶液中可能發生應力腐蝕裂紋。熱的金屬表面受稀溶液侵蝕時,由于氫氧化物的蒸發濃編金屬也可能受到腐蝕。
所以,面對堿溶液這種會破壞鋼材的介質,不銹鋼板也會容易出現銹蝕的的情況,所以我們在對 不銹鋼板進行存放過程中,一定要注意 不銹鋼板的存放環境。
鐵素體不銹鋼適用環境與基本用途
0Cr13是鐵素不銹鋼中鉻含量 的一種。它具有不銹性,而且耐蝕性優于含碳量 的1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13馬氏體不銹鋼。它具有良好的塑、韌性的和冷成型性,而且優于鉻含量更高的其它鐵素體不銹鋼。當0Cr13 鋼中含碳量控制很低時,其塑性,特別是韌性、冷成型性還會顯著提高。0Cr13 鋼主要用于制造耐水蒸汽,碳酸氫銨母液,熱的含硫石油腐蝕的部件和設備的襯里等。
這是三種中等鉻含量的鐵素體不銹鋼。當1Cr17鋼中含碳量較高而鉻含量較低時,此鋼的組織結構除鐵素體外還有一定量的珠光體。1Cr17Ti,0Cr17Ti,由于含鈦或既含鈦且碳量又低,故這兩種鋼均為純鐵素體組織。同時,它們的耐晶間腐蝕和焊接性能均優于1Cr17 鋼。 0Cr17Ti 含碳量較1Cr17Ti 低,故耐蝕性也較1Cr17Ti稍優。這三種鐵素體不銹鋼的脆性轉變溫度均在室溫以上,而且都對缺口敏感。所以,它們均不適于制做在室溫以下承受載荷的設備和部件,且通常使用的鋼材其截面尺寸一般不允許超過4mm。1Cr171Cr17Ti0Cr17Ti在大氣、水蒸汽等弱介質中具有不銹性,但當介質中含有較高Cl-時,不銹性則嫌不足; 這三種鋼在氧化性酸溶液中均有接近1Cr18Ni19(Ti)鋼的耐蝕性。 由于這三種鋼具有耐蝕性,力學性能以及熱導率高的特點,這三種鋼主要用于生產硝酸,硝銨的化工設備,如吸收塔,熱交換器、酸槽、輸送管道、貯槽等。它們也可用于食品、釀灑、廚房、家用電器中,制造耐蝕、清潔部件。