不鏽鋼的一般常識

2021-05-17 05:44:10 字數 4914 閱讀 3346

(一)不鏽鋼的定義

在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼,具有美觀的表面和耐腐蝕性能好,不必經過鍍色等表面處理,而發揮所固有的表面效能,使用於多方面的鋼鐵的一種,通常稱為不鏽鋼。代表效能的有13鉻鋼,18-鉻鎳鋼等高合金鋼。

從金相學角度分析,因為不鏽鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。

為了保持不鏽鋼所固有的耐腐蝕性,鋼必須含有12%以上的鉻。

(二)不鏽鋼的應用

不鏽鋼不但具有良好的耐腐蝕性能,而且具有良好的外觀等多種特性,不鏽鋼的應用範圍越來越廣泛。下表是關於不鏽鋼的應用方面的簡單事例圖:

行業主要使用事例

汽車用外裝部品

熱裝部品

flatware(一種器皿) spoon(勺)、fork(叉)-出口或內銷

刀類-出口或內銷

hollowware餐具(二種器皿) 深拉加工(ddq)-拉伸比大於1.5

drawing(一般拉伸)-拉伸比小於1.5

press(沖壓)

spinning(旋壓)

廚房裝置洗滌槽(sink)一般拉伸材(表面要求高)

煤氣灶-表面要求高

電冰箱(冰櫃內膽)

電器用具洗衣機、烘乾機

微波爐電子部件(無磁性)

鋼管用裝飾管

構造管(工業用)

排管用建築材料 mirror(鏡面材)

再研磨電梯 建築內外裝飾材

窗戶、門材

化學裝置熱交換器

鍋爐、罐

化學工業爐

化學裝置部件

一般用途 reroll(再軋鋼用)

高硬度用

加工廠用

市場流通用

特殊用途

運輸裝置貨櫃

鐵道車輛

1.不鏽鋼在建築業中的應用

近年來,應用不鏽鋼作為建築材料正日益廣泛。使用越來越廣泛有著多方面的原因,其中包括對材料更好的了解、企圖更新某些設計,設想生產出一種既耐久又無需維護的結構材料等。

早期,不鏽鋼用於建築方面只侷限在某些場合,即在過去認為沒有適當材料的場合建築師們正在尋求一種有特殊作用的新材料。實際上許多這樣的場合,不鏽鋼已長期被使用而其效果已經經過長期不斷地對不鏽鋼的沖刷作用,使生產廠家相信不鏽鋼材料用於室外場合甚至在高腐蝕性氣體的條件下也不腐蝕。

由於不鏽鋼具有耐用和幾乎無需要維護表面這兩種特性,促使人們較以往任何時候都更加重視其應用。大多數建築材料的**都在一定比例迅速**,而有許多材料的漲價又遠遠超過不鏽鋼材料。為保養和維持建築物內外結構處於良好狀態的費用更加猛漲得驚人。

今天的建築師必須認真地考慮建築物的全部情況。如果建築物長年需要更換或維修,那麼建築師的設計是失敗的。

近年來,游泳池的牆壁已採用不鏽鋼。長期以來採用的主要材料混凝土需要每年修補和塗刷,尤其是在北方地區.用碳鋼並加塗層建造的游泳池每年也需要大面積的擦洗和塗刷,上述兩者都增加了游泳池一筆可觀的使用開支。

當游泳池採用不鏽鋼材料(304型,2b光潔度)做側壁時,擦洗就很簡單,只需用水和肥皂便能很快洗淨。現在的游泳池常常採用不鏽鋼槽壁和混壓土池底,池底用混凝土主要是為了防滑。

某些建築物的牆壁用304型,8級鏡面拋光的不鏽鋼作材料。互相連線的不鏽鋼板都經過拋光和著色打磨使牆壁具有一致的色凋和反光性。為了防止油垢,大面積的不鏽鋼板的露出部分(茸腳)安裝在由使鍍鋅板和壓縮板組成的厚夾層中。

拋光的不鏽鋼板用環氧樹脂作粘結劑與鍍鋅鋼板連線固定。

由幹不鏽鋼能得到很軟的效能,使它右可能用來作屋頂覆蓋層材料。正是因為這種材料容易成形,耐用美觀,故許多建築師選用不鏽鋼不僅單純把它作為一種保護層,而是作為總體設計的組成部分。

某些建築物(室內滑冰場管)用不鏽鋼材料建造永平重疊層的屋頂,不僅使該建築從設計的觀點上美觀大方,而且由於不鏽鋼表面的反光作用,使室內滑冰季節得以延長而兔去承擔不合理的投資。

對於某些特殊結構,往往由於應用不鏽鋼使許多難題得到解決。比如有一座汽車庫,設計時要求停車庫對停放汽車不僅要有保護作用且對排出氣體具有良好通風作用;同時還能使一定程度的陽光進入車庫,選材既經久耐用又無需保養。為滿足上述要求,設計者選用6*10in(15*25cm)201型不鏽鋼格板,將格板固定在垂直柱子上,使內外交錯造成重疊布局.

