1. 焊接結構鋼和不銹鋼應採用什麼原則
你好,焊接結構鋼要採用等強原則,焊接不銹鋼採用化學成分原則。
2. 不銹鋼和不銹鋼之間採用什麼結構連接密封性比較好請高手指點
不銹鋼和不銹鋼之間採用什麼結構連接密封性比較好?
答:大類:焊接。小類:氣保電弧焊,焊接後進行固溶處理。
「結構連接密封性」肯定不是薄板。
3. 不銹鋼分為幾種
不銹鋼常按組織狀態分為:馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體(雙相)不銹鋼及沉澱硬化不銹鋼等。另外,可按成分分為:鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。
1、鐵素體不銹鋼。含鉻15%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高,耐氯化物應力腐蝕性能優於其他種類不銹鋼。
2、奧氏體不銹鋼。含鉻大於18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質腐蝕。
3、奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點,並具有超塑性。奧氏體和鐵素體組織各約佔一半的不銹鋼。
4、沉澱硬化不銹鋼。基體為奧氏體或馬氏體組織,沉澱硬化不銹鋼的常用牌號有04Cr13Ni8Mo2Al等。
5、馬氏體不銹鋼。強度高,但塑性和可焊性較差。
6、承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶。壓力容器專用不銹鋼,其分類和代號、尺寸、外形及允許偏差、技術要求、試驗方法、檢驗規則、包裝、標志及產品質量證明書等有明確要求。
裸露在腐蝕環境中的金屬表面發生電化反應或化學反應,均勻受到腐蝕。不銹鋼表面鈍化膜之中耐腐蝕能力弱的部位,由於自激反應而形成點蝕反應,生成小孔,再加上有氯離子接近,形成很強的腐蝕性溶液,加速腐蝕反應的速度。
在建築應用領域,不銹鋼的表面加工之所以重要是有許多原因的。 腐蝕環境要求光滑的表面是因為表面光滑不容易積垢。污垢的沉積會使不銹鋼生銹甚至造成腐蝕。
4. 求不銹鋼制管機的工作(成型)原理和各個模具的性能和調整方法,
不銹鋼工業制管機
使用說明書
INSTRUCTION
機組型號:
出廠編號:
出廠日期:200 年 月 日
電話:86-757-81162186
傳真:86-757-81162189
E-mail: [email protected]
目錄
一. 簡介…………………………………………….2
二. 用途與特性…………………………………….3
三. 成型機結構特點及作用保養………………….4
四. 吊裝及安裝…………………………………….6
五. 機型分類及組成……………………………….6
六. 機組結構及主要成型參數…………………….8
七. 成型調整………………………………………12
八. 制管機常見故障及檢查排除方法……………14
九. 保修條例及合格證……………………………16
十.機械圖片…………………………………….. 18
一.簡介
「百冠」牌焊管機械.模具
不銹鋼焊管技術的革命
不銹鋼焊管過程中經常發生拉傷、起皺、指甲紋、魚鱗紋、機械紋、手感、矩管管材成形面不平、角度不尖、凹角、圓管失圓、方管不方等缺陷。多年來,這些缺陷一直困擾著業內人士.也是模具行業最難攻克的難題.百冠人經過多年的潛心研究及實踐,現在終於生產出了」 百冠」牌高品質機械模具,解決了這些問題,給業內人士帶來了福音.
特別推薦:針對目前市場上201鋼板硬度過硬,管材拋光後不圓的現象, 百冠人經過半年多的精心研究,生產出的百冠牌模具杜絕了此類現象的發生,給廣大201用戶帶來了福音.
「百冠」牌模具----------更加合理的成型原理
超常規的成型面硬度
從而不僅解決了制管中的缺陷,更使其壽命較普通模具提高了很多倍. 「百冠」牌模具材料Cr12MoV,硬度可達到61~63HRC.按理論計算「百冠」牌模具三年可不需返修,大大地減少了用戶的麻煩和返修成本,獲得了用戶的廣泛好評.
百冠科技有限公司屬佛山市高新技術企業,多年來致力於不銹鋼焊管模具、不銹鋼裝飾(工業、復合)焊管機、拋光機、平口機、壓花機、內整平裝置、在線光亮固溶退火設備及其它不銹鋼生產配套設備的研發、生產和國內外銷售,對外承接OEM/ODM訂單合作。
「百冠」系列產品經過20 多位資深設計師、工程師多年的潛心研究和改良。「百冠」牌焊(制)管機採用超薄設計,重型裝置,最薄可焊至0.15mm,工業制管機最厚可焊10.00mm,工藝水平位處同行前列; 「百冠」模具,解決了在制管過程中產生的拉傷、起皺、指紋、機械紋、對角、凹角等現象,實現了模具上機後維修率為零。
百冠人奉行「以技取勝、精益求精」的企業理念,以 「科學、嚴謹、創新」的工作方式,開拓進取;以敏銳的市場洞察力,獵取業內最新資訊,以市場需求為導向,以客戶為中心;以一流的產品、一流的服務為客戶提供優質可靠產品,百冠熱烈歡迎社會各界人士加盟,共創美好未來!
二.用途與特性
一.概述:
歡迎您使用「百冠「牌不銹鋼焊管機,我公司是佛山最大的不銹鋼焊管機及不銹鋼焊管模具,拋光機,復合管機及其他配套設備不銹鋼生產線的專業生產廠家之一。百冠人經過多年的不懈努力和經心研究,生產出的「百冠「牌制管機及模具,解決了在制管中經常發生的拉傷,起皺,指甲紋等現象,從而使「保林」牌制管機及模具在市場上占重要的地位。百冠人以「科學,嚴謹,創新」的工作方式,奉行「以技取勝,精益求精」的企業理念,不斷開拓進取。以敏銳的市場觸覺探索業內最新資訊,以市場需求為導向,以客戶為中心,用一流的產品,一流的服務為不銹鋼行業的發展和繁榮做出更大的貢獻,並熱忱歡迎社會各界人士來電咨詢洽談業務。
二.用途與特性
BG系列工業制管機主要用於工業用不銹鋼型材(圓管,方管,異型管,復合管)連續成型工藝,經過拆卷,清洗,成型,氬弧焊接,焊縫打磨,內整平,定徑校直,光亮固溶化處理,定徑校直,定尺切割等工序生產而成。這種工藝方法的特點是連續生產,效率高,材料浪費少,生產成本低。
BG系列制管機生產線主要由上料架,主機,切割機,成品架四大部件組成。
主機由床身,進料導錕,平錕支架,焊縫打磨頭,校直架,蝸輪減速箱,主拖動電機及電控系統,水冷系統等組成。
三.成型機結構特點及使用保養
一.結構特點:
1. 本機組電器配製,採用變頻調速。
2. 採用變頻調速技術,調速靈敏高,調速平穩,噪音小,功率損失少。
3. 成型機與定徑由一台電機集中驅動,結構緊湊,維護簡單,吊運,安裝,操作方便。
4. 採用十字架萬向節聯軸器傳動,傳動扭鉅大,壽命長,整齊,美觀,輕便。
5. 水平機架是傳動機架,經蝸輪蝸桿箱與聯軸器傳動。在蝸輪蝸桿箱與電機之間設有4檔變速箱(1個倒檔),使機組操作更方便,軋錕運動更平穩。
6. 水平機架為二錕式的側出錕式支架,當需要換錕時,松開外側支座固定螺栓,拉出外側支座,側面換錕,簡單方便。機架的壓下調整兩側單獨進行,調整靈活,方便,精度高。
7. 立錕在機座內可以同時或單獨作水平方向的調整,也可以分別作垂直方向的調整,比較方便,軋錕的軸承採用滾動軸承。
8. 上料架採用可旋轉的平行四連桿懸臂雙捲筒機構,可以在機組工作過程中上卷,接帶,這樣可以減少准備作業時間,使機組不設活套裝置也能連續生產。
9. 前兩架焊縫打磨機主軸中心線與軋制中心線呈+/-45夾角並可調整,從交錯的兩個方向對焊縫進行拋磨,後面一架焊縫打磨機主軸中心與軋制中心線呈90度夾角對焊縫進行直磨,使拋磨效果更佳。
二.保養檢查
成型機的保養檢查因使用頻度,環境條件等不同而有不同的內容(見表一)。表一為保養檢查的重點是定期檢查,並准備足夠消耗 用品,確保作業和生產的正常進行。
表一:成型機的保養檢查標准
檢查部位
檢查周期
保養檢查內容
驅動裝置,軸承等。
1/天
驅動裝置供油狀態
軋錕軸承部位供油狀態
萬向節
2-3提/次
萬向節頭供脂狀態
供油脂部位
周/次
月/次
(1) 變速箱內油量
(2) 蝸輪箱內油量
(3) 冷卻系統供給狀態
(4) 檢查油箱的油清潔度,乳化狀況,冷卻液的清潔度,發臭狀況(若有異常,檢查下列各處,換油)
1. 油封有無破損
2. 齒輪有無損壞
3. 管路有無泄露
軋錕
月/次
(1) 軋錕周圍的檢查
1.檢查軋錕鎖緊螺桿部位的損傷
2.錕軸表面的損傷及磨損
錕軸驅動裝置
年/次
(2)檢查錕軸的彎曲
錕軸驅動裝置
周/次
軸承的升溫
錕軸驅動裝置
2-3/周
蝸輪的磨損
錕軸驅動裝置
年/次
