不銹鋼是工作中接觸到的較常見的鋼制資料之一,了解不銹鋼常識,有助于協(xié)助我們更好的掌握設(shè)備選型和運(yùn)用。
不銹鋼(Stainless Steel)是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)(酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。
實(shí)踐運(yùn)用中,由于兩者在化學(xué)成分上的差異,前者不必定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕,而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。
常見分類
一般按金相分析分為三類:
分為三類:奧氏體型不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、馬氏體型不銹鋼。在這三類基本金相安排基礎(chǔ)上,為了特定需求與目的,又衍生出了雙相鋼、沉積硬化型不銹鋼和含鐵量低于50 %的高合金鋼。
1、奧氏體型不銹鋼
基體以面心立方晶體結(jié)構(gòu)的奧氏體安排為主,無磁性;主要經(jīng)過冷加工使其強(qiáng)化(并或許導(dǎo)致必定的磁性)的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以200和300系列的數(shù)字標(biāo)明,如304。
2、鐵素體型不銹鋼
基體以體心立方晶體結(jié)構(gòu)的鐵素體安排(a相)為主,有磁性;一般不能經(jīng)過熱處理硬化,但冷加工可使其輕微強(qiáng)化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以430和446為標(biāo)明。
3、馬氏體型不銹鋼
基體為馬氏體安排,有磁性,經(jīng)過熱處理可調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼;美國鋼鐵協(xié)會以410、 420以及440數(shù)字標(biāo)明。馬氏體在高溫下具有奧氏體安排,當(dāng)以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋬鲋潦覝貢r,奧氏體安排能夠轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體(即淬硬)。
4、奧氏體一鐵素體(雙相)型不銹鋼
基體兼有奧氏體和鐵素體兩相安排,其中較少相基體的含量一般大于15 %,有磁性;可經(jīng)過冷加工使其強(qiáng)化的不銹鋼。與奧氏體不銹鋼相比,雙相鋼強(qiáng)度高,耐晶間腐蝕和耐Cl2化物應(yīng)力腐蝕及點(diǎn)腐蝕才能均有明顯提高。
5、沉積硬化型不銹鋼
基體為奧氏體或馬氏體安排,并能經(jīng)過沉積硬化處理使其硬化的不銹鋼。美國鋼鐵協(xié)會以600系列的數(shù)字標(biāo)明,如630,即17-4PH。
一般來說,除合金外,奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性是比較優(yōu)異的,在腐蝕性較低的環(huán)境中,能夠選用鐵素體不銹鋼,在輕度腐蝕性環(huán)境中,若要求具有強(qiáng)度高或硬度高,能夠選用馬氏體不銹鋼和沉積硬化不銹鋼。
不銹鋼原料判定辦法
色彩區(qū)別:
經(jīng)酸洗后,不銹鋼外表色彩為銀白色、明亮;鉻鎳不銹鋼色彩為銀白色、翡翠色;鉻不銹鋼色彩為淺灰色,弱??;鉻錳氮不銹鋼色彩與鉻鎳不銹鋼相似。冷軋非退火鉻鎳不銹鋼,外表銀白色,反光。
用磁鐵辨別:
由于鉻不銹鋼在任何狀態(tài)下都能被磁鐵吸引,鉻鎳不銹鋼在退火狀態(tài)下一般對錯磁性的,有些在冷加工后會有磁性。然而,高錳高錳鋼對錯磁性的,CrNi-N不銹鋼的磁性更為復(fù)雜,有的對錯磁性的,有的是磁性的,有的是縱面無磁性的,橫面有磁性的。
用硫酸銅辨別:
去除鋼材外表的氧化層,在上面滴一滴水,用硫酸銅擦拭。假如擦拭后不變色,一般為不銹鋼;假如變成紫紅色,非磁性為高錳鋼,磁性一般為一般鋼或低合金鋼。
可是以上辦法,作為不銹鋼判定來說,只能經(jīng)過外觀、磁性、耐腐蝕來初步判定,實(shí)踐上不同商標(biāo)不銹鋼,不只物理性能有差異,在微觀范疇,元素成分含量也會存在波動性差異,或許成分類別上的差異。
不銹鋼原料成分剖析辦法
化學(xué)剖析法:
常用火花放電原子發(fā)射光譜法,是一種常用的資料成分剖析辦法,可用于測定鐵基、鎳基和鈷基合金等資料剖析。
SPSE的原理是將制備好的塊狀樣品作為一個電級,用光源生器使樣品與對電級之間激發(fā)發(fā)光,并將該光束引進(jìn)分光計(jì),經(jīng)過色散元件將光束色散后,對選定的內(nèi)標(biāo)線和剖析線的強(qiáng)度進(jìn)行測量。依據(jù)規(guī)范樣品制作的校準(zhǔn)曲線,求出剖析樣品中待測元素的含量。
在不銹鋼原料成分剖析中,需要先對不銹鋼進(jìn)行預(yù)處理,如去除外表氧化物等。預(yù)處理后的不銹鋼樣品能夠經(jīng)過火花放電原子發(fā)射光譜儀進(jìn)行剖析,得到樣品中鉻元素的含量。
火花放電原子發(fā)射光譜法能夠快速、準(zhǔn)確地測定不銹鋼中的碳、鉻、鎳、鉬、錳、氮等元素的含量。可是這種辦法只能測定不銹鋼的主要元素含量,無法測定微量元素,而且需要運(yùn)用特定的化學(xué)試劑和操作流程,對實(shí)驗(yàn)室條件和操作人員技術(shù)要求較高。
X射線熒光光譜剖析法:
這是一種無損傷、快速、半定量剖析的快速剖析辦法,能夠剖析不銹鋼中的鐵、鉻、鎳、鈦、鋁等元素??墒沁@種辦法的準(zhǔn)確度不高,只能用于簡單的定性剖析,無法進(jìn)行定量剖析。
濕法剖析法:
選用單個元素剖析的辦法,操作過程繁瑣,可是能夠一起剖析多個元素,適用于大批量樣品的剖析。假如樣品中含有多種微量元素,則需要運(yùn)用特殊的濕法剖析辦法,如ICP-OES法,能夠一起剖析多種元素。
ICP-OES辦法是一種電感耦合等離子體發(fā)射光譜,簡稱ICP-OES剖析辦法,可用于測定鋼鐵資料中的硅、錳、P、硫、氧等元素。在不銹鋼原料成分剖析中,也能夠運(yùn)用ICP-OES辦法進(jìn)行運(yùn)用。
ICP-OES辦法的原理是將待測樣品作為陰級,經(jīng)過直流高壓電場鼓勵后,產(chǎn)生大量氣態(tài)自 由基,這些自 由基經(jīng)過磕碰與周圍溶液中的方針元素構(gòu)成濃度梯度,然后逸出探針并被檢 測器接納。依據(jù)背景攪擾和信號強(qiáng)度等要素,對特征信號進(jìn)行處理和剖析,從而實(shí)現(xiàn)對樣品中待測元素的測定。