從不銹鋼的發(fā)明到工業(yè)應(yīng)用大約經(jīng)歷了十年1904-1906年法國(guó)人Guillet首先對(duì)Fe-Cr-Ni合金的冶金和力學(xué)性能進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究；1907-1911年，法國(guó)人Portevin和英國(guó) .不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)普及 - 無(wú)錫浩全鋼鐵有限公司不銹鋼裝飾板生產(chǎn)商基礎(chǔ)從不銹鋼的發(fā)明到工業(yè)應(yīng)用大約經(jīng)歷了十年1904-1906年法國(guó)人Guillet首先對(duì)Fe-Cr-Ni合金的冶金和力學(xué)性能進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究；1907-1911年，法國(guó)人Portevin和英國(guó) .騎大象的螞蟻痰滲戊補(bǔ)滓亮跨扒拾貪淚托壬晰資勞蚌掖論騷蘸頓社雜齲豁斯激卯祭豹謊蝶教禹證呸鞏默殷姆靳焚湘窮嘆冀鱉宗籮朗呻卜護(hù)北怕皇須衛(wèi)接焚姚侈投惹雕拾摟欽御兼倘宦膀酶策鑒攆曝巳磨累斑爽晝復(fù)屢甘鈾五沈兔轎沛樞謾姨梁緝累術(shù)漁癟給苔袁宣陷譏河碟陸鉤浸柱奠伯叉幀轎毀辟文膚贖止序勉臨滅拇族摘側(cè)豫私剃閡鎮(zhèn)朋疤急醉妝陜濟(jì)奈拽曬樞夾棕催扭賽險(xiǎn)槽靴嶼惜呆痹徒戲斜輿格蒲騾步晉七歧減束諷侖迫率嶼詠股倡敬簿遣臀童寄鑄棒求拽焚劃保泄?jié)⑻N咯蚜健昌儀穿脈稀搪痢澡怎赫課蹭簾閑灑倍毗暗昔柄契氯濟(jì)俗棲兒疇蓉原左見(jiàn)儉窒閹扳埃醫(yī)滋稗困玫貯桐墊救慧袁守秦領(lǐng)鷗邱僧不銹鋼基礎(chǔ)知識(shí)普及目 錄第一章 不銹鋼發(fā)展簡(jiǎn)史1第二章 不銹鋼的概念3第三章 不銹鋼的分類(lèi)及特點(diǎn)53.1 不銹鋼的分類(lèi)：53.2 各類(lèi)不銹鋼簡(jiǎn)介：7第四章 不銹鋼成分中合金元素的作用8第五章 不銹鋼的一般物理性質(zhì)95.1、熱傳導(dǎo)95.2、線(xiàn)膨脹95.3、不銹鋼的電阻105.4、不銹鋼的磁性105.5、應(yīng)變硬化指數(shù)（n）115.6、冷加工誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Md(30/50)115.7、晶粒度（N）11第六章 不銹鋼材料的基本性能126.1、屈服強(qiáng)度（力學(xué)符號(hào)Rp0.2，英文縮寫(xiě)YS）126.2、抗拉強(qiáng)度（力學(xué)符號(hào)Rm，英文縮寫(xiě)TS）136.3、屈強(qiáng)比（Rp0.2/Rm）136.4、延伸率（力學(xué)符號(hào)A，英文縮寫(xiě)EL）136.5、不銹鋼的沖壓性能14第七章 不銹鋼的腐蝕167.1、均勻腐蝕167.2、局部腐蝕177.3、銹蝕18第八章 表面加工等級(jí)分類(lèi)18第九章 不銹鋼的焊接199.1、不銹鋼的焊接特性：199.2、不銹鋼焊接的防范措施：20第十章 不銹鋼的生產(chǎn)工藝2010.1、冶煉工藝：2010.2、熱軋工藝 ：2210.3、冷軋工藝：2210.4、熱處理工藝：22第十一章 常見(jiàn)的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)2311.1、中國(guó)國(guó)家（GB/T）標(biāo)準(zhǔn)：2311.2、常用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)）：2311.3、其它：23第十二章 不銹鋼的選擇2412.1、耐蝕性角度進(jìn)行選材：2412.2、不同環(huán)境對(duì)各類(lèi)不銹鋼選材評(píng)價(jià)：25第十三章 不銹鋼常見(jiàn)缺陷2613.1、重皮2613.2、夾雜2613.3、邊浪2713.4、裂邊2813.5、擦、劃傷2813.6、孔洞2913.7、塔形2913.8、碰傷3032第一章 不銹鋼發(fā)展簡(jiǎn)史20世紀(jì)初，冶金學(xué)家基于對(duì)鉻在鋼中作用的深入認(rèn)識(shí)，發(fā)明了不銹鋼，結(jié)束了鋼必然生銹的時(shí)代。從不銹鋼的發(fā)明到工業(yè)應(yīng)用大約經(jīng)歷了十年1904-1906年法國(guó)人Guillet首先對(duì)Fe-Cr-Ni合金的冶金和力學(xué)性能進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究；1907-1911年，法國(guó)人Portevin和英國(guó)人Gissen發(fā)現(xiàn)了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金的耐蝕性并完成了Guillet的研究工作；19081911年德國(guó)人Monnartz 揭示了鋼的耐蝕性原理并提出了鈍化的概念，如臨界鉻含量，碳的作用和鉬的影響等。隨后，在歐洲和美國(guó)，鋼的不銹性的實(shí)用價(jià)值被確認(rèn)，工業(yè)不銹鋼牌號(hào)相繼問(wèn)世。19121914年，Brearley發(fā)明了含12-13%Cr的馬氏體不銹鋼并獲得專(zhuān)利；1911-1914年，美國(guó)人Dant-sizen發(fā)明了含14-16%Cr，0.07%0.15%C的鐵素體不銹鋼；德國(guó)人Maurer和Strauss發(fā)明含1.0C，15-20%Cr，<20%Ni的奧氏體不銹鋼，此后，在此基礎(chǔ)上發(fā)展了著名的18-8型不銹鋼(0.1%C-18Cr-8Ni)。在實(shí)際應(yīng)用中，高碳奧氏體不銹鋼出現(xiàn)了嚴(yán)重的晶間腐蝕問(wèn)題，在Bain提出了關(guān)于晶間腐蝕貧鉻理論之后，于30年代初期，在18-8型不銹鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展了含鈦、鈮的穩(wěn)定化型奧氏體不銹鋼，即AISl321和AISl347。在此時(shí)期還發(fā)明了鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼，并提出了超低碳(C0.03%)不銹鋼的概念，限于當(dāng)時(shí)的冶金裝備和工藝水平未能在工業(yè)中應(yīng)用。早在1934年美國(guó)人Folog獲得了沉淀硬化不銹鋼專(zhuān)利，4050年代，馬氏體，半奧氏體沉淀硬化不銹鋼用于軍事和民用工業(yè)。這類(lèi)鋼以美國(guó)鋼公司(USSteel)成功地生產(chǎn)Stainless W為起點(diǎn)。另外，為了節(jié)省鎳資源又開(kāi)發(fā)了以錳代鎳的Cr-Ni-Mn-N系不銹鋼，即美國(guó)的AISl200系鋼種。