軸承的磨損
四.吊運及安裝
成型機需用吊車,鏟車等吊裝起運設備或滾桿搬運到指定地點。如用吊車時,吊車鋼索必須經負5噸以上的重量。吊運時將鋼索掛上四個吊鉤即可。吊運時要注意不使鋼索與設備直接接觸以免損壞油漆及部件。
為了使成型機工作平穩和精確,成型機必須安置在堅實的基礎上,成型機在地腳螺栓之前,必須用水平儀在縱橫兩個方向上調整,使成型機工作台水平,並保證前後床身的平錕支座在同一直線上,工作台水平誤差不大於0.04mm,平錕支座位置誤差不大於0.01mm。調整符合規范後墊好斜鐵,並均勻地旋緊地腳螺栓,然後在機座周圍澆灌混凝土固定。
五.機型分類及組成
一.機型分類:
目前我公司生產的不銹鋼工業焊管種類有Ф30型,Ф40型,Ф50型,Ф60型,Ф80型,Ф90型,Ф100型,同時可根據客戶要求進行設計生產。
二.機組組成:
1.放料架:採用雙工位軸承座可旋轉式設計,配置剎車輪。
機型
鋼帶內孔尺寸
鋼帶外徑尺寸
鋼帶最大承載量
Ф30型
Ф330-510mm
Ф1700mm以下
2.5T
Ф40型,小40型
Ф330-520mm
Ф1800mm以下
3.0T
Ф50型(單工位)
Ф410-530mm
Ф1800mm以下
3.5T
Ф60型(單工位)
Ф410-530mm
Ф1850mm以下
5T
Ф90型(單工位)
Ф420-540mm
Ф1850mm以下
8T
2.主機部分:由成型組,打磨組,定徑段組成。
(1)成型組;由6組水平牌坊及9組立牌組成(40,50,60機組)(排布:VHVHVHVVVHVHVHVVH)。其中後1組立牌及2組卧牌為焊接段。
(2)打磨組:由3個磨頭(電機採用3KW兩級電機)。磨頭採用雙立柱導軌式設計,底座可旋轉多角度打磨焊縫(VV)。
(3)定徑段:由4組水平牌坊及4組立牌組成(30,40,50機組)及2個校直架組成(排布:HVHVHVHTH1TH2V)
3.切割台:採用由金屬鋸自動切割,電機採用3-7.5KW兩級電機。
4.卸料架:由氣缸控制自動卸料,定尺寸長度:3 ~8.
六,機組結構及主要成型參數
1. 制管機的制管范圍:
機型
壁厚
圓管
方/距管
Ф30型
0.3~2.0mm
Ф5~Ф25 mm
F10*10-20*20
Ф40型
0.3~3.0mm
Ф12~Ф50.8 mm
F10X10-F40X40
Ф50型
0.4~3.5mm
Ф31.8~Ф76 mm
F25X25-F75X45
Ф60型
0.6~4.5mm
Ф50.8~Ф114 mm
F38X38-F89X89
Ф100型
0.9~8.0mm
Ф129~Ф219 mm
F90X90-F180X180
2.定尺寸長度:3~8m 定尺精度: 〈8mm
3.制管機速度:3~18m/min
4.主機功率:雙電機
Ф30型: 4KW
Ф40型: 5.5KW
Ф50型: 7.5KW
Ф60型: 11KW
Ф70型: 18.5KW
Ф80型: 22KW
Ф90型: 35KW
Ф100型:37KW
註:本機組有兩種電器配製,一種是採用交流電磁調速,一種是採用變頻調速。
5. 打磨頭電機功率:3KW(30, 40, 50 ,60 ,70型),4KW(80,90,100型)。
6. 切割機電機功率:3KW(30,40,50,60型),5.5KW(70,80,90,100型)
7.主機外形尺寸:長(mm)*寬(mm)*高(mm)
Ф30型:5300*1000*1750 Ф40型:7300*1110*1750
Ф50型: 8700*1210*1800 Ф60型:12000*1320*1800
8. 主機重量: Ф30型:約5500Kg Ф40型:約6500Kg
Ф50型: 約7500Kg Ф60型:約10000Kg
圖一:30~40電機電氣接線圖與50~60機電氣接線圖
圖二 :50./.60機控制電氣線路圖
圖三:切割機電氣接線圖
七.成型調整
帶料通過成型機成型,要求成型為具有良好質量的管筒,供給焊機焊接成圓管,成型好壞,對焊接質量有直接的影響,在一定設備條件下,正確的調整操作是成型質量好壞的決定因素。
1. 對成型質量的基本要求包括:
A. 成型後的管坯具有正確的圓管型;
B. 管筒尺寸符合孔型設計的需要;
C. 管縫兩邊緣平直,沒有高低塔焊;
D. 管縫沒有扭轉現象;
E. 管縫兩綜緣沒有波浪和鼓包現象;
F. 調整開口角度達到所需要的程度(2~6度)
G. 管坯沒有軋錕壓傷和嚴重劃傷等表面缺陷。
2. 成型機的調整裝整
① 平錕調整
A. 壓下調整:通過轉動軸承座壓下螺絲的螺母,而使該壓下螺桿升降,帶動軸承升降,兩軸承座獨立調整。
B. 軸向調整
3. 在下軸承的一端留有定位面,用於定位下錕的位置。在上錕軸的兩端各安裝一組螺母,通過旋轉螺母使上錕移動,達到軸向調節的目的。
(2).立錕調整
A. 立錕錕軸的橫向調整:橫向調整採用兩套螺旋副調整,一套螺旋副調整的立錕錕軸的橫向位置,另一套螺旋副同步調整兩立錕的開閉。
B. 立錕錕軸高度調整:松開立錕錕軸與滑塊間鎖緊螺母旋動立錕錕軸,使之升高或下降,調好扣將螺母鎖緊,兩立錕錕軸單獨調節。
4. 成型調整的基本原則
A. 正確調整成型管坯的底線
成型管坯的底線由軋錕及設備本身保證。
B. 正確調整各機架孔型中心在一條直線上
下錕通過定位套與下錕軸位面定位,上錕通過下錕定位面找正定位。
C. 正確調整軋錕的水平位置
從橫向檢查成型各機架水平錕的上錕中心線是否水平,是否有一頭高,一頭低的傾斜現象,通過壓下裝置調整水平。
D. 正確調整各機架的錕軸
按照孔型和工藝規程調整各水平錕和立錕縫符合需要。錕縫過大,則造成變形不充分,鋼帶在孔型內左右滑動和扭轉,錕縫過小使成型負荷增加,機體損壞。
E.檢查軋錕直徑,孔型尺寸,形狀是否符合規定,檢查軋錕表面是否光潔有無缺陷。
F.軋錕安裝固定要緊固
軋錕安裝固定要緊固,不允許有軸向串動和徑向跳動,檢查軸承是否損壞,松動,檢查機架在床身的固定是否牢固,機蓋和機座的連接是否堅固。
G.軋錕是否轉動靈活
檢查軸承是否完好,間隙是否合適,軋錕轉動是否靈活。
5. 正常生產時的檢查
正常生產時就經常檢查:電機,變速箱和蝸輪箱是否過熱,運轉是否正常,萬向節,聯軸器是否正常,有無損壞,乳化液濃度是否合適,各機架軋錕是否得到充分冷卻,管坯運動情況,成型質量是否良好,隨時調整消除成型過程中所產生的缺陷和故障。
6. 成型缺陷及消除
成型管坯常見的缺陷有: 錯位,扭轉,鼓包,壓痕或劃傷等。
八.制管機常見故障及排除方法
故障
可能的原因
排除的方法
1.主電機的跳停
1. 負荷過大電機發熱
2.繼電器電流量控制太小
3. 電機出風口通風不好
4. 檔位太高
5. 線路老化漏電
1. 檢查機台轉動,看看是否有某一部位卡死及波箱油位是否太高或沒有油
2. 打開電箱將該電機的保護繼電器電流調大一點
3.查看電機出風口,看是否有雜物堵住出風口
4. 做大管厚管時,檔位應放至1檔或2檔,甚至倒檔
5.檢查線路如有問題給更換
2.磨頭高速箱發熱磨頭振動大
1. 長時間運轉而斷油
2. 千頁輪安裝偏心
3. 打磨軸彎曲
4. 磨頭拖板調節栓沒上緊
5. 電機軸承間隙大或風頁破損
1. 用清潔柴油對其進行清洗後
加上20#機油
2. 檢查千頁輪看內孔是否過大
3. 拆下打磨軸進行校正或更換
4. 檢查磨頭拖板上的四個調節螺栓是
否上緊檢查電機後端風頁看是否破損
3.磨頭上下調節時過緊
1.上下調節絲桿彎曲變形
2. 兩根導柱生銹
3. 上壓條螺紋磨損
1. 拆下校正更換
2. 用柴油清洗後用砂紙進行
打磨後加上清潔黃油
4.主電機運轉,傳動部分不轉
1.加檔變速箱,損壞
2.減速箱之間連接鏈輪磨損
3.鏈輪內的鍵磨損
1. 檢查變速箱看是否亂檔
2. 檢查變速箱輸出端,看花鍵是否磨損
3. 檢查鏈輪鏈條,如有磨損給予更換
5.減速箱發熱,油封開裂
1.減速箱內油太多
2.對應的水平錕壓的太緊
3.兩邊沒有壓平
1. 打開放油孔將油放掉一部分
2. 檢查一下水平錕的餓下壓情況,
兩滑塊一定要平
6.切割台夾具不夾或夾松,料架氣缸不動作
夾具拖板進了切割炭氣缸動作不靈,氣壓不穩
1. 用柴油清洗夾具拖板
2. 檢查空壓機氣路,氣壓是否正常,氣表壓力是否達到要求(0.6),壓力不夠,可將氣表上方黑色螺帽向上拉起向左轉,將壓力調好,壓力內要加上氣缸專用油且定期排水。
3. 檢查氣路是否裝錯
4. 檢查電磁閥上方線圈是否燒壞
5. 檢查行程開關是否動作
6. 檢查相應氣缸調節缸體上的兩個銅螺栓。
九:保修服務規定
一:保修期限承諾:
產品
保修期限(自購機械之日起)
國家三包政策
BL售後規定
不銹鋼制管機
