不锈铁
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不锈铁的分类
不锈铁大家听过,但是了解它的人却不是很多,因为不锈铁的分类很多,每一种分类的用途都是不一样的,我们下面就来具体的了解一下,让不锈铁的知识深入我们的心里吧。
1.奥氏体不锈铁
在常温下具有奥氏体组织的不锈铁。铁中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈铁包括著名的18Cr-8Ni铁和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列铁。奥氏体不锈铁无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类铁除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类铁中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈铁浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈铁具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。
2.铁素体不锈铁
在使用状态下以铁素体组织为主的不锈铁。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类铁一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类铁具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类铁存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类铁获得广泛应用。
3.奥氏体--铁素体双相不锈铁
是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈铁。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些铁还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类铁兼有奥氏体和铁素体不锈铁的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈铁的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈铁相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈铁具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈铁。
4.马氏体不锈铁
通过热处理可以调整其力学性能的不锈铁,通俗地说,是一类可硬化的不锈铁。典型牌号为Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈铁可分为马氏体铬铁和马氏体铬镍铁两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈铁、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈铁以及马氏体时效不锈铁等。
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不锈铁的物理性能
人们认识不锈铁,但是对于它的一些特性了解的却不是很多,尤其是物理性质,可以说没接触过,因此提到它的性能就会很茫然,不知道怎么说,本篇文章对不锈铁的物理性质进行了解析,具体介绍如下:
1.不锈铁的物理性能
不锈铁和碳铁的物理性能数据对比,碳铁的密度略高于铁素体和马氏体型不锈铁,而略低于奥氏体型不锈铁;电阻率按碳铁、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈铁排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈铁而碳铁;碳铁、铁素体型和马氏体型不锈铁有磁性,奥氏体型不锈铁无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈铁与碳铁相比,具有下列特点:
1)高的电阻率,约为碳铁的5倍。
2)大的线膨胀系数,比碳铁大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。
3)低的热导率,约为碳铁的1/3。
2.不锈铁的力学性
不论不锈铁板还是耐热铁板,奥氏体型的铁板的综合性能,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈铁同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈铁在低温时能保持足够的塑性和韧性。
3.不锈铁的耐热性能
耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。
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不锈铁的性能影响
当不锈铁逐渐成为大家了解的对象时,我们也开始关注它,不仅关注它的表面,更要关注它的性能,尤其是它的性能带来的影响。
1.钼对奥氏体不锈铁的氧化作用不显著,因此当铬镍奥氏体不锈铁保持单一的奥氏体组织且无金属间析出时,钼的加入对其室温力学性能影响不大,但是,随着钼含量的增加,铁的高温强度提高,比如持久,蠕变等性能均获较大改善,因此含钼不锈铁也常在高温下应用,然而,钼的加入使铁的高温变形抗力增大,加之铁中常常存在少量δ铁素体因而含钼不锈铁的热衷加工性比不含钼铁为差,而且钼含量越高,热加工性能越坏,另外,含钼奥氏体不锈铁中容易一百万κ(σ)相沉淀,这将显著恶化铁的塑性和韧性,因此在含钼奥氏体不锈铁的生产,设备制造和应用过程中,要注意防止铁中金属间相的形成.
2.钼在奥氏体不锈铁中的主要作用是提高铁的耐还原性介质的腐蚀性能和耐点腐蚀,耐缝隙腐蚀等的性能.分别为钼对铬镍奥氏体不锈铁在硝酸,硫酸,醋酸,磷酸和尿素等介质中耐蚀性的影响,可以看出,除在氧化性介质HNO3中处,钼的作用都是有益的,因此含钼的奥氏体不锈铁一般不用天耐硝酸的腐蚀,除非硝酸中含F-,Cl-等离子,
3.虽然钼作用为合金元素对奥氏体不锈铁耐还原性介质,面点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的耐蚀作用仅相当铁中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化铁中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成酸盐后的缓蚀作用也已为实验所证实.