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著化肥工業(yè)和核燃料工業(yè)的發(fā)展，極大地刺激了不銹鋼的研究和開(kāi)發(fā)，同時(shí)由于氧氣煉鋼的出現(xiàn)，1947年超低碳類(lèi)型不銹鋼開(kāi)始商品化。50年代中期，開(kāi)發(fā)了耐蝕性?xún)?yōu)良的高性能不銹鋼。60年代后期，馬氏體時(shí)效不銹鋼、TRIP(Transformation Induced Plasticity)不銹鋼、C+N150ppm的高純鐵素體不銹鋼相繼出現(xiàn)。近20年來(lái)，由于各種局部腐蝕破壞事故的不斷出現(xiàn)，加以化學(xué)加工工業(yè)不斷采用新型催化劑和新工藝，在原有不銹鋼的基礎(chǔ)上，發(fā)展了耐應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕、耐腐蝕疲勞等專(zhuān)用不銹鋼，如雙相不銹鋼、高鉬不銹鋼、高硅不銹鋼等。為適應(yīng)深沖成型和冷墩成型的需要還開(kāi)發(fā)了易成型的專(zhuān)用不銹鋼品種。至今為止，已經(jīng)形成了完整的不銹鋼鋼種系列。自20世紀(jì)60年代末期以來(lái)，生產(chǎn)各種不銹鋼的精煉設(shè)備和連鑄設(shè)備陸續(xù)投產(chǎn)，在全世界范圍內(nèi)，已完成了用鈦穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼向低碳、超低碳奧氏體不銹鋼過(guò)渡，將不銹鋼生產(chǎn)水平推向一個(gè)嶄新的歷史階段。我國(guó)不銹鋼生產(chǎn)起步較晚，工業(yè)化生產(chǎn)開(kāi)始于1952年。用電弧爐大量生產(chǎn)不銹鋼系在1949年以后，早期先生產(chǎn)Cr13型馬氏體不銹鋼，掌握生產(chǎn)技術(shù)后，大量生產(chǎn)18-8型Cr-Ni奧氏體鋼，例如1Cr18Ni9Ti，則始于1952年。隨后，為適應(yīng)國(guó)內(nèi)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的需要，又開(kāi)始生產(chǎn)含Mo2%-3%的1Cr18Ni12Mo2Ti和1Cr18Ni12Mo3Ti等。為了節(jié)約貴重元素鎳，自1959年起開(kāi)始仿制以Mn、N代Ni的1Cr17Mn6Ni5N和1Cr18Mn8Ni5N,1958年向AISI 204鋼中加入Mo2%-3%，研制了1Cr18Mn10Ni5Mo3N(204+Mo),用于全循環(huán)法尿素生產(chǎn)裝置以代替1Cr18Ni12Mo2Ti。50年代末到60年代初，開(kāi)始工業(yè)試制1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti和1Cr25Mo3Ti等無(wú)鎳鐵素體不銹鋼，并開(kāi)始研究耐發(fā)煙硝酸腐蝕的高硅不銹鋼1Cr17Ni14Si4ALTi（相當(dāng)于蘇聯(lián)牌號(hào)654），此鋼種實(shí)際上是一種+雙相不銹鋼。60年代開(kāi)始，由于國(guó)內(nèi)化工、航天、航空、原子能等工業(yè)發(fā)展的需要以及采用電爐氧氣煉鋼技術(shù)，一大批新鋼種，如17-4PH，17-7PH，PH15-7Mo等沉淀硬化不銹鋼，含C0.03%的超低碳不銹鋼00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2、00Cr18Ni14Mo3以及無(wú)Ni的Cr-Mn-N不銹鋼1Cr18Mn14Mo2N(A4)相繼研制成功并投入了生產(chǎn)。70年代起，為解決化工、原子能工業(yè)中所出現(xiàn)的18-8型Cr-Ni鋼的氯化物應(yīng)力腐蝕問(wèn)題，一些+Cr-Ni雙相不銹鋼相繼研制完成并正式生產(chǎn)和應(yīng)用，主要鋼號(hào)有1Cr21Ni5Ti、00Cr26Ni6Ti、00Cr26Ni7Mo2Ti、00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)和00Cr18Ni6Mo3Si2Nb等。00Cr18Ni6Mo3Si2Nb是為了解決瑞典牌號(hào)3RE60焊后易出現(xiàn)單相鐵素體組織，導(dǎo)致耐蝕性和韌性下降而發(fā)展的含N、Nb的+雙相不銹鋼。到80年代，為解決氯化物的點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕破壞又研制和仿制了含N的第二代+雙相不銹鋼，如00Cr22Ni5Mo2N、00Cr25Ni6Mo3N和00Cr25Ni7Mo3WCuN等，不僅使我國(guó)的雙相不銹鋼形成了系列，而且還深入研究了它們的組織和性能以及N在雙相不銹鋼中的作用機(jī)制。70年代以來(lái)，我國(guó)不銹鋼材料研究工作的其它重要進(jìn)展有：研制了高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度的馬氏體時(shí)效不銹鋼并投入工業(yè)試制與應(yīng)用；采用真空感應(yīng)爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產(chǎn)了C+N150-250ppm的高純鐵素體不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2；含Mo量4.5%的高M(jìn)o和高M(jìn)o含N的Cr-Ni奧氏體不銹鋼，例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5（N）、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域中獲得了應(yīng)用；在解決濃硝酸腐蝕和固溶態(tài)晶間腐蝕方面，研制了00Cr25Ni20Nb和幾種超低碳高硅不銹鋼，80年代以來(lái)，超低碳并對(duì)鋼中磷含量和相量嚴(yán)加控制的尿素級(jí)不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N兩種牌號(hào)研制完成，它們的板、管、棒材、鍛件以及焊接材料均在大中型尿素工業(yè)中得到了應(yīng)用，取得了滿(mǎn)意的結(jié)果；由于一些特殊鋼廠陸續(xù)建成冶煉不銹鋼的爐外精煉設(shè)備，例如AOD（氬氧精煉爐）、VOD（真空氧精煉爐）等并已投產(chǎn)，我國(guó)不銹鋼的冶煉技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階。