1年免費保修
1年免費保修
特殊說明:
①上述服務承諾僅適用於2008年1月起生產之制管機系列產品;
②保修憑據:依產品購買發票或隨機保修卡說明書為憑據實施保修。若未有購機發票或保修卡,說明書,我司均依產品交貨日期為准計算保修期。
二:保修服務規定:
1. 服務實施基準:
遵循2002年3月27日國家質量監督檢驗檢疫總局會議和2002年6月27日信息產業部的10次會議審核通過的《機械商品修理更換退貨責任規定》
2. 全國服務:
百冠機械實行全國范圍聯保,無論在中華人民共和國境內(不包括港、澳、台地區)何處購買的百冠機械,出現問題需要更換或維修時,離客戶最近的代銷點均可提供服務。
3. 保修憑據:
參照國家三包政策執行在保修期內,凡屬產品本身質量引起的故障,顧客憑已填寫完整的保修卡正本
或購機發票,可享受BL產品承諾之免費保修服務,若無上述憑據,只能依產品生產日期為准,享受免
費保修服務。 請妥善保管購百冠機械發票或保修卡說明書,遺失不補!
4. 有償服務規定:
參照國家三包規定:屬於下列情況之一者,不實行三包,但可以實行收費維修:
4.1超過三包有效期的。
4.2未按產品使用說明書的要求使用、維護、保管而造成損壞的。
4.3非承擔三包修理者拆動造成的損壞的。
4.4無有效三包憑證或有效發票的(有效三包憑證為隨機保修卡或購機發票)。
4.5擅自塗改三包憑證的。
4.6三包憑證上的產品型號或編號與商品實物不相符合的。
4.7無廠名、廠址、生產日期、產品合格證的。
4.8因不可抗力造成損壞的。
以上只供參考,具體規定以BL公司現行規定為基準。
三:上門服務規定:
BL可向消費者提供局部城市限定范圍的上門服務,分有償上門與無償上門服務兩種。
1. 無償上門服務規定(限定范圍內:國內):
新制管機,拋光機,模具等保林公司的產品,在國內都有無償上門服務;不收任何費用。
2. 生產者應當承擔以下責任和義務:
(一)不銹鋼機械商品應當隨機配有產品的中文使用說明;產品使用說明應按照國家標准GB5296.1
《消費品 使用說明》的規定編寫;明示基本功能的操作程序;三包憑證應當符合本規定《機械商品三包憑證》的要求。
(二)應當自行設置或者指定具有維修資質的修理單位負責三包有效期內的修理,並提供修理者單位的名稱、 地址、聯系電話等;修理者名稱、地址、聯系電話撤銷或者變更的,應當及時告知消費者;
(三)按有關修理代理合同或者協議的約定,提供合格的、足夠的修理配件,滿足維修的需求;
(四)按有關修理代理合同或者協議的約定,提供三包有效期內發生的修理費用;維修費用在產品流通的各個環節不得截留,應當全部支付給修理者;
(五)按有關修理代理合同或者協議的約定,提供技術資料,技術培訓等技術支持;
(六)妥善處理消費者的投訴、查詢,並及時提供咨詢服務。
四:本規定自2008年1月1日起實行。
十.機械圖片
2.50.60制管機總圖
3.40制管機總圖
5. 不銹鋼的知識
耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、鹼、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼。又稱不銹耐酸鋼。實際應用中,常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由於兩者在化學成分上的差異,前者不一定耐化學介質腐蝕,而後者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決於鋼中所含的合金元素。鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素,當鋼中含鉻量達到12%左右時,鉻與腐蝕介質中的氧作用,在鋼表面形成一層很薄的氧化膜(自鈍化膜),可阻止鋼的基體進一步腐蝕。除鉻外,常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等,以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。不銹鋼通常按基體組織分為:①鐵素體不銹鋼。含鉻12%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 ,耐氯化物應力腐蝕性能優於其他種類不銹鋼。②奧氏體不銹鋼。含鉻大於18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質腐蝕。③奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點,並具有超塑性。④馬氏體不銹鋼。強度高,但塑性和可焊性較差。
不銹鋼是具有60年發展歷程的現代材料
自本世紀初發明不銹鋼以來,不銹鋼就把現代材料的形象和建築應用中的卓越聲譽集於一身,使其競爭對手羨慕不已。
只要鋼種選擇的正確,加工適當,保養合適,不銹鋼不會產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建築用金屬材料中強度最高的材料之一。由於不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不銹鋼還集機械強度和高延伸性於一身,易於部件的加工製造,可滿足建築師和結構設計人員的需要。
在建築、大樓和結構的行業中,不銹鋼成功的關鍵是其具有良好的耐腐蝕性能。
不銹鋼牌號分組
200 系列—鉻-鎳-錳 奧氏體不銹鋼
300 系列—鉻-鎳 奧氏體不銹鋼
型號 301—延展性好,用於成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優於304不銹鋼。
型號 302—耐腐蝕性同304,由於含碳相對要高因而強度更好。
型號 303—通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號 304—通用型號;即18/8不銹鋼。GB牌號為0Cr18Ni9。
型號 309—較之304有更好的耐溫性。
型號 316—繼304之後,第二個得到最廣泛應用的鋼種,主要用於食品工業和外科手術器材,添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由於較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作「船用鋼」來使用。SS316則通常用於核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常也符合這個應用級別。[1]
型號 321—除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫銹蝕的風險之外其他性能類似304。
400 系列—鐵素體和馬氏體不銹鋼
型號 408—耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。
型號 409—最廉價的型號(英美),通常用作汽車排氣管,屬鐵素體不銹鋼(鉻鋼)。
型號 410—馬氏體(高強度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差。
型號 416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型號 420—「刃具級」馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用於外科手術刀具,可以做的非常光亮。
型號 430—鐵素體不銹鋼,裝飾用,例如用於汽車飾品。良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性要差。
型號 440—高強度刃具鋼,含碳稍高,經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度,硬度可以達到58HRC,屬於最硬的不銹鋼之列。最常見的應用例子就是「剃須刀片」。常用型號有三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。
500 系列—耐熱鉻合金鋼。
600 系列—馬氏體沉澱硬化不銹鋼。
型號 630—最常用的沉澱硬化不銹鋼型號,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
不銹鋼為什麼耐腐蝕?
