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文檔簡介

1、304不銹鋼304不銹鋼是一種通用性的不銹鋼材料,防銹性能比200系列的不銹鋼材料要強。耐高溫方面也比較好,能高到到1000-1200度。304不銹鋼具有優(yōu)良的不銹耐腐蝕性能和較好的抗晶間腐蝕性能。對氧化性酸,在實驗中得出:濃度65%的沸騰溫度以下的硝酸中,304不銹鋼具有很強的抗腐蝕性。對堿溶液及大部分有機酸和無機酸亦具有良好的耐腐蝕能力。簡介在空氣中或化學腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,不銹鋼是具有美觀的 304不銹鋼樣品表面和耐腐蝕性能好,不必經(jīng)過鍍色等表面處理,而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼,18-8鉻鎳鋼等高合金鋼。

2、 不銹鋼防銹的機理是合金元素形成致密氧化膜,隔絕氧接觸,阻止繼續(xù)氧化。所以不銹鋼并不是“不銹”。 304材料出現(xiàn)生銹現(xiàn)象,可能有以下幾個原因: 1.使用環(huán)境中存在氯離子。 氯離子廣泛存在,比如食鹽、汗跡、海水、海風、土壤等等。不銹鋼在氯離子存在下的環(huán)境中,腐蝕很快,甚至超過普通的低碳鋼。 所以對不銹鋼的使用環(huán)境有要求,而且需要經(jīng)常擦拭,除去灰塵,保持清潔干燥。(這樣就可以給他定個“使用不當”。) 美國有一個例子:某企業(yè)用一橡木容器盛裝某含氯離子的溶液,該容器已使用近百余年,上個世紀九十年代計劃更換,因橡木材料不夠現(xiàn)代,采用不銹鋼更換后16天容器因腐蝕泄漏。 2.沒有經(jīng)過固溶處理。 合金元素沒有

3、溶入基體,致使基體組織合金含量低,抗蝕性能差。 3.這種不含鈦和鈮的材料有天生的晶間腐蝕的傾向。 加入鈦和鈮,再配以穩(wěn)定處理,可以減少晶間腐蝕。 在空氣中或化學腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼, 從金相學角度分析,因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。 為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。 304 是一種通用性的不銹鋼,它廣泛地用于制作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設備和機件。為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。 304不銹鋼是按照美國ASTM標準生產(chǎn)出來的不銹鋼的一個牌號。304相當于我國的0

4、Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不銹鋼。304含鉻19%,含鎳9%。 304是得到最廣泛應用的不銹鋼、耐熱鋼。用于食品生產(chǎn)設備、普通化工設備、核能等. 304不銹鋼化學成份 規(guī)格 C Si Mn P S Cr Ni(鎳) Mo 不銹鋼SUS304密度為7.93 克/厘米3 SUS304化學成分 0.08 1.00 2.00 0.05 0.03 18.00-20.00 8.2510.50 性能系統(tǒng)描述:304不銹鋼是應用最為廣泛的一種鉻-鎳不銹鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性。在大氣中耐腐蝕, 如果是工業(yè)性氣氛或重污染地區(qū),則需要及時清潔以避免腐蝕。適合用于食品的加工、儲存和

5、運輸。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式換熱器、波紋管、家庭用品、建材、化學、食品工業(yè)等。304不銹鋼為國家認可的食品級不銹鋼。 304不銹鋼大圖標準國際不銹鋼標示方法 美國鋼鐵學會是用三位數(shù)字來標示各種標準級的可鍛不銹鋼的。其中: 奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標示,例如,某些較普通的奧氏體不銹鋼 是以201、 304、 316以及310為標記,鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。 鐵素體不銹鋼是以430和446為標記,馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標記,雙相(奧氏體鐵素體), 不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名稱或商標命

6、名。 4)標準的分類和分級 4-1分級分類: 國家標準GB 行業(yè)標準YB 地方標準 企業(yè)標準Q/CB 4-2 分類: 產(chǎn)品標準 包裝標準 方法標準 基礎標準 4-3 標準水平(分三級): Y級:國際先進水平 I級:國際一般水平 H級:國內(nèi)先進水平 4-4國標 GB1220-84 不銹鋼棒材(I級) GB4241-84 不銹鋼焊接盤園(H級) GB4356-84 不銹鋼焊接盤園(I級) GB1270-80 不銹鋼管材(I級) GB12771-91 不銹鋼焊管(Y級) GB3280-84 不銹鋼冷板(I級) GB4237-84 不銹鋼熱板(I級) GB4239-91 不銹鋼冷帶(I級) 溶液中的鉻