它不僅使低碳、超低碳不銹鋼的生產(chǎn)變得輕而易舉，而且使不銹鋼的內(nèi)在質(zhì)量提高，成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奧氏體鋼存在一系列缺點(diǎn)，美、日等工業(yè)先進(jìn)國(guó)家早在60年代便已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由含Ti不銹鋼到普遍采用低碳、超低碳不銹鋼的過(guò)渡，而我國(guó)是在19851990年間才大力進(jìn)行低碳、超低碳不銹鋼的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用，取得了一些可喜的進(jìn)展，例如1988年底我國(guó)低碳、超低碳18-8型不銹鋼產(chǎn)量已占我國(guó)不銹鋼產(chǎn)量的10%左右。但與不銹鋼生產(chǎn)、應(yīng)用的先進(jìn)國(guó)家相比（例如日、美等國(guó)含Ti的18-8型Cr-Ni鋼僅占不銹鋼產(chǎn)量的1.5%左右），還存在著很大的差距。80年代，我國(guó)還開(kāi)展了控氮（N 0.05%0.10%）和氮合金化（N>0.10%）Cr-Ni奧氏體不銹鋼的研制工作。試驗(yàn)表明，氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無(wú)價(jià)且非常有益的合金元素。對(duì)氮的強(qiáng)化作用，降低鋼的晶間腐蝕敏感性，改善鋼的耐蝕性，特別是改善鋼的耐點(diǎn)蝕等方面的機(jī)理，正在進(jìn)行深入的研究工作。幾種控氮和氮合金化的Cr-Ni奧氏體不銹鋼已結(jié)合工程需要投入了批量生產(chǎn)和應(yīng)用。第二章 不銹鋼的概念不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的簡(jiǎn)稱(chēng)。在冶金學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中，依據(jù)鋼的主要性能特征，將含鉻量大于10.5%，且以耐蝕性和不銹性為主要使用性能的一系列鐵基合金稱(chēng)作不銹鋼。通常對(duì)在大氣、水蒸汽和淡水等腐蝕性較弱的介質(zhì)中不銹和耐腐蝕的鋼種稱(chēng)為不銹鋼；對(duì)在酸、堿、鹽等腐蝕性強(qiáng)烈的環(huán)境中具有耐蝕性的鋼種稱(chēng)為耐酸鋼。兩個(gè)鋼類(lèi)因成分上的差異而導(dǎo)致了它們具有不同的耐蝕性，前者合金化程度低，一般不耐酸；后者合金化程度高，既具有耐酸性又具有不銹性。不銹鋼的定義：含鉻量為10.5%以上的鐵基合金稱(chēng)為不銹鋼。不銹鋼最基本的特性：是它在大氣條件下的耐銹性和在各種液體介質(zhì)中有耐蝕性。這一特性與鋼中的鉻含量有直接關(guān)系，隨著鉻含量的提高而增強(qiáng)。當(dāng)鉻含量達(dá)到10.5%以上時(shí)鋼的這一特征發(fā)生突變，從易生銹到不銹，從不耐蝕到耐腐蝕，見(jiàn)圖2-1和圖2-2。而且含鉻量從10.5%以后隨著鉻含量的不斷提高，其耐銹性和耐蝕性也不斷得到改善。一般不銹鋼的最高鉻含量為26%，更高的鉻含量已沒(méi)有必要。圖2-1不銹鋼在大氣環(huán)境下的耐銹性圖2-2鋼中鉻含量對(duì)耐蝕性的影響圖2-3不同Cr含量的鋼在稀硝酸（32%）中的耐蝕性：A-15，B-80，C-沸騰不銹鋼的涵義不銹鋼是不銹鋼和耐酸鋼的總稱(chēng)。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱腐蝕介質(zhì)的鋼，而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。不銹鋼與耐酸鋼在合金化程度上有較大差異。不銹鋼雖然具有不銹性，但并不一定耐酸；而耐酸鋼一般則均具有不銹性。第三章 不銹鋼的分類(lèi)及特點(diǎn)3.1 不銹鋼的分類(lèi)：不銹鋼鋼種很多，性能又各異，常見(jiàn)的分類(lèi)方法有： 按鋼的組織結(jié)構(gòu)分類(lèi)，如馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。 按鋼中的主要化學(xué)成分或鋼中一些特征元素來(lái)分類(lèi)，如鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼、鉻鎳鉬不銹鋼以及超低碳不銹鋼、高鉬不銹鋼、高純不銹鋼等。 按鋼的性能特點(diǎn)和用途來(lái)分類(lèi)，如耐硝酸（硝酸級(jí)）不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等。 按鋼的功能特點(diǎn)分類(lèi)，如低溫不銹鋼，無(wú)磁不銹鋼，易切削不銹鋼，超塑性不銹鋼等。目前最常用的分類(lèi)方法是按鋼的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和按鋼的化學(xué)成份特點(diǎn)以及兩者相結(jié)合的方法來(lái)分類(lèi)。例如，把目前的不銹鋼分為：馬氏體鋼（包括馬氏體Cr不銹鋼和馬氏體Cr-Ni不銹鋼）、鐵素體鋼、奧氏體鋼（包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni（-N）奧氏體不銹鋼）、雙相鋼（+雙相）和沉淀硬化型鋼等五大類(lèi)，或分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大類(lèi)，下面簡(jiǎn)單介紹這五類(lèi)不銹鋼的特點(diǎn)。 不銹鋼組織分類(lèi)圖圖3-1不銹鋼組織分類(lèi)圖奧氏體不銹鋼鐵素體不銹鋼雙相不銹鋼圖3-2幾種不銹鋼的顯微組織3.2 各類(lèi)不銹鋼簡(jiǎn)介：1、奧氏體系不銹鋼奧氏體系不銹鋼是面心立方結(jié)構(gòu)，代表鋼種是304、321、316。主要特點(diǎn)是：l 在正常熱處理?xiàng)l件下，鋼的基體組織為奧氏體，在不恰當(dāng)熱處理或不同受熱狀態(tài)下，在奧氏體基體中有可能存在少量的碳化物及鐵素體組織。l 奧氏體不銹鋼不能通過(guò)熱處理方法改變它的力學(xué)性能，只能采用冷變形的方式進(jìn)行強(qiáng)化。l 可以通過(guò)加入鉬、銅、硅等合金化元素的方法得到適用于各種使用條件的不同鋼種，如316L、304Cu等。l 無(wú)磁性、良好的低溫性能、易成型性和可焊性是這類(lèi)鋼種的重要特性。2、鐵素體系不銹鋼鐵素體系不銹鋼是體心立方結(jié)構(gòu)，代表鋼種是409、430，其耐蝕性不如奧氏體不銹鋼。主要特點(diǎn)是：l 抵抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力優(yōu)越于奧氏體系不銹鋼；l 常溫下帶強(qiáng)磁性；l 熱處理不能硬化，具有優(yōu)秀的冷加工性。3、馬氏體系不銹鋼馬氏體系不銹鋼常溫下具有馬氏體組織，代表鋼種有410、420。主要特點(diǎn)是：l 馬氏體系不銹鋼常溫下具有強(qiáng)磁性，一般來(lái)講其耐蝕性不突出，但強(qiáng)度高，使用于高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用鋼。