所有金屬都和大氣中的氧氣進行反應,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續進行氧化,使銹蝕不斷擴大,最終形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金屬(例如,鋅,鎳和鉻)進行電鍍來保證碳鋼表面,但是,正如人們所知道的那樣,這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞,下面的鋼便開始銹蝕。
不銹鋼的耐腐蝕性取決於鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護方法不盡相同。
在鉻的添加量達到10.5%時,鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加,但鉻含量更高時,盡管仍可提高耐腐蝕性,但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時,把表面氧化物的類型改變成了類似於純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面,防止進一步地氧化。這種氧化層極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼具有獨特的表面。而且,如果損壞了表層,所暴露出的鋼表面會和大氣反應進行自我修理,重新形成這種"鈍化膜",繼續起保護作用。
因此,所有的不銹鋼都具有一種共同的特性,即鉻含量均在10.5%以上。
不銹鋼的類型
"不銹鋼"一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼,而是表示一百多種工業不銹鋼,所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。成功的關鍵首先是要弄清用途,然後再確定正確的鋼種。有關不銹鋼的進一步詳細情況可參見由NiDI編制的"不銹鋼指南"軟盤。
幸而和建築構造應用領域有關的鋼種通常只有六種。它們都含有17~22%的鉻,較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性,特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。
耐大氣腐蝕
經驗表明,大氣的腐蝕程度因地域而異。為便於說明,建議把地域分成四類,即:鄉村,城市,工業區和沿海地區。
鄉村是基本上無污染的區域。該區人口密度低,只有無污染的工業。
城市為典型的居住、商業和輕工業區,該區內有輕度污染,例如交通污染。
工業區為重工業造成大氣污染的區域。污染可能是由於燃油所形成的氣體,例如硫和氮的氧化物,或者是化工廠或加工廠釋放的其它氣體。空氣中懸游的顆粒,像鋼鐵生產過程中產生的灰塵或氧化鐵的沉積也會使腐蝕增加。
沿海地區通常指的是距海邊一英里以內的區域。但是,海洋大氣可以向內陸縱深蔓延,在海島上更是如此,盛行風來自海洋,而且氣候惡劣。例如,英國氣候條件就是如此,所以整個國家都屬於沿海區域。如果風中夾雜著海洋霧氣,特別是由於蒸發造成鹽沉積集聚,再加上雨水少,不經常被雨水沖刷,沿海區域的條件就更加不利。如果還有工業污染的話,腐蝕性就更大。
美國、英國、法國、義大利、瑞典和澳大利亞所進行的研究工作已經確定了這些區域對各種不銹鋼耐大氣腐蝕的影響。有關內容在NiIDI出版的《建築師便覽》中作了簡單介紹,該書中的表可以幫助設計人員為各種區域選擇成本效益最好的不銹鋼。
在進行選擇時,重要的是確定是否還有當地的因素影響使用現場環境。例如,不銹鋼用在工廠煙囪的下方,用在空調排氣擋板附近或廢鋼場附近,會存在非一般的條件。
維修及清理
和其它曝露於大氣中的材料一樣,不銹鋼也會臟。今後的講座將分析影響維修及清理成本的設計因素。但是,在雨水沖刷,人工沖洗和已臟表面之間還存在著一種相互關系。
通過把相同的板條直接放在大氣中和放在有棚的地方確定了雨水沖刷的效果。人工沖洗的效果是通過人工用海綿沾上肥皂水每隔六個月擦洗每塊板條的右邊來確定的。結果發現,與放在有棚的地方和不被沖洗的地方的板條相比,通過雨水沖刷和人工擦洗去除表面的灰塵和淤積對表面情況有良好的作用。而且還發現,表面加工的狀況也有影響,表面平滑的板條比表面粗糙的板條效果要好。
因此洗刷的間隔時間受多種因素影響,主要的影響因素是所要求的審美標准。雖然許多不銹鋼幕牆僅僅是在擦玻璃時才進行沖洗,但是,一般來講,用於外部的不銹鋼每年洗刷兩次。
典型用途
大多數的使用要求是長期保持建築物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時,主要考慮的是所要求的審美標准、所在地大氣的腐蝕性以及要採用的清理制度。
然而,其它應用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如,工業建築的屋頂和側牆。在這些應用中,物主的建造成本可能比審美更為重要,表面不很乾凈也可以。
在乾燥的室內環境中使用430不銹鋼效果相當好。但是,在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀,就需經常進行清洗。在污染嚴重的工業區和沿海地區,表面會非常臟,甚至產生銹蝕。但要獲得戶外環境中的審美效果,就需採用含鎳不銹鋼。所以,304不銹鋼廣泛用於幕牆、側牆、屋頂及其它建築用途,但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中,最好採用316不銹鋼。
現在,人們已充分認識到了在結構應用中使用不銹鋼的優越性。有幾種設計准則中包括了304和316不銹鋼。因為"雙相"不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體,所以,歐洲准則中也包括了這種鋼。
產品形狀
實際上,不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產製造的,而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼製成的,也用中厚板生產特殊產品,例如,生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品,包括型材、棒材、線材和鑄件。
表面狀態
正如後面將談到的,為了滿足建築師們美學的要求,已開發出了多種不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者無光澤的;可以是光面的、拋光的或壓花的;可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不銹鋼表面蝕刻有圖案,以滿足設計人員對外觀的各種要求。
保持表面狀態是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由於耐腐蝕性良好,也可以容易地去除表面的塗寫污染或類似的其它表面污染。