7、離子能加速不銹鋼管的腐蝕有色金屬的耐腐蝕及應用朱祖芳P.89)先加速腐蝕,當溶液中的離子濃度達到一定值后,鉻離子又能起到緩釋作用的效果。304物理性能抗拉強度 b (MPa)520,條件屈服強度 0.2 (MPa)205,伸長率 5 ()40,斷面收縮率 ()50,硬度:187HB;90HRB;200HVCr鉻:藍白色金屬Cr(2+)二價鉻離子:藍色離子Cr(OH)4 (-)四氫氧化鉻離子:亮綠色離子CrO4(2-)鉻酸根離子:橙黃色離子Cr(3+)三價鉻離子:紫色離子CrO2(-)二氧化鉻離子:綠色離子Cr2O3三氧化二鉻:綠色固體Cr2O7(2-)重鉻酸根離子:橙紅色離子Cr(OH)3氫氧

8、化鉻:灰藍色固體Cr2(SO4)3硫酸鉻:桃紅色固體Cr2(SO4)36H2O硫酸鉻晶體:綠色晶體CrCl36H2O氯化鉻晶體就有三種異構體Cr(H2O)6Cl3氯化鉻晶體:紫色晶體Cr(H2O)5ClCl2H2O氯化鉻晶體:淺綠色晶體Cr(H2O)4Cl2Cl2H2O氯化鉻晶體:暗綠色晶體 (NH4)2Cr2O7重鉻酸銨:橘色固體K2Cr2O7種鉻酸鉀:橙紅色固體CrO4(2)鉻酸根離子:黃色離子Na2CrO4鉻酸鈉:黃色固體K2CrO4鉻酸鉀:黃色固體PbCrO4鉻黃、鉻酸鉛:黃色固體 (NH4)2CrO4鉻酸銨:黃色固體C5H4NHCrO3Cl氯鉻酸吡啶鹽:橙黃色晶體Cr2(OAc)4(

9、H2O)2乙酸亞鉻:深紅色晶體CrO3三氧化鉻:暗紅色固體Cr(NO3)3硝酸鉻:紅紫色固體H2Cr2O7重鉻酸:橘紅色固體 H2CrO4鉻酸:橙黃色固體CrO2Cl2鉻酰氯:暗紅色液體CrCl3氯化鉻:紫色結晶 NH4Cr(NCS)4(NH3)2H2O硫氰酸鉻銨:暗紅色固體 (FeMg)Cr2O4鉻鐵礦:黑色固體CrAl2O3紅寶石;紅色固體、褐色固體、紫色固體 Ag2CrO4鉻酸銀:磚紅色固體BaCrO4鉻酸鋇:黃色固體 Cr(H2O)6(3+)六水化鉻離子:紫色離子 Cr(H2O)4(NH3)2(3+)二氨四水化鉻離子:紫紅色離子 Cr(H2O)3(NH3)3(3+)三氨三水化鉻離子:淺

10、紅色離子 Cr(H2O)2(NH3)4(3+)四氨二水化鉻離子:橙紅色離子 Cr(H2O)(NH3)5(3+)五氨一水化鉻離子:橙黃色離子 Cr(NH3)6(3+)六氨化鉻離子:黃色離子Cr2(SO4)318H2O硫酸鉻晶體:紫紅色晶體 Cr(H2O)4Cl2Cl未知名稱:暗綠色固體 Cr(H2O)6Cl3未知名稱:紫色固體 Cr(H2O)5ClCl2未知名稱:淡綠色固體鈦合金管TA1 TA2 TA3 相關標準有: GB/T 3620.194 鈦及鈦合金牌號和化學成分 GB/T 362595 換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管 TA1、TA2、TA3均為工業(yè)純鈦,它們具有較高的力學性能、優(yōu)良的沖壓性

11、能,并可進行各種形式的焊接,焊接接頭強度可達基體金屬強度的90%,且切削加工性能良好。鈦管對氯化物、硫化物和氨具有較高的耐蝕性能。鈦在海水中的耐蝕性比鋁合金、不銹鋼、鎳基合金還高。鈦耐水沖擊性能也較強. 用于制造凝汽器管子,可在受污染的海水、懸浮物含量高的水中,及在較高的流速下使用. 鈦合金按組織可分三類.(1鈦中加入鋁和錫元素.2鈦中加入鋁鉻鉬釩等合金元素.3鈦中加入鋁和釩等元素.)鈦合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好.另外:鈦合金的工藝性能差,切削加工困難.在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì).還有抗磨性差,生產(chǎn)工藝復雜. 以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦的工業(yè)化

12、生產(chǎn)是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要,使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長速度發(fā)展。目前世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al- 2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦(TA1、TA2和TA3)。 鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業(yè)中應用,用于制作電解工業(yè)的電極,發(fā)電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。 中國于1956年開始鈦和鈦合金研究;60年

