(15-04-20)不锈钢材料培训.ppt

讲师姓名： 讲师部门：新材料PC项目 2015年04月20日 学习要求 课程目标： 了解常用金属材料性质 掌握常见不锈钢的耐腐蚀性能 了解金属腐蚀的原理 课程目录 不锈钢各元素的作用 2 不锈钢的分类及特点 3 1 金属腐蚀的原理及类型 3 3 1.1钢的定义 钢，是含碳量质量百分比介于0.02%至2.04%之间的铁合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢（碳钢）或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等。 1.2不锈钢的分类 1.3常见钢材料的组分及特点 名称 ? 化学成分（wt%） 特性 用途 碳素钢 20号碳素钢 C: 0.17%～0.24% Si: 0.17%～0.37% Mn: 0.35%～0.65% S ≤0.035% P ≤0.035% Cr≤0.25% Ni≤0.25% Cu≤0.25% 冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工，电弧焊和接触焊的焊接性能好，气焊时厚度小，外形要求严格或形状复杂的制件上易发生裂纹,耐腐蚀性差 广泛应用于建筑﹑桥梁﹑铁道﹑车辆﹑船舶和各种机械制造工业,以及近代的石油化学工业﹑海洋开发等方面 奥氏体不锈钢 304 C≤0.08 Si≤1.00 Mn≤2.00 P≤0.035 S≤0.03 Ni：8.0~11.0 Cr：17.00~19.00 304?是一种通用性的不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196℃～800℃） 它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件 304L C≤0.03 Si≤1.00 Mn≤2.00 P≤0.035 S≤0.03 Ni：8.0~11.0 Cr：18.00~20.00 304L?是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀 应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件 316 C?≤0.08???Si≤1.00 Mn≤2.00????S≤0.03 P≤0.035???Cr：16.0～18.5?? Ni：10.00～14.00? Mo：2. 0～3.0 因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优（无磁性） 海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母? 316L C≤0.03? Si≤1.00? Mn≤2.00 P≤0.035 S≤0.03 Ni:10.0~14.0 Cr:16.0~18.0 ?Mo:2.0~3.0 作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优 316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品 1.4奥氏体不锈钢 奥氏体不锈钢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。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢对浓硝酸具有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢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 不锈钢中各元素的作用 Cr——是构成不锈钢的基本元素。Cr是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中，Cr能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富Cr的氧化膜，这层氧化膜很致密，并与金属基本结合得很牢固，保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀。 Ni——单独不能构成不锈钢 Ni对不锈钢耐腐蚀的影响，只有它与Cr配合时才能充分显示出来。因为，低炭Ni钢要获得纯奥氏体组织，含Ni量需达24%；要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，含Ni量需在27%以上。所以，Ni不能单独构成不锈钢。而在含Cr18%的钢中加入9%的Ni，就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织，并可以提高钢对非氧化性介质（如：稀硫酸、盐酸、磷酸等）的耐蚀性，并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。 Mn——可代替CrNi不锈钢中的Ni Mn在不锈钢中有Ni相仿的作用。Mn的稳定奥氏体作用为Ni的二分之一，但Mn的加入会使含Cr低的不锈钢耐蚀性降低。同时，高Mn奥氏体钢不易加工。因此，在不锈钢中不单独使用Mn，只用部分代替Ni。 2 不锈钢中各元素的作用 C——在不锈钢中具有两重性 在不锈钢中的含量及其分布的形式，在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织：一方面碳是稳定奥氏体元素，并作用的程度很大，约为Ni的