設計
六十多年以來,建築師們一直選用不銹鋼來建造成本效益好的永久性建築物。現有的許多建築物充分說明了這種選擇的正確性。有些是非常具有觀賞性的,如紐約市的Chrysler大廈。但在許多其它應用中,不銹鋼所起的作用不是那麼引人注目,可是在建築物的美學和性能方面卻起著重要作用。例如,由於不銹鋼比其它相同厚度的金屬材料更具有耐磨性和耐壓痕性,所以在人口流動量大的地方修建人行道時,它是設計人員的首選材料。
不銹鋼用作建造新的建築物和用來修復歷史名勝古跡的結構材料已有70多年了。早期的設計是按照基本原則進行計算的。今天,設計規范,例如,美國土木工程師學會的標准ANSI/ASCE-8-90"冷成型不銹鋼結構件設計規范"和NiDI與Euro Inox聯合出版的"結構不銹鋼設計手冊"已簡化了使用壽命長,完整性好的建築用結構件的設計。
未來展望
由於不銹鋼已具備建築材料所要求的許多理想性能,它在金屬中可以說是獨一無二的,而其發展仍在繼續。為使不銹鋼在傳統的應用中性能更好,一直在改進現有的類型,而且,為了滿足高級建築應用的嚴格要求,正在開發新的不銹鋼。由於生產效率不斷提高,質量不斷改進,不銹鋼已成為建築師們選擇的最具有成本效益的材料之一。
不銹鋼集性能、外觀和使用特性於一身,所以不銹鋼仍將是世界上最佳的建築材料之一。
不銹鋼的標識方法
鋼的編號和表示方法
①用國際化學元素符號和本國的符號來表示化學成份,用阿拉伯字母來表示成份含量:
如:中國、俄國 12CrNi3A
②用固定位數數字來表示鋼類系列或數字;如:美國、日本、300系、400系、200系;
③用拉丁字母和順序組成序號,只表示用途。
我國的編號規則
①採用元素符號
②用途、漢語拼音,平爐鋼:P、 沸騰鋼:F、 鎮靜鋼:B、甲類鋼:A、T8:特8、
GCr15:滾珠
◆合結鋼、彈簧鋼,如:20CrMnTi 60SiMn、(用萬分之幾表示C含量)
◆不銹鋼、合金工具鋼(用千分之幾表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分之一(即
0.1%C),不銹 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo
國際不銹鋼標示方法
美國鋼鐵學會是用三位數字來標示各種標准級的可鍛不銹鋼的。其中:
①奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數字標示,
②鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數字表示。例如,某些較普通的奧氏體不銹鋼
是以201、 304、 316以及310為標記,
③鐵素體不銹鋼是以430和446為標記,馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標
記,雙相(奧氏體-鐵素體),
④不銹鋼、沉澱硬化不銹鋼以及含鐵量低於50%的高合金通常是採用專利名稱或商標命名。
4).標準的分類和分級
4-1分級:
①國家標准GB
②行業標准YB
③地方標准
④企業標准Q/CB
4-2 分類:
①產品標准
②包裝標准
③方法標准
④基礎標准
4-3 標准水平(分三級):
Y級:國際先進水平
I級:國際一般水平
H級:國內先進水平
4-4國標
GB1220-84 不銹棒材(I級)
GB4241-84 不銹焊接盤園(H級)
GB4356-84 不銹焊接盤園(I級)
GB1270-80 不銹管材(I級)
GB12771-91 不銹焊管(Y級)
GB3280-84 不銹冷板(I級)
GB4237-84 不銹熱板(I級)
GB4239-91 不銹冷帶(I級)
不銹鋼
不銹耐酸鋼簡稱不銹鋼,它是由不銹鋼和耐酸鋼兩大部分組成的,簡言之,能抵抗大氣腐蝕的鋼叫不銹鋼,而能抵抗化學介質腐蝕的鋼叫耐酸鋼。一般說來,含硌量Wcr大於12%的鋼就具有了不銹鋼的特點不銹鋼按熱處理後的顯微組織又可分為五大類:即鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體-鐵素體不銹鋼及沉澱碳化不銹鋼文字
不銹鋼設備製作過程中會出現表現損傷,缺陷以及一些影響表面的物質,如:粉塵、浮鐵粉或嵌入的鐵,熱回火色和其它氧化層、銹斑、研磨毛刺、焊接引弧斑痕、焊接飛濺、焊劑、焊接缺陷、油和油脂、殘余粘合劑和油漆、粉筆和標記筆印等。絕大多數都是因為忽略了它們的有害影響而不重視或做得不好。但是,它們對氧化保護膜有著潛在的危害。保護膜一旦被損壞,被減薄或用其它方法使之改變,下面的不銹鋼就會開始腐蝕。腐蝕一般不是遍及整個表面,而是在缺陷處或其周圍。這種局總腐蝕通常會為點蝕或縫隙腐蝕,這兩種腐蝕會向深度和廣度發展,而大部分表面不受侵蝕。下面談一下造成這些問題的各種原因。
不銹鋼表面損傷和夾帶外來物的清洗
1、粉塵
製作經常是在有粉塵的場地進行,空氣中常帶有許多粉塵,它們不斷地落在設備表面。它們可以用水或鹼性溶液去除掉。不過,有附著力的塵垢需要高壓水或蒸氣進行清理。
2、浮鐵粉或嵌入的鐵
在任何錶面上,游離鐵都會生銹並使不銹鋼產生腐蝕。因此,必須清除。浮粉一般可隨粉塵一起清除掉。有些粘著力很強,必須按嵌入的鐵處理。除粉塵外,表面鐵的來源很多,其中包括用普通碳鋼鋼絲刷清理和用以前在普碳鋼,低合金鋼或鑄鐵件上使用過的砂子、玻璃珠或其它磨料進行噴丸處理,或在不銹鋼部件及設備附近對前面提到的非不銹鋼製品進行修磨。在下料或吊過過程中如果不對不銹鋼採取保護措施,鋼絲繩、吊具和工作檯面上的鐵很容易嵌入或玷污表面。
訂貨要求和製作後檢查可以防止並發現游離鐵的存在,ASTM標准A380[3]規定了檢查不銹鋼表面鐵或鋼微粒的鐵銹試驗法。當要求絕對不能有鐵存在的時候,應該使用這種檢驗方法。如果結果令人滿意,應用干凈的純水或硝酸對表面進行洗滌,直到深藍色完全消失。
正如標准A380[3]指出的如果鐵銹試驗溶液不能全部清除干凈,不推薦在設備的工藝表面,即用來生產人類消費品的直接接觸表面採用這種試驗方法。比較簡單的試驗方法是在水中暴露12~24小時,檢查是否有銹斑。這種試驗靈敏性差,而且耗時。這些都是檢測試驗,不是清理方法。如果發現有鐵存在,必須用後面介紹的化學和電化學的方法進行清理。
3、劃痕
為了防止工藝潤滑劑或生成物和/或污物積留,必須對劃痕和其它粗糙表面進行機械清理。
4、熱回火色和其它氧化層
如果在焊接或修磨過程中不銹鋼在空氣中被加熱到一定的高溫,焊縫兩側、焊縫的下表面和底部都會出現鉻氧化物熱回火色。熱回火色比氧化保護膜薄,而且明顯可見。顏色決定於厚度,可呈見彩虹色、藍色、紫色到淡黃色和棕色。較厚的氧化物一般為黑色。它是由於在高溫或長時間在較高度下停留所致。當出現任何一種這類氧化層時,金屬表面的鉻含量都會降低,造成這些區域的耐腐蝕性降低。在這種情況下,不僅要消除熱回火色和其它氧化層,還應對它們下面的貧鉻金屬層進行清理。
5、銹斑
製作前或製作過程中有時會看到不銹鋼產品或設備上生銹,這說明表面受到嚴重污染。設備投入使用前必須把銹清除掉,徹底清理過的表面應通過鐵試驗和/或水試驗進行檢驗。
6、粗糙的研磨和機加工