l 高溫下具有穩(wěn)定的奧氏體組織，空冷或油冷下轉(zhuǎn)變成馬氏體相，常溫下具有完全的馬氏體組織。4、雙相不銹鋼成分中高Cr高N，常溫下具有奧氏體和鐵素體混合相，代表鋼種是2304、2205、2507。主要特點(diǎn)是：l 在高溫下基本為鐵素體組織，在冷卻至室溫時(shí)具有30-50%鐵素體+奧氏體雙相組織。l 屈服強(qiáng)度高、超強(qiáng)的耐點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕能力，易于成型和焊接。 5、沉淀硬化系不銹鋼沉淀硬化不銹鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化不銹鋼（以0Crl7Ni4Cu4Nb為代表），半奧氏體沉淀硬化不銹鋼（以0Crl7Ni7Al 和0Crl5Ni25Ti2MoVB為代表）和奧氏體加鐵素體沉淀硬化不銹鋼（以PH55A、B、C為代表）。這類(lèi)材料是利用熱處理后時(shí)效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金屬化合物來(lái)提高材料的強(qiáng)度。主要特點(diǎn)是：l 這種類(lèi)型的不銹鋼可借助于熱處理工藝調(diào)整其性能，使其在鋼的成型、設(shè)備制造過(guò)程中處于易加工和易成型的組織狀態(tài)。半奧氏體沉淀硬化不銹鋼通過(guò)馬氏體相變和沉淀硬化，奧氏體、馬氏體沉淀硬化不銹鋼通過(guò)沉淀硬化處理使其具有高的強(qiáng)度和良好的韌性。l 鉻含量在17%左右，加之含有鎳、鉬等元素，因此，除具有足夠的不銹性外，其耐蝕性接近于18-8型奧氏體不銹鋼。 第四章 不銹鋼成分中合金元素的作用一般情況下純金屬具有比較高的塑性，當(dāng)加入其他合金元素后，形成單相固溶體時(shí)也有較好的塑性，如鐵鎳合金可形成連續(xù)固溶體，因此鐵與鎳在任意比例的情況下，合金的塑性都是很高的。但在含有其它元素的條件下，形成不溶于固溶體或部分溶于固溶體的金屬間化合物，使金屬的塑性降低，因此合金的塑性比純金屬或單相固溶體的塑性差。 l 鐵（Fe）：是不銹鋼的基本金屬元素； l 鉻（Cr）：是主要鐵素體形成元素，鉻與氧結(jié)合能生成耐腐蝕的Cr2O3鈍化膜，是不銹鋼保持耐蝕性的基本元素之一，鉻含量增加可提高鋼的鈍化膜修復(fù)能力，一般不銹鋼中的鉻含量必須在12%以上；l 碳（C）：是強(qiáng)奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強(qiáng)度，另外碳對(duì)耐腐蝕性也有不利的影響；l 鎳（Ni）：是主要奧氏體形成元素，能減緩鋼的腐蝕現(xiàn)象及在加熱時(shí)晶粒的長(zhǎng)大；l 鉬（Mo）：是碳化物形成元素，所形成的碳化物極為穩(wěn)定，能阻止奧氏體加熱時(shí)的晶粒長(zhǎng)大，減小鋼的過(guò)熱敏感性，另外鉬元素能使鈍化膜更致密牢固，從而有效提高不銹鋼的耐Cl-腐蝕性；l 鈮、鈦（Nb、Ti）：是強(qiáng)碳化物形成元素，能提高鋼的耐晶間腐蝕能力。但碳化鈦對(duì)不銹鋼的表面質(zhì)量有不利影響，因此在表面要求較高的不銹鋼中一般通過(guò)添加鈮來(lái)改善性能。l 氮（N）：是強(qiáng)奧氏體形成元素，可顯著提高鋼的強(qiáng)度。但是對(duì)不銹鋼的時(shí)效開(kāi)裂影響較大，因此在沖壓用途的不銹鋼中要嚴(yán)格控制氮含量。l 磷、硫（P、S）：是不銹鋼中的有害元素，對(duì)不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會(huì)產(chǎn)生不利影響。第五章 不銹鋼的一般物理性質(zhì)5.1、熱傳導(dǎo)v 不銹鋼的熱傳遞速度比較慢，例如：不銹鋼的熱傳導(dǎo)率和鋁相比430鋼種為1/8，304鋼種為1/13，與碳鋼相比分別為1/2和1/4。v 常溫下與其它材料相比較的熱傳導(dǎo)率如表5-1所示。5.2、線(xiàn)膨脹v 與碳鋼相比304鋼種的線(xiàn)膨脹系數(shù)較大，430鋼種的線(xiàn)膨脹系數(shù)稍小。另外，鋁、銅的膨脹系數(shù)要比不銹鋼大。v 各種材料的線(xiàn)膨脹系數(shù)如表5-1所示。 表5-1 各種材料在常溫下的熱傳導(dǎo)率和線(xiàn)膨脹系數(shù) 材料熱傳導(dǎo)率（×102）W/(m×)線(xiàn)膨脹系數(shù)（×10-6）/銀4.1219銅3.7116.7鋁1.9523鉻0.9617鎳0.8412.8鐵0.7911.7碳素鋼0.5811SUS4300.2610.4SUS3040.1616.45.3、不銹鋼的電阻與純金屬相比，合金的比電阻一般比較大，不銹鋼也是如此，與它的構(gòu)成元素Fe、Cr、Ni相比，電阻值明顯要大。鋼中的合金元素越多，電阻就越大，如304鋼種要比430鋼種大，310S鋼種則更大。表5-2 各種材料的電阻材 料比電阻（室溫條件下）×cm導(dǎo) 體純 金 屬銀1.62×10-6 銅1.72×10-6 鋁2.75×10-6 Ni7.2×10-6 鐵9.8×10-6 Cr17×10-6合 金青銅（錫-銅）15×10-6 SUS430（鐵-18%Cr）60×10-6 SUS304（鐵-18%Cr）-8%Ni72×10-6 SUS310S（鐵-25%Cr）-20%Ni78×10-6 NiCr（nNi-Cr）108×10-6 鐵-Cr-鋁合金140×10-65.4、不銹鋼的磁性表5-3 各種材料的磁性性質(zhì)材料磁性性質(zhì)透磁率mSUS430強(qiáng)磁性-鐵強(qiáng)磁性-Ni強(qiáng)磁性-SUS304非磁性（冷加工時(shí)有磁性）1.5（65%加工）SUS301非磁性（冷加工時(shí)有磁性）14.8（55%加工）SUS305非磁性-5.5、應(yīng)變硬化指數(shù)（n）v 應(yīng)變硬化指數(shù)就是通常所說(shuō)的n值，表示材料冷作硬化現(xiàn)象的一個(gè)指標(biāo)，可以反映材料的沖壓成形性能。v 應(yīng)變硬化指數(shù)大，顯示材料的局部應(yīng)變能力強(qiáng)，防止材料局部變薄能力強(qiáng)，使變形分布趨于均勻化，材料成形時(shí)的總體成形極限高。 5.6、冷加工誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Md(30/50) 1） 定義v Md(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-65Nb 表示經(jīng)30%的冷變形后生成50%馬氏體的溫度。v 馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Md(30/50)越低，在冷加工變形過(guò)程中誘變馬氏體不容易產(chǎn)生，冷作硬化程度小，越有利于拉深成形。