4.在耐高浓氯化物溶液的应力腐蚀方面,虽然钼作为合金元素对奥氏体不锈铁耐还原性介质,耐点腐蚀及缝隙腐蚀的原因尚不完全清楚,但大量实验已指出,钼的作用仅当铁中含有较高量的铬时才有效,钼主要是强化铁中铬的耐蚀作用,与此同时,钼形成钼酸盐后的缓冲作用也已为实验所证实。
5.在耐高浓氯化物沉沦的应力腐蚀方面,虽然一此实验指同.3#以下的钼对奥氏体不锈铁的耐应力腐蚀性能有害,,但是由于常见铬镍奥氏体不锈铁多在含有微量氯化物及饱和氧的水介质中使用,其应力腐蚀又以点腐蚀为起源,因此含钼的铬镍钼奥氏体不锈铁由于耐点腐蚀性能较高,所以在实际应用中常常比不含钼铁具有更好的耐氯化物应力腐蚀性能.
看完小编对不锈铁性能影响的介绍,我们才知道原来它的威力这么大,所以要想更好的使用它,提前了解它很重要哟。
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不锈铁的选购考虑因素
不锈铁的选购考虑因素是十分重要的,因为在不同的环境下我们选择不锈铁的标准是不同的,下面具体看看不锈铁的选购考虑因素都是什么?
1.耐蚀性的标准是人为确定的,既要承认它,使用它,又不能受它的约束,要根据具体使用要求来确定是否耐蚀的具体标准.对不锈铁的耐蚀性多采用10级标准,选择哪一级做为耐腐蚀的要求,要考虑设备,部个的特点(薄厚,大小).使用寿命长短,产品质量(如杂质,颜色,纯度)等的要求,一般说来,对使用过程中要求光洁镜面或尺寸精密的设备仪表和部件,可选择1~3级标准;对要求密切配合,长期不漏或要求使用限长的设备,部件选2~5级,对要求不高检修方便或要求寿命不很长的设备,部件则可选用4~7级,除特殊例外,不锈铁在使用条件下年腐蚀率超过1mm者一般多不选用,需要指出,10级标准对于产生局部腐蚀时是不适用的.
2.耐蚀性是相对的,有条件的,常说的不锈铁的不锈性,耐蚀性系指指相对于生锈和不耐蚀而言,是指在一定条件下(介质,浓度,温度,杂质,压力,流速等一定时).截至目前为止,还没有在任何腐蚀环境中均具有不锈性,耐蚀性的不锈铁,因此选材人员心须针对具体使用条件加以选择,不锈铁牌号选定后,使用部门还要针对所选用的不锈铁的特性正确使用,即合理选材加正确使用才能达到具有不锈性或耐腐蚀的目的.
3.选择不锈铁既要考虑其耐一般腐蚀的性能,又要考虑其耐局部腐蚀的性能,在一些水介质和化工介质中,后者更需予以注意,这是因为,选材人员一般多重视不锈铁的耐一般腐蚀性能,而在使用条件下,它们对局部腐蚀,例如对应力腐蚀孔蚀等的敏感性如何则考虑较少;不锈铁的局部腐蚀多在耐一般腐蚀性能很好的腐蚀环境中发生,局部腐蚀常常导致不锈铁设备,部件的突然破坏,其危害性远远大于一般腐蚀.
4.在应用各种手册中有关不锈铁的耐蚀性数据时,要注意其中很多数据只是一些实验内的试验结果,与实际介质环境常常有较大的出入,为了获得更加接近实际使用条件的耐蚀性数据,一般应在实验室内进行了实际介质的腐蚀试验或现场条件下的挂片试验必要时还要进行模
拟装置的试验。在一些使用条件下,还会遇到这种情况,当工作介质中或所生产的工业产品中,即使含有微量的某种或某此不锈铁中的金属离子时,便会影响化工工艺过程工工业产品的质量(包括光泽,颜色,纯度等).这种情况在核燃料制药和颜料等工业中最为常见,此时常常选用不含某种元素的不锈铁或适当提高所选用不锈铁耐蚀性档次,以便使金属离子降低到允许的限度。
5.不锈铁制设备,部件若因腐蚀而失效时,应当进行腐蚀破坏原因的分析,查明原因后采取措施,而不应一扔了之。
以上是小编对不锈铁的选购考虑因素的知识总结,看完介绍,我们知道了原来上面五点都是需要进行考虑的,每一点都十分重要,大家千万不要忽视。