不銹鋼的合理選擇重要性分析

 不銹鋼通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼，實際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強韌性等系列特點，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應用。

 奧氏體不銹鋼在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含鉻約18%、鎳：8%~10%、碳約0.1%時，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻課不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加鉻、鎳含量并加入鉬、銅、硅、鈮、鈦等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有氧、銅等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐.此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含鈦、鎳就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼且有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應用。

 鐵素體不銹鋼在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在15~30%，具有體心立方品體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的如、Ti、b等到元素，這類鋼具導熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優(yōu)良等特點，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件，這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應用。爐外精煉技術（A0D或VOD）的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應用。

 奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼，在含碳較低的情況下，鉻含量在18%~28%，N1含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素，該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無空溫胞性，耐品間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數(shù)高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比。

 強度高且耐品間腐德和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)保不銹鋼。馬氏體不銹鋼通過熱處理可以調(diào)整其力學性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型，如2Cr13，3Crl3，4Cr13等。榨火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強韌性組合，主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據(jù)化學成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻保鋼兩類。根據(jù)組織和強化機理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。

 由于不銹鋼類型多，列入標準的牌號多，同時尚有大量廣泛使用的非標準牌號，這些牌號性能各異，同時尚有大量廣泛使用的非標準牌號，這些牌號性能各異，因此恰如其分地選擇適用的不銹鋼牌號的難度很大。它涉及到材料學、腐蝕學以及工程學等多種學科的專門知識，除此以外，工程經(jīng)驗是合理選用不銹鋼不可缺少的重要條件。合理選擇不銹鋼的必備條件對不銹鋼部件或設備用材的合理選擇應必備下述條件和學科知識。

 1. 服役條件

  不銹鋼部件或設備的服役條件包括腐蝕介質(zhì)成分、溫度、壓力、受力狀態(tài)、預期壽命等，是選擇適用不銹鋼的先決條件。充分了解部件的使用條件，是合理選擇不銹鋼必備的首要條件。

 2. 深入了解不銹鋼性能和相關數(shù)據(jù)

  應根據(jù)部件或設備的工作條件選擇不銹鋼材料，選材者應對各類不銹鋼性能、限制其使用的環(huán)境因素，是否易于購得等知識有較全面的了解，方能有針對性地進行選擇。

 3. 工程實踐經(jīng)驗

  同類服役條件下，不銹鋼材料實際使用經(jīng)驗是合理選材的重要依據(jù)，應特別予以重視。

 4. 模擬試驗數(shù)據(jù)

  在許多腐蝕環(huán)境下，在沒有實際使用經(jīng)驗的條件下，實驗室模擬試驗數(shù)據(jù)或現(xiàn)場掛片數(shù)據(jù)往往是合理選用不銹鋼材料的關鍵數(shù)據(jù)。