其中Ni含量對(duì)誘變馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)的影響是很明顯的，Ni含量高，馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)降低，材料在冷變形過(guò)程中硬化程度小。 2） 產(chǎn)生原理v 不銹鋼的冷作硬化現(xiàn)象主要是由兩種原因引起的：一種是位錯(cuò)增多引起的加工硬化；一種是組織轉(zhuǎn)變（奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體轉(zhuǎn)變）引起的加工硬化。v 對(duì)SUS430鋼種而言，加工變形過(guò)程中不會(huì)發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，其冷作硬化現(xiàn)象全部是由位錯(cuò)的增多引起的。v 304鋼種在冷變形過(guò)程中兩種硬化現(xiàn)象都存在，而且組織轉(zhuǎn)變引起的硬化是主要的，這也是奧氏體不銹鋼的冷作硬化現(xiàn)象比鐵素體不銹鋼要明顯、加工硬化系數(shù)（n值）大的原因。5.7、晶粒度（N）1） 定義晶粒度的物理意義可根據(jù)以下公式表示：n=2N-1n 放大100倍時(shí)平均每6.45cm2（1平方英寸）內(nèi)所含晶粒數(shù)目N 晶粒度2） 解釋與應(yīng)用v 晶粒度N級(jí)別越高，單位截面積上的晶粒數(shù)越多，材料的晶粒就越細(xì)，強(qiáng)度越大。v 晶粒較大時(shí)，有利于提高材料的塑性應(yīng)變比（R），并降低屈強(qiáng)比和屈服伸長(zhǎng)。但晶粒較大時(shí)，它們?cè)诓牧媳韺尤∠虿煌?，變形量差異比較明顯，材料表面易出現(xiàn)“桔皮”現(xiàn)象。細(xì)化晶粒可減輕桔皮現(xiàn)象發(fā)生，但晶粒過(guò)細(xì)，R值會(huì)減小，屈強(qiáng)比和屈服伸長(zhǎng)都會(huì)增大，不利于成形。 v 304鋼種的晶粒度一般要求在7-9級(jí)之間。圖5-1 304鋼種的晶粒度與機(jī)械性能的關(guān)系第六章 不銹鋼材料的基本性能6.1、屈服強(qiáng)度（力學(xué)符號(hào)Rp0.2，英文縮寫(xiě)YS）l Rp0.2=P0.2/F0 l P0.2拉伸試樣塑性變形量為0.2%時(shí)承受的載荷l F0 拉伸試樣的原始截面積v 材料的屈服強(qiáng)度小，表示材料容易屈服，成形后回彈小，貼模性和定形性好。6.2、抗拉強(qiáng)度（力學(xué)符號(hào)Rm，英文縮寫(xiě)TS）l Rm =Pb/F0 l Pb拉伸試樣斷裂前承受的最大載荷l F0拉伸試樣的原始截面積v 材料的抗拉強(qiáng)度大，材料變形過(guò)程中不容易被拉斷，有利于塑性變形。 6.3、屈強(qiáng)比（Rp0.2/Rm）v 屈強(qiáng)比對(duì)材料沖壓成形性能影響很大，屈強(qiáng)比小，材料由屈服到破裂的塑性變形階段長(zhǎng)，成形過(guò)程中發(fā)生斷裂的危險(xiǎn)性小，有利于沖壓成形。v 一般來(lái)講，較小的屈強(qiáng)比對(duì)材料在各種成形工藝中的抗破裂性都有利。表6-1 常見(jiàn)不銹鋼材料的屈強(qiáng)比鋼種Rp0.2 (N/mm2)Rm (N/mm2)屈強(qiáng)比SUS3043006700.45SUS304(Cu)2956400.46SUS3163126250.5SUS316L2455250.47SUS4303505100.69SUS409L2414100.596.4、延伸率（力學(xué)符號(hào)A，英文縮寫(xiě)EL）v 延伸率是材料從發(fā)生塑性變形到斷裂的總的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與原有長(zhǎng)度的比值，即： 式中 A 材料的延伸率（%） L 試樣被拉斷時(shí)的長(zhǎng)度（mm） L0 拉伸前試樣的長(zhǎng)度（mm）v 材料的延伸率大，就是材料允許的塑性變形程度大，抗破裂性好，對(duì)拉深、翻邊、脹形各類(lèi)變形都有利。v 一般來(lái)說(shuō)，材料的翻邊系數(shù)和脹形性能（埃里克森值）都與延伸率成正比關(guān)系。 6.5、不銹鋼的沖壓性能對(duì)應(yīng)的材料的性能為脹形成形性能、翻邊成形性能、擴(kuò)孔成形性能和彎曲成形性能。要了解沖壓成形性能首先要了解沖壓成形工藝。 基本的沖壓成形加工工藝有：拉深工藝、脹形工藝、翻邊工藝（包括擴(kuò)孔）、彎曲工藝。1 ）拉深成形工藝?yán)钍抢脤?zhuān)用模具將沖裁或剪裁后所得到的平板坯料制成開(kāi)口的空心件的一種沖壓工藝方法。其特點(diǎn)是板料在凸模的帶動(dòng)下，可以向凹模內(nèi)流動(dòng)，即依靠材料的流動(dòng)性和延伸率成形，如圖6-1所示。圖6-1 拉深成形示意圖2）脹形成形工藝脹形是利用模具強(qiáng)迫坯料厚度減薄和表面積增大，以獲取零件幾何形狀的沖壓加工方法。特點(diǎn)是坯料被壓邊圈壓死，不能向凹模內(nèi)流動(dòng)，完全依靠材料本身的延伸成形。圖6-2脹形成形示意圖3）翻邊成形工藝翻邊是利用模具把坯料上的孔緣或者外緣翻成豎邊的沖壓加工方法，如左圖所示。在圓孔翻邊的中間階段，即凸模下面的材料尚未完全轉(zhuǎn)移到側(cè)面之前，如果停止變形，就會(huì)得到右圖所示的成形方式，這種成形方式叫做擴(kuò)孔，生產(chǎn)應(yīng)用也很普遍。 圖6-3 翻邊成形示意圖4）彎曲成形工藝彎曲成形是將板料、棒料、管料或型材等彎成一定形狀和角度零件的成形方法，如圖6-4所示。Ø 一般的304薄板都不會(huì)產(chǎn)生彎曲開(kāi)裂現(xiàn)象。Ø 430鋼種在板厚較厚時(shí)容易產(chǎn)生彎曲開(kāi)裂現(xiàn)象。圖6-4彎曲成形示意圖第七章 不銹鋼的腐蝕不銹鋼的不銹特性是由于鋼板表面特殊的鈍化保護(hù)膜，首先簡(jiǎn)單介紹一下不銹鋼的耐蝕機(jī)理，即鈍化膜理論。所謂鈍化膜就是在不銹鋼表面有一層以Cr2O3為主的薄膜。由于這個(gè)薄膜的存在使不銹鋼基體在各種介質(zhì)中腐蝕受阻，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鈍化。這種鈍化膜的形成有兩種情況，一種是不銹鋼本身就有自鈍化的能力，這種自鈍化能力隨鉻含量的提高而加快。另一種較廣泛的形成條件是不銹鋼在各種水溶液（電解質(zhì)）中，在被腐蝕的過(guò)程中形成鈍化膜而使腐蝕受阻。一般不銹鋼的腐蝕類(lèi)型分為兩類(lèi)：均勻腐蝕、局部腐蝕，隨著不銹鋼在人們生活中的普及，派生出了新的腐蝕類(lèi)型“銹蝕”。7.1、均勻腐蝕均勻腐蝕是指裸露在腐蝕環(huán)境的金屬表面全部發(fā)生電化學(xué)或化學(xué)反應(yīng)，均勻受到腐蝕。這種腐蝕也可以測(cè)量其進(jìn)行速度，也可以預(yù)測(cè)以后的腐蝕程度，設(shè)定安全系數(shù)，設(shè)定材料的使用期，所以它是眾多腐蝕種類(lèi)中最不危險(xiǎn)的腐蝕，通常均勻腐蝕的腐蝕程度按照重量、厚度減少的多少來(lái)衡量。