研磨和機加工都會造成表面粗糙,留有凹槽,重疊和毛刺等缺陷。每種缺陷也可能使金屬表面損傷到一定深度,以至於受損傷的金屬表面無法通過酸洗,電拋光或噴丸等方法清理掉。粗糙表面能夠成為發生腐蝕和沉積生成物的發源地,重焊前清理焊縫缺陷或清除多餘的焊縫加強高都不能用粗磨進行研磨。對後一種情況,應再用細磨料研磨。
7、焊接引弧斑痕
焊工在金屬表面引弧時,會造成表面粗糙缺陷。保護膜受損,留下潛在的腐蝕源。焊工應在已經焊好的焊道上或在焊縫接頭的側邊引弧。然後將引弧痕跡熔入焊縫中。
8、焊接飛濺
焊接飛濺與焊接工藝有很大關系。例如:GTAM(氣體保護鎢極電弧焊)或TIG(惰性氣體保護鎢極焊)沒有飛濺。但是,採用GMAW(氣體保護金屬電弧焊)和FCAW(帶焊劑芯的電弧焊)兩種焊接工藝時如果焊接參數使用不當會造成大量飛濺。出現這種情況時,必須調整參數。如果要解決焊接飛濺的問題,焊接前應在接頭的每一邊塗上防濺劑,這樣可以消除飛濺物的附著力。焊完後可以很容易地將這種防濺劑及各種飛濺物清理掉,可不損傷表面或帶來輕微損傷。
9、焊劑
利用焊劑進行焊接的工藝有手工焊,帶焊劑芯電弧焊和埋弧焊,這些焊接工藝都會在表面留下細小的焊劑顆粒,普通的清理方法無法將它們清除掉。這此顆粒將是縫隙腐蝕的腐蝕源,必須採用機械清理方法去除這些殘留焊劑。
10、焊接缺陷
焊接缺陷如:咬邊、未焊透、密集氣孔和裂紋不僅降低接頭的牢固性,而且還會成為縫隙腐蝕的腐蝕源。改善這種結果進行清理操作時,它們還會夾帶固體顆粒。這些缺陷可通過重新焊接或修磨後重焊進行修補。
11、油和油脂
有機物質如:油,油脂甚至指印都會成為局部腐蝕的腐蝕源。由於這些物質能起屏障作用,它們會影響化學和電化學清理效果,因而必須徹底清理掉。ASTM A380有一種簡單的斷水(WATERBREAK)試驗檢測有機污染物。試驗時,從垂直表面的頂部澆下水,在向下流的過程中水會沿著有機物質的周圍分開。熔劑和/或酸性化學清洗劑可清除油跡和油脂。
12、殘余粘合劑
撕掉膠帶和保護紙時,粘合劑總有一部分殘留在不銹鋼表面。如果粘全劑還沒硬,可以用有機熔劑去除。但是,當曝露在光和/或空氣中時,粘全劑變硬,形成縫隙腐蝕的腐蝕源。然後需要用細磨料進行機械清理。
13、油漆、粉筆和標記筆印
這些污染物的影響與油和油脂的影響相似。建議用干凈的刷子和干凈的水或鹼性清洗劑進行洗滌,也可以使用高壓水或蒸汽沖洗。
6. 不銹鋼在什麼情況下會出現裂紋和變脆性
304不銹鋼是一種很常見的不銹鋼,業內也叫做18/8不銹鋼。它的抗腐蝕性能要優於 430不銹鋼,但是價格又比316不銹鋼便宜,因此廣百泛使用於生活中,例如:一些高檔的不銹鋼度餐具,戶外的不銹鋼欄桿等。
系統描述:304不銹鋼是應用最為廣泛的一種鉻-鎳不銹鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性。在大氣中耐腐蝕, 如果是工業性氣氛或重污染地區,則需要及時清潔以避免腐蝕。適合用於食品知的加工、儲存和運輸。 具有良好的加工性能和可焊性。 板式換熱器、波紋管、家庭用品、建材、化學、食品工業等。304不銹鋼為國家認可的食品級不銹鋼。
抗拉強度 σb (MPa)≥520
條件屈服強度 σ0.2 (MPa)≥205
伸長率 δ5 (%)≥40
斷面收縮率道 ψ (%)≥60
硬度:≤187HB;≤90HRB;≤200HV
304不銹鋼會在什麼樣的環境下發生較嚴重腐蝕?
不銹鋼是石油、化工、化肥、食品、國防、餐具、合成纖維和石油提煉等產業行業中廣泛使用的金屬材,而很多容器、管道、閥門、泵、等一般都因與各種腐蝕性介質接觸遭受腐蝕而報廢。據統計,全世界每年因腐蝕而報廢的鋼材約占鋼材年產量的1/4。而不銹鋼的產量占鋼鐵總產量的1%。因此,材料受到腐蝕而失效是當今材料研究與發展中的三大主要題目之一。
不銹鋼是指具有抗腐蝕性能的一類鋼種。
通常所說的不銹鋼是不銹鋼與耐酸鋼的總稱。
不銹鋼不一定耐酸,但耐酸鋼同時又是不銹鋼。
所謂不銹鋼是指能抵抗大氣及弱腐蝕介質腐蝕的鋼種。腐蝕速度<0.01mm/年者為完全耐腐蝕鋼,速度<0.1mm/年者為耐蝕鋼。所謂的耐酸鋼是指在各種強腐蝕介質中能耐酸的鋼.腐蝕速度<0.1mm/年者為完全耐蝕,腐蝕速度<1mm/年者為耐蝕。因此,不銹鋼並不是不腐蝕、只不過腐蝕速度較慢而已、盡對不被腐蝕的鋼是不存在的。
值得留意的是在同一介質中.不同種類的不銹鋼腐蝕速度大不相同而同一種不銹鋼在不同的介質中腐蝕行為也大不一樣。例如.Ni-Cr不銹鋼在氧化性介質中的耐蝕性很好.但在非氧化介質中(如鹽酸)的耐蝕性就不好了。因此把握各類不銹鋼的特點、對於正確選擇和使用不銹鋼是很重要的。
不銹鋼不僅要耐蝕,還要承受或傳遞載荷,因此還需要具有較好的力學性能。不銹鋼一般以板、管等型材加工成構件或零件,因此.要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。
不銹鋼按典型組織分為:鐵素體(F)型不銹鋼;馬氏體(M)型不銹鋼;奧氏體(A)型不銹鋼;奧氏體-鐵素體(A-F)雙相型不銹鋼;沉澱硬化型不銹鋼。
一、金屬腐蝕
(一)金屬的腐蝕過程
在外界介質的作用下使金屬逐漸受到破壞的現象稱為腐蝕。腐蝕基本上有兩種形式.化學腐蝕和電化學腐蝕。在生產實際中碰到的腐蝕主要是電化學腐蝕,化學腐蝕中不產生電流,巨在腐蝕過程中形成某種腐蝕產物。這種腐蝕產物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜,使金屬與介質隔離開來。
假如這層化學天生物是穩定、緻密、完整並同金屬表層牢固結合的,則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進一步發展,對金屬起保護作用。形成保護膜的過程稱為鈍化。例如,天生SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜,這些氧化膜結構緻密、完整、無疏鬆、無裂紋且不易剝落,可起到保護基體金屬、避免繼續氧化的作用。例如鐵在高溫氧化時天生的Fe2O3。反之,有些氧化膜是不連續的,或者是多孔狀的.對基體金屬沒有保護作用。例如.有些金屬的氧化物,如Mo2O3、WO3在高溫下具有揮發性,完全沒有覆蓋基體的保護作用。
可見,氧化膜的產生及氧化膜的結構和性質是化學腐蝕的重要特徵。因此,進步金屬耐化學腐蝕的能力,主要是通過合金化或其它方法,在金屬表面形成一層穩定的、完整緻密的並與基體結合牢固的氧化膜,也稱為鈍化膜,電化學腐蝕是金屬腐蝕更重要的、更普遍的形式,它是由不同的金屬或金屬的不同電極電位而構成原電池所產生的。
這種原電池腐蝕是在顯微組織之間產生的故又稱之為微電池腐蝕。電化學腐蝕的特點是有電介質存在,不同金屬之間、金屬微區之間或相之間有電位差異連通或接觸,同時有腐蝕電流產生。
二、腐蝕類型
金屬材料在產業生產中的腐蝕失效形式是多種多樣的。不同材料在不同負荷及不同介質環境的作用下,其腐蝕形式主要有以下幾類:
一般腐蝕:金屬裸露表面發生大面積的較為均勻的腐蝕,雖降低構件受力有效面積及其使用壽命,但比局部腐蝕的危害性小。
