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不锈钢使用性能基础 不锈钢性能 一、不锈钢的定义和种类 二、常见不锈钢的基本特性 三、不锈钢的三大使用性能 （一） 焊接性能 （二） 耐腐蚀性能 （三） 冲压性能 一、不锈钢的定义和种类 冶金学定义 含铬量大于12%，并且以耐腐蚀为主要使用性能的铁基合金。 分类方法 按组织区分不锈钢的种类主要有： 奥氏体不锈钢 - SUS304 SUS316 SUS316L 无磁性，加工硬化明显，冷加工变形后带有磁性 铁素体不锈钢 - SUS430 SUH409L 铁素体，有磁性，加工硬化不明显 马氏体不锈钢- SUS420J2 出厂时为铁素体，有磁性 双相不锈钢（奥氏体、铁素体） JISG4305-1999标准对成分和机械性能的规定值 二、不锈钢特性 1.机械性能 三、不锈钢的使用性能 （一） 焊接性能 （二） 耐腐蚀性能 （三） 冲压性能 （一）焊接性能 不锈钢的物理性能特点 1、电阻系数大 发热量高 2、导热系数小 热量不易传递 3、奥氏体不锈钢的线膨胀系数大 体积 变化程度大 不锈钢的焊接特性 ①引起焊区变形不均和晶粒粗大 ②引起热裂纹 ③不锈钢焊接加工后，在焊接热影响区内容易引发晶间腐蚀。 晶间腐蚀原理 敏化 不锈钢焊接加工过程中，在焊接热影响区内温度处于敏化温度区间时，碳与基体中的铬形成碳化物Cr23C6，分布在晶界上，使晶界成网状，基体中大量的铬集中到Cr23C6中，由于焊接时间短，远处的铬来不及向这里扩散，造成焊缝区域基体局部贫铬，难以钝化，耐蚀性明显下降，于是在相应的腐蚀环境中优先被腐蚀 。 SUS304的敏化温度范围450℃-850℃ SUS430的敏化温度范围850℃以上 敏化示意图 不锈钢焊接防范措施 ①焊接规范要小于普碳钢，电流量约为低碳钢的80% ②尽可能使用较快的焊接速度 ③焊接时要选择合适的焊接材料 ④材料的表面必修在焊接之前和焊接后进行清理 （二）耐腐蚀性能 不锈钢只是耐腐蚀钢，不是完全意义上的不锈，到目前为止没有发明在任何条件下均不腐蚀的钢。因此具体的钢种是适应具体的使用环境的。 腐蚀分类:金属腐蚀的形式有多种分类方法： ①按作用的性质分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 ②按腐蚀形态可分为一般（全面、均匀）腐蚀和局部腐蚀。常见的局部腐蚀有晶间腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。 不锈钢的耐腐蚀原理 ①加入合金元素Cr、Ni等提高基体金属的电极电位，减少微电池的数量，可有效地提高钢的耐蚀性。 ②在钢中加入合金元素使钢的表面形成结构致密、不溶入腐蚀介质、电阻又高的保护膜，亦能显著提高钢的耐蚀性。保护膜非常细密、柔软、稳定，成分主要是Cr2O3，厚度1—6nm。 常见的不锈钢局部腐蚀 1、点蚀 2、缝隙腐蚀 3、晶间腐蚀 4、应力腐蚀 1、点蚀 1）特点 发生场所没有规律，一般情况下点蚀的深度要比其直径大的多。 2）发生原理 介质中存在活性阴离子（CI-）时，阴离子吸附在金属表面某些点上，使表面钝化膜发生破坏。 钢中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，表面钝化膜破坏后，在表面缺陷处显露基体金属，基体金属呈活化态，发生腐蚀。 点蚀零件图 3）影响点蚀的因素 ①环境因素 点蚀通常发生在含有卤素阴离子的溶液中；溶液静止状态比流动状态容易发生点腐蚀；溶液的PH值增加，点腐蚀倾向会显著的减少；升高温度会加剧点腐蚀。 ②合金元素的影响 添加钼元素能使钝化膜更致密牢固 铬含量增加可提高钢的钝化膜修复能力 ③冷轧工艺的影响 适当的固溶处理可以预防碳化物析出，减少点蚀的发生数目；光滑的表面比粗糙的表面更不容易发生腐蚀。 3）防止点蚀的途径 ①选用耐点蚀的材料，钢中添加钼并提高铬含量。 ②减少溶液中卤素离子的浓度，并避免溶液的局部浓缩。 ③搅拌溶液，使溶液不处于静止。 ④提高溶液的PH值。 ⑤降低介质的温度。 ⑥采用电化学保护措施。 电化学保护 阳极保护 加阳极电流法 促使阳极钝化 电化学 防护法 加阴极电流法 促使阴极极化 阴极保护 牺牲阳极法 牺牲阳极防护法事例 2、缝隙腐蚀 1）特点 发生场所一般位于工件上的连接处。 2）发生原理 工件缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池从而产生局部腐蚀。 缝隙腐蚀事例 3）影响缝隙腐蚀的因素 ①几何形状的影