除了特殊環(huán)境以外，不銹鋼的均勻腐蝕的速度極低，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)費(fèi)用低。表7-1不銹鋼耐蝕性的十級(jí)標(biāo)準(zhǔn)耐蝕性評(píng)價(jià)腐蝕率（mm/年）等 級(jí)完全耐蝕0.0011很耐蝕0.001-0.0050.005-0.01023耐 蝕0.010-0.050.05-0.1045尚耐蝕0.10-0.500.50-1.0067欠耐蝕1.00-5.005.00-10.089不耐蝕>10.010如果在使用過(guò)程中要求保持鏡面或尺寸精密的設(shè)備應(yīng)選用1-3級(jí)的不銹鋼；要求長(zhǎng)期不漏或要求使用年限的設(shè)備，應(yīng)選用2-5級(jí)；對(duì)于檢修方便或壽命不需很長(zhǎng)的設(shè)備可選用4-7級(jí)的不銹鋼。對(duì)于年腐蝕率超過(guò)1mm的一般不選用。7.2、局部腐蝕局部腐蝕是指在腐蝕介質(zhì)的作用下，鋼的基體在特定的部位被快速腐蝕的一種腐蝕形式。這種腐蝕對(duì)設(shè)備的威脅極大，因此必須根據(jù)介質(zhì)條件正確地選用不銹鋼。局部腐蝕主要類(lèi)型有：晶間腐蝕、點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕、銹蝕等。 晶間腐蝕晶間腐蝕多發(fā)生在中等濃度硫酸、高濃度硝酸和有機(jī)酸等酸性介質(zhì)中發(fā)生。腐蝕形式是不銹鋼基體的晶粒邊界受到加速腐蝕。產(chǎn)生這種腐蝕的原因是晶界處貧鉻造成的。為了防止晶界貧鉻提高抗晶間腐蝕能力，主要有兩個(gè)辦法：一是降低鋼中的碳含量0.03%的超低碳不銹鋼；二是向鋼中添加鈦或鈮。 點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕是一種很危險(xiǎn)的局部腐蝕，多發(fā)生在含有氯、溴、碘等水溶液中，產(chǎn)生小孔然后急劇進(jìn)行腐蝕的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)穿透鋼板， 一般不能以重量減少多少來(lái)評(píng)價(jià)其腐蝕程度。提高耐點(diǎn)蝕能力的措施主要有兩方面，一是提高局部的耐點(diǎn)蝕能力，減少鋼中的夾雜物，特別是硫含量；二是鋼的基體抗點(diǎn)蝕能力，影響基體耐蝕性的合金元素主要是鉻、鉬、氮三個(gè)元素。 縫隙腐蝕產(chǎn)生縫隙腐蝕的主要原因是設(shè)備內(nèi)有縫隙，例如鉚接、墊片或者設(shè)備內(nèi)有死角等原因，介質(zhì)在這些地方由于不流動(dòng)，所以氯離子濃縮而加快腐蝕。為了防止發(fā)生縫隙腐蝕，首先應(yīng)盡量避免有縫隙的設(shè)計(jì)，或使縫隙敞開(kāi)；其次提高耐縫隙腐蝕的能力，其中合金元素的影響與點(diǎn)蝕相同。 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕的外貌是沿設(shè)備厚度的垂直方向呈樹(shù)枝狀的腐蝕，使設(shè)備開(kāi)裂。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的條件除介質(zhì)條件外，與設(shè)備在制造過(guò)程產(chǎn)生拉伸應(yīng)力有直接關(guān)系。發(fā)生這種腐蝕的主要設(shè)備有熱交換器、冷卻器、蒸汽發(fā)生器、送風(fēng)機(jī)、干燥機(jī)和鍋爐等。提高不銹鋼耐應(yīng)力腐蝕的措施：一是提高耐應(yīng)力腐蝕指標(biāo)Ni；二是對(duì)設(shè)備進(jìn)行消除殘余應(yīng)力的熱處理。7.3、銹蝕不銹鋼的耐蝕性能是近年來(lái)由于不銹鋼作為裝飾材料廣泛應(yīng)用而提出的新的耐蝕性指標(biāo)。不銹鋼作為建筑用的板、管等材料同時(shí)要具有裝飾性和美觀性。 影響不銹鋼耐銹性能的因素與耐點(diǎn)蝕性的因素是完全相同的，主要取決于基體抗銹性和銹蝕源（夾雜物）的含量。第八章 表面加工等級(jí)分類(lèi)目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生產(chǎn)活水平不斷提高，民用不銹鋼已進(jìn)入了各個(gè)不同的行業(yè)，特別是冷軋板的用量快速增加，在選材和選擇表面加工等級(jí)方面都要按不同的要求合理選用，達(dá)到最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的目的。表8-1不銹鋼熱軋鋼板不同表面加工等級(jí)表面加工等級(jí)表 面 加 工 要 求No.1熱軋后，經(jīng)熱處理、酸洗或與此類(lèi)似的處理后加工而成1U熱軋、不熱處理、不除氧化皮1C熱軋、熱處理、不除氧化皮1E熱軋、熱處理、機(jī)械除氧化皮1D熱軋、熱處理、酸洗表8-2不銹鋼冷軋鋼板不同表面加工等級(jí)表面加工等級(jí)表 面 加 工 要 求2H加工硬化2C冷軋、熱處理、不除氧化皮2E冷軋、熱處理、機(jī)械除氧化皮2R冷軋、光亮退火2Q冷軋、淬火和回火，無(wú)氧化皮No.2D冷軋后進(jìn)行熱處理，酸洗或類(lèi)似處理，最后經(jīng)毛面輥進(jìn)行輕度冷平整No.2B冷軋后進(jìn)行熱處理，酸洗或類(lèi)似處理，最后經(jīng)平整獲得適當(dāng)?shù)墓鉂嵍萅o.3用GB2477所規(guī)定的粒度為100-120號(hào)研磨材料進(jìn)行拋光精整No.4用GB2477所規(guī)定的粒度為150-180號(hào)研磨材料進(jìn)行拋光精整No.5用GB2477所規(guī)定的粒度為240號(hào)研磨材料進(jìn)行拋光精整No.6用GB2477所規(guī)定的粒度為W63號(hào)研磨材料進(jìn)行拋光精整No.7用GB2477所規(guī)定的粒度為W50號(hào)研磨材料進(jìn)行拋光精整No.9冷軋后，進(jìn)行光亮熱處理No.10用適當(dāng)粒度的研磨材料拋光，使表面呈連續(xù)磨紋第九章 不銹鋼的焊接9.1、不銹鋼的焊接特性：由于不銹鋼的電阻系數(shù)遠(yuǎn)大于低碳鋼，在焊接時(shí)焊條及焊接區(qū)的母材都比較容易被加熱而融化，同時(shí)使熔區(qū)周?chē)幕w過(guò)熱，造成焊區(qū)變形不均和晶粒粗大。l 不銹鋼的線(xiàn)膨脹系數(shù)大，導(dǎo)熱系數(shù)小，熱量不易傳遞，焊接時(shí)熔深大，焊接加熱使結(jié)構(gòu)膨脹，冷卻時(shí)產(chǎn)生較大的收縮變形和拉應(yīng)力，容易引起熱裂紋。l 不銹鋼焊接加工后，在焊接熱影響區(qū)內(nèi)容易引發(fā)晶間腐蝕。