晶間腐蝕:指沿品界進行的腐蝕,使晶粒的連接遭到破壞。這種腐蝕的危害性最大,它可以使金屬變脆或喪失強度,敲擊時失往金屬聲響,易造成忽然事故。晶間腐蝕為奧氏體不銹鋼的主要腐蝕形式,這是由於晶界區域與晶內成分或應力有差別,引起晶界區域電極電位明顯降低而造成的電極電位助差別所致。
應力腐蝕:金屬在腐蝕介質及拉應力(外加應力或內應力)的共同作用下產生破裂現象。斷裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的,這是一種危險的低應力脆性斷裂、在氯化介質和鹼性氧化物或其它水溶性介質中常發生應力腐蝕,在很多設備的事故中占相當大的比例。
點腐蝕:點腐蝕是發生在金屬表面局部區域的一種腐蝕破壞形式、點腐蝕形成後能迅速地向深處發展,最後穿透金屬。點腐蝕危害性很大,尤其是對各種容器是極為不利的。出現點腐蝕後應及時磨光或塗漆,以避免腐蝕加深。
點腐蝕產生的原因是在介質的作用下,金屬表面鈍化膜受到局部損壞而造成的。或者在含有氯離子的介質中,材料表面缺陷疏鬆及非金屬夾雜物等都可引出發點腐蝕。
腐蝕疲憊:金屬在腐蝕介質及交變應力作用下發生的破壞、其特點是產生腐蝕坑和大量裂紋。明顯降低鋼的疲憊強度,導致過早斷裂。腐蝕疲憊不同於機械疲憊,它沒有一定的疲憊極限,隨著循環次數的增加,疲憊強度一直是下降的。
除了上述各種腐蝕形式以外,還有由於宏觀電池作用而產生的腐蝕。例如,金屬構件中鉚釘與鉚接材料不同、異種金屬的焊接、船體與螺旋槳材料不同等因電極電位差別而造成的腐蝕。
從上述腐蝕機理可見,防止腐蝕的著眼點應放在:盡可能減少原電池數目,使鋼的表面形成一層穩定的、完整的、與鋼的基體結合牢固的鈍化膜;在形成原電池的情況下,盡可能減少兩極間的電極電位差。
不銹鋼的合金化原理
進步鋼耐蝕性的方法很多,如表面塗一層耐蝕金屬、塗敷非金屬層、電化學保護和改變腐蝕環境介質等。但是利用合金化方法,進步材料本身的耐蝕性是最有效的防止腐蝕破壞的措施之一,其方法如下:
(1)加進合金元素,進步鋼基體的電極電位,從而進步鋼的抗電化學腐蝕能力。一般鋼中加進Cr、Ni、Si多元素均能進步其電極電位。由於Ni較缺,Si的大量加進會使鋼變脆,因此,只有Cr才是明顯進步鋼基體電極電位常用的元素。
Cr能進步鋼的電極電位,但不是呈線性關系。實驗證實鋼的電極電位隨合金元素的增加,存在著一個量變到質變的關系,遵循1/8規律。
當Cr含量達到一定值時即1/8原子(l/8、2/8、3/8……)時,電極電位將有一個突變。因此,幾乎所有的不銹鋼中,Cr含量均在12.%(原子)以上,即11.7%(質量)以上。
(2)加進合金元素使鋼的表面形成一層穩定的、完整的與鋼的基體結合牢固的純化膜。從而進步鋼的耐化學腐蝕能力。如在鋼中加進Cr,Si.Al等合金元素,使鋼的表層形成緻密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜,就可進步鋼的耐蝕性。
(3)加進合金元素使鋼在常溫時能以單相狀態存在,減少微電池數目從而進步鋼的耐蝕性。如加進足足數目的Cr或Cr-Ni,使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單相奧氏體。
(4)加進Mo、Cu等元素,進步抗腐蝕的能力。
(5)加進Ti,Nb等元素,消除Cr的晶間偏析,從而減輕了晶間腐蝕傾向。
(6)加進Mn、N等元素,代替部分Ni獲得單相奧氏體組織,同時能大大進步鉻不銹鋼在有機酸中的耐蝕性。
不銹鋼的種類和特點
不銹鋼有兩種分類法:一種是按合金元素的特點,劃分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼。
另一種是按在正火狀態下鋼的組織狀態,劃分為M不銹鋼、F不銹鋼、A不銹鋼、A一F雙相不銹鋼。
三、馬氏體不銹鋼
典型的馬氏體不銹鋼有1Cr13~4Cr13和9Cr18等
1Cr13鋼加工工藝性能良好。可不經預熱進行深沖、彎曲、卷邊及焊接。2Crl3冷變形前不要求預熱,但焊接前需預熱,1Crl3、2Cr13主要用來製作耐蝕結構件如汽輪機葉片等,而3Cr13、4Cr13主要用來製作醫療器械外科手術刀及耐磨零件;9Crl8可做耐蝕軸承及刀具。
四、鐵素體不銹鋼
鐵素不銹鋼的含Cr量一般為13%~30%合碳量低於0.25%。有時還加進其它合金元素。金相組織主要是鐵素體,加熱及冷卻過程中沒有αγ轉變,不能用熱處理進行強化。抗氧化性強。同時,它還具有良好的熱加工性及一定的冷加工性。鐵?體不銹鋼主要用來製作要求有較高的耐蝕性而強度要求較低的構件,廣泛用於製造生產硝酸、氮肥等設備和化工使用的管道等。
典型的鐵素體不銹鋼有Crl7型、Cr25型和Cr28型。
五、奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼是克服馬氏作不銹鋼耐蝕性不足和脆性過大而發展起來的。基本成分為Crl8%、Ni8%簡稱18-8鋼。其特點是合碳量低於0.1%,利用Cr、Ni配合獲得單相奧氏體組織。
奧氏作不銹鋼一般用於製造生產硝酸、硫酸等化工設備構件、冷凍產業低溫設備構件及經形變強化後可用作不銹鋼彈簧和鍾表發條等。
奧氏體不銹鋼具有良好的抗均勻腐蝕的性能,但在局部抗腐蝕方面,仍存在下列題目:
1、奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕
奧氏作不銹鋼在450~850℃保溫或緩慢冷卻時,會出現晶問腐蝕。
含碳量越高,晶間蝕傾向性越大。此外,在焊接件的熱影響區也會出現晶間腐蝕。這是由於在晶界上析出富Cr的Cr23C6。使其四周基體產生貧鉻區,從而形成腐蝕原電池而造成的。這種晶間腐蝕現象在前面提到的鐵素體不銹鋼中也是存在的。
工程上常採用以下幾種方法防止晶間腐蝕:
(1)降低鋼中的碳量,使鋼中合碳量低於平衡狀態下在奧氏體內的飽和溶解度,即從根本上解決了鉻的碳化物(Cr23C6)在晶界上析出的題目。通常鋼中合碳量降至0.03%以下即可滿足抗晶間腐蝕性能的要求。
(2)加進Ti、Nb等能形成穩定碳化物(TiC或NbC)的元素,避免在晶界上析出Cr23C6,即可防上奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕。
(3)通過調整鋼中奧氏體形成元素與鐵素體形成元素的比例,使其具有奧氏體+鐵索體雙相組織,其中鐵素體佔5%一12%。這種雙相組織不易產生晶間腐蝕。
(4)採用適當熱處理工藝,可以防止晶間腐蝕,獲得最佳的耐蝕性。
2、奧氏體不銹鋼的應力腐蝕
應力(主要是拉應力)與腐蝕的綜合作用所引起的開裂稱為應力腐蝕開裂,簡稱SCC(StressCrackCorrosion)。奧氏體不銹鋼輕易在含氯離子的腐蝕介質中產生應力腐蝕。當含Ni量達到8%一10%時,奧氏體不銹鋼應力腐蝕傾向性最大,繼續增加含Ni量至45~50%應力腐蝕傾向逐漸減小,直至消失。
防止奧氏體不銹鋼應力腐蝕的最主要途徑是加進Si2~4%並從冶煉上將N含量控制在0.04%以下。此外還應盡量減少P、Sb、Bi、As等雜質的含量。另外可選用A-F雙相鋼,它在Cl-和OH-介質中對應力腐蝕不敏感。當初始的微細裂紋碰到鐵素體相後不再繼續擴展,鐵素體含量應在6%左右。
3、奧氏作不銹鋼的形變強化