13、代中期開始鈦材的工業(yè)化生產(chǎn)并研制成TB2合金。 特點鈦合金與其他金屬材料相比,有下列優(yōu)點:比強度(抗拉強度/密度)高(見圖),抗拉強度可達100140kgf/mm2,而密度僅為鋼的60%。中溫強度好,使用溫度比鋁合金高幾百度,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450500的溫度下長期工作。耐蝕性好,在大氣中鈦表面立即形成一層均勻致密的氧化膜,有抵抗多種介質(zhì)侵蝕的能力。通常鈦在氧化性和中性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,在海水、濕氯氣和氯化物溶液中的耐蝕性能更為優(yōu)異。但在還原性介質(zhì),如鹽酸等溶液中,鈦的耐蝕性能較差。(氫氟酸、氟硼酸、氟硅酸、濃度大于3%的鹽酸和大于4%的硫酸,干氯氣和發(fā)煙硝酸等。低

14、溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253下還能保持一定的塑性。彈性模量低,熱導率小,無鐵磁性。 合金元素鈦有兩種同質(zhì)異晶體:882以下為密排六方結構鈦,882以上為體心立方的鈦。合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類:穩(wěn)定相、提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為穩(wěn)定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。穩(wěn)定相、降低相變溫度的元素為穩(wěn)定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。 氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。氧和氮在相中有較大

15、的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在 0.150.2%和0.040.05%以下。氫在相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產(chǎn)生氫化物,使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。 類別 鈦合金根據(jù)相的組成可分為三類:合金,(+)合金和合金,中國分別以TA、TC、TB表示。 合金含一定量的穩(wěn)定相的元素,平衡狀態(tài)下主要由相組成。合金比重小,熱強性好、具有良好的焊接性和優(yōu)異的耐蝕性,缺點是室溫強度低,通常用作耐熱材料和耐蝕材料。合金通常又可分為全合金(TA7)、近合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和

16、有少量化合物的合金(Ti-2.5Cu)。 (+)合金含一定量的穩(wěn)定相和相的元素,平衡狀態(tài)下合金的組織為相和相。(+)合金有中等強度、并可熱處理強化,但焊接性能較差。(+ )合金應用廣泛,其中Ti-6Al-4V合金的產(chǎn)量在全部鈦材中占一半以上。 合金含大量穩(wěn)定相的元素,可將高溫相全部保留到室溫。合金通常又可分為可熱處理合金(亞穩(wěn)定合金和近亞穩(wěn)定合金)和熱穩(wěn)定合金??蔁崽幚?合金在淬火狀態(tài)下有優(yōu)異的塑性,并能通過時效處理使抗拉強度達到130140kgf/mm2。合金通常作高強度高韌性材料使用。缺點是比重大,成本高,焊接性能差,切削加工困難。 鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金(鈦-鉬,

17、鈦-鈀合金等)、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。典型合金的成分和性能見表。 熱處理 鈦合金通過調(diào)整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強度;針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性;等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。 常用的熱處理方法有退火、固溶和時效處理。退火是為了消除內(nèi)應力、提高塑性和組織穩(wěn)定性,以獲得較好的綜合性能。通常合金和(+)合金退火溫度選在(+)相轉(zhuǎn)變點以下120200;固溶和時效處理是從高溫區(qū)快冷,以得到馬氏體相和亞穩(wěn)定的相,然后在中溫區(qū)保溫使這些亞穩(wěn)定相分解,得到相或化合物等細小彌散的

18、第二相質(zhì)點,達到使合金強化的目的。通常(+)合金的淬火在(+)相轉(zhuǎn)變點以下40100進行,亞穩(wěn)定 合金淬火在(+)相轉(zhuǎn)變點以上4080進行。時效處理溫度一般為450550。此外,為了滿足工件的特殊要求,工業(yè)上還采用雙重退火、等溫退火、熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。 工業(yè)純鈦在沸騰的0.3%氨基磺酸中的腐蝕速度很低,但在沸騰0.7%的溶液中的腐蝕速率超過了2.54mm/a但在0.7%的溶液中加入0.375g/l的FeCL3,就是鈦的腐蝕速率下降到0.31mm/a,而0.35%氨基磺酸會腐蝕工業(yè)純鈦,因此在使用氨基磺酸對鈦管制作換熱器除垢時,應使溶液pH值不小于1并建議添加FeCL3緩釋劑,以確保鈦管安全有效的清洗除垢。在371一下,鈦可以抗空氣或氧氣的熱氧化,表面形成淺黃色的氧化膜,溫度升到426,隨著氧化膜的增厚,表面變成藍色,鈦在426以上長期氧化,由于氧通過鈦的晶格向內(nèi)大量擴散,所以生成很厚的氧化膜,鈦在649以上沒有抗

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