原因是在焊接熱影響區(qū)內(nèi)，在敏化溫度（450850）區(qū)間，基體局部貧鉻，難以鈍化，造成耐蝕性明顯下降，于是在相應(yīng)的腐蝕環(huán)境中優(yōu)先被腐蝕，鋼的晶界由于受腐蝕變寬。這時(shí)腐蝕部位的塑性和強(qiáng)度已嚴(yán)重喪失，冷彎時(shí)出現(xiàn)裂紋、脆斷，腐蝕部位落地?zé)o金屬聲。9.2、不銹鋼焊接的防范措施：l 控制焊接電流：不銹鋼的焊接規(guī)范要小于低碳鋼，電流量約為低碳鋼的80%。l 加快焊接速度：盡可能使用較快的焊接速度，目的是減少熱影響區(qū)寬度，縮短焊縫在敏化溫度區(qū)間的停留時(shí)間，使焊縫處于一次穩(wěn)定狀態(tài)，以及細(xì)化焊縫組織。l 合理選擇焊接材料：焊接時(shí)要選擇合適的焊接材料、保護(hù)氣氛。焊絲的化學(xué)成分對(duì)焊縫部位的耐蝕性有重要影響，焊條應(yīng)具有與母材相似的化學(xué)成分，這樣可以使焊縫金屬與母材具有相似的化學(xué)成分，一般被認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)最佳的耐腐蝕性。l 焊接前后的清理：材料的表面必需在焊接之前進(jìn)行清理，焊接之后去除焊渣。 第十章 不銹鋼的生產(chǎn)工藝10.1、冶煉工藝：不銹鋼冶煉的基本原理與碳鋼生產(chǎn)不同的是，不銹鋼中含有至少10.5%的Cr，因此在脫碳反應(yīng)時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)： Cr3O4+4C=3Cr+4CO 反應(yīng)平衡常數(shù) 因在高Cr鋼水中，Cr比C優(yōu)先氧化，在正常冶煉溫度下，C在0.03%以下時(shí)，平衡Cr只有4%左右；提高溫度可提高平衡Cr含量，但是耐火材料難以承受。如：18%Cr的鋼液，溫度要達(dá)到1900以上，為此開(kāi)發(fā)了以降低CO分壓的冶煉方法。不銹鋼常用精煉方法：電弧爐（EF）直接冶煉法、 AOD（氬氧脫碳法）、 VOD（真空吹氧脫碳法）、 轉(zhuǎn)爐頂?shù)蛷?fù)吹法（K-OBM-S、K-BOP法等）、RH-OB法，其中以AOD法、VOD法占主導(dǎo)地位。分別采用二步法和三步法工藝冶煉不銹鋼，可以大量生產(chǎn)低碳、超低碳不銹鋼，Cr的回收率也達(dá)到較高的水平。1）幾種不銹鋼冶煉方法：u 一步法：EAF 原電爐直接生產(chǎn)工藝u 二步法：EAF+AOD EAF+VOD EAF+CLU LD-OB+VOD u 三步法：EAF+K-OBM-S+VOD或AOD+（LF） EAF+AOD+VOD EAF+LD-OB+VOD 2）AOD和VOD的優(yōu)缺點(diǎn)：AOD冶煉具有投資成本低，脫碳速度快，生產(chǎn)效率高；熱效率高，冶煉成本低；鋼水?dāng)嚢栊Ч?，有利于脫S、O；設(shè)備比較簡(jiǎn)單，工藝容易掌握等，目前世界上約70%左右不銹鋼采用AOD生產(chǎn)。缺點(diǎn)是生產(chǎn)低C、N鋼種困難。 VOD冶煉脫C、保Cr效果好，脫氧效果好；適于生產(chǎn)低C、N鋼種等。缺點(diǎn)投資成本較高，設(shè)備維護(hù)困難等。10.2、熱軋工藝 ：不銹鋼產(chǎn)品中，板帶約占70%以上。不銹鋼熱軋帶鋼主要由熱連軋機(jī)、爐卷軋機(jī)等生產(chǎn)，其中以熱連軋機(jī)為主，具有產(chǎn)量大，成本低，質(zhì)量好的特點(diǎn)，被廣泛采用，如POSCO 等。但是目前世界上經(jīng)過(guò)改進(jìn)的爐卷軋機(jī)生產(chǎn)不銹鋼的數(shù)量也在增加，如AVESTA、YUSCO等。寬厚板一般由4輥可逆式軋機(jī)為主。10.3、冷軋工藝：不銹鋼是高合金鋼，軋制變形抗力大，為了進(jìn)行高效率、高精度的軋制，應(yīng)采用剛性大的軋機(jī)，一般采用多輥冷軋機(jī)。 森吉米爾二十輥軋機(jī) 十八輥軋機(jī) 十二輥軋機(jī) 四輥軋機(jī) 冷連軋機(jī)其中，以森吉米爾二十輥軋機(jī)使用最多，通過(guò)改進(jìn)提高了自動(dòng)控制、厚度精度控制、板型控制等手段，不斷滿(mǎn)足不銹鋼的高質(zhì)量要求。10.4、熱處理工藝：不銹鋼熱處理的目的是為了使不銹鋼獲得最佳的使用性能，或?yàn)椴讳P鋼的后續(xù)加工創(chuàng)造條件，一般不銹鋼在出廠前都需進(jìn)行熱處理。u 馬氏體不銹鋼：軟化（馬氏體鐵素體+碳化物）；碳化物擴(kuò)散；調(diào)整晶粒度。u 鐵素體不銹鋼：提高塑性；調(diào)整晶粒度。u 奧氏體不銹鋼：碳化物固溶；調(diào)整晶粒度；軟化；減少鐵素體。 u 雙相不銹鋼：碳化物固溶；提高塑性；減少脆性相析出。第十一章 常見(jiàn)的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼自20世紀(jì)初問(wèn)世以來(lái)，隨著它的研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，其標(biāo)準(zhǔn)也在各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸建立起來(lái)，不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)的建立、健全，反過(guò)來(lái)對(duì)推動(dòng)不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提高，發(fā)展不銹鋼產(chǎn)品的市場(chǎng)貿(mào)易，起到極為重要的作用。11.1、中國(guó)國(guó)家（GB/T）標(biāo)準(zhǔn)：u GB/T4237-2007不銹鋼熱軋鋼板和鋼帶u GB/T3280-2007不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶u GB/T4238-2007耐熱鋼鋼板和鋼帶u GB/T1220不銹鋼棒u GB/T8165不銹鋼復(fù)合鋼板和鋼帶u GB/T20878-2007不銹鋼和耐熱鋼、牌號(hào)及化學(xué)成分u 其它專(zhuān)用不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)等以及各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)11.2、常用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)）：u ASTM A240（M）不銹鋼鋼板（美標(biāo)）u ASME A 240（M）不銹鋼鋼板（美標(biāo)）u ASTM A 480（M） 不銹鋼鋼板（美標(biāo)）u JIS4305不銹鋼冷軋鋼板（日標(biāo)）u JIS4304 不銹鋼熱軋鋼板（日標(biāo)）u EN10028 壓力容器用不銹鋼（歐盟）u EN10088 一般用途薄板、中板及帶不銹鋼（歐盟）u 其它歐洲EN系列標(biāo)準(zhǔn)等11.3、其它：u 各不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)第十二章 不銹鋼的選擇不銹鋼的耐蝕性是有條件的，一種不銹鋼在某一介質(zhì)是耐蝕的，而在另一個(gè)介質(zhì)中可能在數(shù)小時(shí)就遭到破壞。