單相的奧氏體不銹鋼具有良好的冷變形性能,可以冷拔成很細的鋼絲,冷軋成很薄的鋼帶或鋼管。經過大量變形後,鋼的強度大力進步,尤其是在零下溫區軋制時,效果更為明顯。抗拉強度可達2000MPa以上。這是由於除了冷作硬化效果外,還疊加了形變誘發M轉變。
奧氏作不銹鋼經形變強化後可用來製造不銹彈簧、鍾表發條、航空結構中的鋼絲繩等。形變後若需焊接,則只能採用點焊工藝、形變使應力腐蝕傾向性增加。並因部分γ->M轉變而產生鐵磁性,在使用時(如儀表零件中)應予以考慮。
再結晶溫度隨形變數而改變,當形變數為60%時,其再結晶溫度降為650℃冷變形奧氏體不銹鋼再結晶退火溫度為850~1050℃,850℃則需保溫3h,1050℃時透燒即可,然後水冷。
4、奧氏作不銹鋼的熱處理
奧氏體不銹鋼常用的熱處理工藝有:固溶處理、穩定化處理和往應力處理等。
(1)固溶處理。將鋼加熱到1050~1150℃後水淬,主要目的是使碳化物溶於奧氏體中,並將此狀態保存到室溫,這樣鋼的耐蝕性會有很大改善。
如上所述,為了防止晶問腐蝕,通常採用固溶化處理,使Cr23C6溶於奧氏體中,然後快速冷卻。對於薄壁件可採用空冷,一般情況採用水冷。 (2)穩定化處理。一般是在固溶處理後進行,常用於含Ti、Nb的18-8鋼,固處理後,將鋼加熱到850~880℃保溫後空冷,此時Cr的碳化物完全溶解,脫而鈦的碳化物不完全溶解,且在冷卻過程中充分析出,使碳不可能再形成鉻的碳化物,因而有效地消除了晶間腐蝕。
(3)往應力處理。往應力處理是消除鋼在冷加工或焊接後的殘余應力的熱處理工藝一般加熱到300~350℃回火。對於不含穩定化元素Ti、Nb的鋼,加熱溫度不超過450℃,以免析出鉻的碳化物而引起晶間腐蝕。對於超低碳和含Ti、Nb不銹鋼的冷加工件和焊接件,需在500~950℃,加熱,然後緩冷,消除應力(消除焊接應力取上限溫度),可以減輕晶間腐蝕傾向並進步鋼的應力腐蝕抗力。
六、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼
在奧氏不銹鋼的基礎上,適當增加Cr含量並減少Ni含量,並與回溶化處理相配合,可獲得具有奧氏體和鐵素體的雙相組織(含40~60%δ-鐵素體)的不銹鋼,典型鋼號有0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti等。雙相不銹鋼有較好的焊接性,焊後不需熱處理,而且其晶間腐蝕、應力腐蝕傾向性也較小。但由於含Cr量高,易形成σ相,使用時應加以留意。
在腐蝕環境中選擇不銹鋼時,除應對不銹鋼的具體使用條件有詳細的了解外,還需要考慮的主要因素有:不銹鋼的耐蝕性、強度、韌性和物理性能、加工、成形性能、資源、價格和取得的難易。
1.耐蝕性能
耐蝕性包括不銹性和耐酸,鹼,鹽等腐蝕介質的性能以及高溫下抗氧化,硫化,氯化,氟化等的性能.由於選用不同不銹鋼主要是為了解決實際工程中所遇到的各種腐蝕問題,為此在腐蝕環境中不銹鋼的耐蝕性如何是選材人員首先需要考慮的.腐蝕是金屬與介質間由於化學或電化學作用而引起的破壞,而耐蝕性指不銹鋼抵抗介質腐蝕破壞的能力,故當選材中涉及耐蝕性時,需要注意以下幾點.
1.耐蝕性的標準是人為確定的,既要承認它,使用它,又不能受它的約束,要根據具體使用要求來確定是否耐蝕的具體標准.
目前對不銹鋼的耐蝕性多採用10級標准,選擇哪一級做為耐腐蝕的要求,要考慮設備,部個的特點(薄厚,大小).使用壽命長短,產品質量(如雜質,顏色,純度)等的要求,一般說來,對使用過程中要求光潔鏡面或尺寸精密的設備儀表和部件,可選擇1~3級標准;對要求密切配合,長期不漏或要求使用限長的設備,部件選2~5級,對要求不高檢修方便或要求壽命不很長的設備,部件則可選用4~7級,除特殊例外,不銹鋼在使用條件下年腐蝕率超過1mm者一般多不選用,需要指出,10級標准對於產生局部腐蝕時是不適用的.
2.耐蝕性是相對的,有條件的,常說的不銹鋼的不銹性,耐蝕性系指指相對於生銹和不耐蝕而言,是指在一定條件下(介質,濃度,溫度,雜質,壓力,流速等一定時).截至目前為止,還沒有在任何腐蝕環境中均具有不銹性,耐蝕性的不銹鋼,因此選項材人員心須針對具體使用條件加以選擇,不銹鋼牌號選定後,使用部門還要針對所選用的不銹鋼的特性正確使用,即合理選材加正確使用才能達到具有不銹性或耐腐蝕的目的.
3.選擇不銹鋼既要考慮其耐一般腐蝕的性能,又要考慮其耐局部腐蝕的性能,在一些水介質和化工介質中,後者更需予以注意,這是因為,選材人員一般多重視不銹鋼的耐一般腐蝕性能,而在使用條件下,它們對局部腐蝕,例如對應力腐蝕孔蝕等的敏感性如何則考慮較少;不銹鋼的局部腐蝕多在耐一般腐蝕性能很好的腐蝕環境中發生,局部腐蝕常常導致不銹鋼設備,部件的突然破壞,其危害性遠遠大於一般腐蝕.
4.在一些使用條件下,還會遇到這種情況,當工作介質中或所生產的工業產品中,即使含有微量的某種或某此不銹鋼中的金屬離子時,便會影響化工工藝過程工工業產品的質量(包括光澤,顏色,純度等).這種情況在核燃料制葯和顏料等工業中最為常見,此時常常選用不含某種元素的不銹鋼或適當提高所選用不銹鋼耐蝕性檔次,以便使金屬離子降低到允許的限度.
5.不銹鋼製造設備,部件若因腐蝕而失效時,應當進行腐蝕破壞原因的分析,查明原因後採取措施,而不應一扔了之.
7. 304L不銹鋼材有哪些類型
304L(S30403)屬於美標奧氏體不銹鋼,執行標准:ASTM A276/A276M-2015
304L(S30403)是碳含量較低的304不銹鋼的變種,用於需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少,而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環境中產生晶間腐蝕(焊接侵蝕)。
304L(S30403)化學成分如下圖:
8. 不銹鋼管成型方法
不銹鋼管的成型方法請查看圖片說明
9. 不銹鋼的成型工藝有哪些各有什麼優缺點可以用精密鑄造加工嗎謝謝
鍛造,鑄造都可以,精密鑄造當然可以!
鍛件材料質量好,少雜質,回但復雜形狀鍛造比較答麻煩。精鑄除了材質略差於鍛件外,其餘都強於對方~~~
根據你的產品大小和表面要求,你可以選擇砂鑄,水玻璃工藝的精密鑄造或更高尺寸和表面要求的硅溶膠工藝生產。
尺寸精度和表面光潔度 硅溶膠工藝最好,水玻璃工藝其次,砂鑄最差!
10. 不能熱處理強化的金屬材料(如奧氏體不銹鋼),應採用什麼工藝手段進行強化
可以採用固溶的方法來處理。
若將合金加熱到第二相全部或最大限度地溶入固溶體的溫度保溫一定時間後然後予以速冷以抑制第二相重新析出至使室溫下獲得過飽和固溶體這種熱處理稱為固溶處理。
例如:
奧氏體不銹鋼具有良好耐腐蝕性的原因是其基體的電極電位高,不容易發生電化學腐蝕,但經過各種熱加工後,會在其內部生成一種含鉻很高的碳化物:Cr23C6,它會導致周圍基體組織中鉻的含量大幅度降低,從而使基體的電極電位下降,其耐腐蝕性也會降低,進行固溶處理的目的就是消除已出現的Cr23C6,使它重新溶入奧氏體中,改善奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能。