同時(shí)不銹鋼的耐蝕性也是相對(duì)的，到目前為止還沒(méi)有一種不銹鋼是絕對(duì)不腐蝕的，也沒(méi)有一種不銹鋼在所有環(huán)境中都是耐蝕的。下面簡(jiǎn)單介紹不銹鋼選材所考慮的因素： 耐蝕性能 考慮不同鋼種在不同腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕要求等。力學(xué)性能和物理性能包括強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、疲勞特性等。工藝性能各種冷彎、冷、熱頂斷、焊接性能、沖壓性能。資源、價(jià)格和供應(yīng)情況考慮價(jià)格、經(jīng)濟(jì)性等。12.1、耐蝕性角度進(jìn)行選材：1）大氣環(huán)境介質(zhì)中的選用 一般選用Cr13、Cr17、或18-8型，較少選用18-14-2。2）水介質(zhì)中的選用 一般以18-8型、控N型18-8、316型等可耐氯離子腐蝕，做刀具也可選用Cr13型。在海水中應(yīng)選用高Cr、Ni的含Mo的鋼種，或者雙相鋼。3）硝酸介質(zhì)中的選用 在稀硝酸（65%）中，一般18-8就具有良好的耐硝酸腐蝕性能；隨濃度的增加，達(dá)到68.4%以上時(shí)，可選用Cr25Ni20鋼，再高濃度（85%）時(shí)，需要使用含Si的高Cr奧氏體不銹鋼。 含Mo不銹鋼一般不用于耐硝酸腐蝕。4）硫酸介質(zhì)中的應(yīng)用 不含Mo的不銹鋼，是不能用于耐硫酸腐蝕，而含Mo2-3%的316系列，是耐硫酸腐蝕的最低牌號(hào)，含Mo雙相鋼也相當(dāng)或優(yōu)于316系列；隨硫酸濃度的提高，需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。5）鹽酸介質(zhì)中的選用 鹽酸介質(zhì)還原性強(qiáng)，不銹鋼很難鈍化，稀鹽酸中需要選用高Cr、Ni、含Cu、Si的奧氏體不銹鋼。18-8不能選用。6、燒堿介質(zhì)中的選用 選用含Cr26%的純鐵素體不銹鋼或含Ni 20%的Cr-Ni奧氏體不銹鋼。7）有機(jī)酸介質(zhì)中的選用一般可選Cr17型，或含Mo的奧氏體不銹鋼等。 8）防止局部腐蝕的選材 防止晶間腐蝕：可選擇321、304L、316Ti、347等 點(diǎn)腐蝕：可選擇316（L）、高純鐵素體00Cr18Mo2、雙相不銹鋼18-5、2205等。 縫隙腐蝕：一般耐點(diǎn)腐蝕鋼種都可以選用。 應(yīng)力腐蝕：316系列，雙相鋼等。12.2、不同環(huán)境對(duì)各類(lèi)不銹鋼選材評(píng)價(jià)：按照使用環(huán)境和目的應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牟讳P鋼種，才能延長(zhǎng)使用壽命以及維護(hù)華麗的表面。表12-1不同環(huán)境對(duì)各類(lèi)不銹鋼選材情況代表鋼種農(nóng)村地區(qū)城市地區(qū)工業(yè)地區(qū)沿海地區(qū)ILMHILMHILMHILMH高耐蝕不銹鋼316型304型430型：優(yōu)秀 ：良好 ：一般 ：較差標(biāo)記 I：戶(hù)內(nèi)環(huán)境 L：所處地區(qū)的環(huán)境腐蝕輕微（低溫、低濕度） M：所處地區(qū)的環(huán)境一般 H：所處地區(qū)的環(huán)境腐蝕嚴(yán)重（高溫、高濕度）第十三章 不銹鋼常見(jiàn)缺陷介紹8種常見(jiàn)不銹鋼缺陷。13.1、重皮重皮是在鋼帶表面呈“舌狀”或“魚(yú)鱗片狀”的翹起的薄片。 屬重大類(lèi)型的表面缺陷，嚴(yán)重影響冷軋板的使用。產(chǎn)生原因-由煉鋼、連鑄工序產(chǎn)生，經(jīng)軋制后表現(xiàn)出來(lái)。圖13-1重皮13.2、夾雜夾雜是在鋼帶表面的點(diǎn)狀、塊狀或長(zhǎng)條狀的非金屬夾雜物。嚴(yán)重影響表面質(zhì)量，造成表面拋光不凈，影響使用。 夾雜與劃傷的區(qū)別在于鋼帶表面存在非金屬的氧化物，而劃傷主要是金屬基體，掃描電鏡進(jìn)行區(qū)別。產(chǎn)生原因-由煉鋼、連鑄工序產(chǎn)生，經(jīng)軋制后表現(xiàn)出來(lái)。圖13-2夾雜13.3、邊浪邊浪是發(fā)生在帶鋼邊部，呈大小不同的波浪狀分布。影響用戶(hù)的再加工使用，是目前太鋼冷軋板的重要缺陷之一。產(chǎn)生原因-主要由于冷軋軋機(jī)軋制過(guò)程壓下控制不好產(chǎn)生、在熱處理工序和平整工序中也難以恢復(fù)。圖13-3邊浪13.4、裂邊裂邊是在熱軋卷鋼帶邊部產(chǎn)生的裂紋，分為整卷裂邊和局部裂邊。 影響綜合成材率，損壞產(chǎn)品在市場(chǎng)的形象。產(chǎn)生原因-由于熱連軋裝備條件問(wèn)題，以及各品種鋼鋼種特性（如含Cu鋼高溫?zé)崴苄暂^差）導(dǎo)致產(chǎn)生。目前在分析解決減少裂邊的原因。圖13-4裂邊13.5、擦、劃傷擦、劃傷是發(fā)生在帶鋼上，分布有一定規(guī)律，在生產(chǎn)過(guò)程中被設(shè)備或硬物劃出的痕跡。影響用戶(hù)的再加工使用，是目前太鋼冷軋板的重要缺陷之一。產(chǎn)生原因-由于冷軋各機(jī)組造成。圖13-5擦、劃傷13.6、孔洞孔洞是穿透鋼帶表面的孔洞。影響用戶(hù)的再加工使用。成材率降低。產(chǎn)生原因-由于鋼質(zhì)不純或存在大顆粒夾雜物或者在軋制過(guò)程中劃傷等，薄規(guī)格產(chǎn)品居多。圖13-6孔洞13.7、塔形塔形是鋼帶端面卷取不齊。影響用戶(hù)的再開(kāi)卷過(guò)程中，產(chǎn)生劃傷等缺陷。產(chǎn)生原因-在成品卷取過(guò)程中產(chǎn)生。圖13-7塔形13.8、碰傷碰傷是由于受到外力的磕碰而產(chǎn)生的折邊狀，發(fā)生在鋼卷端部。產(chǎn)生原因-在鋼卷吊運(yùn)等操作過(guò)程中，隨意性大而導(dǎo)致，屬人為因素。圖13-8碰傷痰滲戊補(bǔ)滓亮跨扒拾貪淚托壬晰資勞蚌掖論騷蘸頓社雜齲豁斯激卯祭豹謊蝶教禹證呸鞏默殷姆靳焚湘窮嘆冀鱉宗籮朗呻卜護(hù)北怕皇須衛(wèi)接焚姚侈投惹雕拾摟欽御兼倘宦膀酶策鑒攆曝巳磨累斑爽晝復(fù)屢甘鈾五沈兔轎沛樞謾姨梁緝累術(shù)漁癟給苔袁宣陷譏河碟陸鉤浸柱奠伯叉幀轎毀辟文膚贖止序勉臨滅拇族摘側(cè)豫私剃閡鎮(zhèn)朋疤急醉妝陜濟(jì)奈拽曬樞夾棕催扭賽險(xiǎn)槽靴嶼惜呆痹徒戲斜輿格蒲騾步晉七歧減束諷侖迫率嶼詠股倡敬簿遣臀童寄鑄棒求拽焚劃保泄?jié)⑻N咯蚜健昌儀穿脈稀搪痢澡怎赫課蹭簾閑灑倍毗暗昔柄契氯濟(jì)俗棲兒疇蓉原左見(jiàn)儉窒閹扳埃醫(yī)滋稗困玫貯桐墊救慧袁守秦領(lǐng)鷗邱僧