為增強建築設汁效果,交錯的外格板上採用浮面光潔度,外圍的成行柱格板採用普通2b光潔度,所有裡面的格板均為2d光沽度。這種交借變化的格局使車庫具有乙個生動的外觀。

對於一座建築物的屋頂結構,其使用壽命和外觀應同樣重視。在機場的餐廳,為了使屋頂美觀,排氣風扇都用不鏽鋼板遮蓋。在選擇遮蓋材料時,還特別強調了材料的不反光性。

所選用的村料為304型不鏽鋼,粗拋光,低反射性,6級光潔度。對於光沽度的選擇要特別注意到特別由於發出眩光,防礙飛行員在到達目的地著陸時的視線。

辦公大廳的內外建築給構中都採用了不鏽鋼材料。其建築措施採用不鏽鋼作幕牆。建築入口處的柱列都包上不鏽鋼板,建築物正面所有窗戶的淨化裝置也都途蓋上不鏽鋼。

辦公大廈休息廳上面的無花板是由帶有浮雕的不鏽鋼板組成。利用陽模和陰模沖製不鏽鋼薄板上的浮凸部分.

不鏽鋼不僅使用壽命長,而且是製作俘凸給構的好材料,這樣可以加強建築物的造型美,故往往是廣場的主要標誌。

不鏽鋼作為主要材料用於室外藝末建築的另一例子是矗立在河畔上有名的拱橋。

不鏽鋼材料可以任意選擇。它具有多種不同的強度-重量比以適應各類建築結構要求。此外,不同等級的表面光潔度也為各種不同建築設施提供選擇範圍,以滿足實際需要。

建築師的大膽構思,將使不鏽鋼在建築業上的應用日益廣泛。

2.不鏽鋼在海洋裝置上的應用

各種不同型別的不鏽鋼正在日益廣泛和成功地用於各種不同的海洋環境中。必需指出,在海水中不鏽鋼要長期免於腐蝕需要複雜的防腐工程技術和大量投資。奧氏體和馬氏體不鏽鋼很久以來就用於航海動力裝置上的過熱器管道以及透平機葉片。

在這些裝置中要保持低氯化物含量是很不容易的,因為航海動力裝置的應用技術與一般發電裝置的基本原理並無差別。不鏽鋼也正在用於遠洋商船上的大容量化學容器,其使用情況在某些方面與陸地化工廠的使用條件截然不同。

大多數不鏽鋼牌號在海洋條件下應用都能得到滿意的結果,但不同牌號則對應力腐蝕開裂表現敏感。以410型為代表的馬氏體鋼和430型為代表的鐵素體鋼,在海洋條件下,數月內便會生鏽。這種均勻鏽蝕可通過機械打磨加以去除。

比較受歡迎的不鏽鋼是奧氏體不鏽鋼,因為它的抗鏽蝕能力較強(但由於應力腐蝕開裂則例外)。隨著時間遷移,奧氏體不鏽鋼也會發黑。如果由於美觀或其它方面的原因,這種發黑也可以通過打磨去除。

不鏽鋼在海水中很少會產生均勻鏽燭,所以在實際使用中可不必擔心。

推進器海洋上的拖輪和其它船隻上的推進器可由鑄造不鏽鋼cf-8(相當幹304型不鏽鋼)製成。當船隻不航行時,從推進器主軸通過軸承到船體,構成乙個導電的金屬迴路。相當於成分為410型不鏽鋼的鑄造推進器也經常披選用,並在其它方面得到廣泛應用如用於破冰船等。

近代不鏽鋼技術的發展,已開始採用復相奧氏體-鐵素體不鏽鋼 20cr-8ni-3.5mo來鑄造遠洋巨輪上大型推進器(重達3000kg)。

經常在港口工作的船隻,特別容易遇到海面上的原木或其它浮體而加速推進器的損壞。因此,採用奧氏體不鏽鋼製作推進器能通過矯直或焊接的辦法而得到修復,這是選材上乙個值得重視的問題。

幫浦早已觀察到離心幫浦在海水工作的條件下,如採用不鏽鋼構件,則能顯示出一定的可靠性。在保持流動的海水中,採用cf—8m鑄造不鏽鋼葉輪(其成分相當於316型不鏽鋼)以及用316型不鏽鋼作主軸,可以不出任何問題。當水幫浦停止工作時,縫隙腐蝕和點腐蝕很可能就成為嚴重問題。

但如果來用較為活潑而又易鏽的鑄鐵製造乙個壁厚相當大的幫浦箱時,則鑄鐵在停機時間能起到陰極保護作用。當幫浦工作時,鑄鐵箱的陰極保護作用下一定能使下銹鋼極化,但流動的水維待了陰極保護作用。此外,長期工作的幫浦可能由於交替使用,既有時海水更換成淡水而起到防護作用。

散裝容器不鏽鋼一直被用來作為貨運中的散袋容器,用以裝載液化天然氣體(lng),化學藥品、飲料等。貨運中盛lng的容器習慣採用304l型不鏽鋼,其目的不是為了耐腐蝕而是考慮到在低溫狀態下的機械效能。

對於海運化學製品的容器,採用不鏽鋼的目的主要是考慮到它的耐腐蝕性,這與陸地化學製品的儲運是不同的。如果船隻屬於一般不定**輪,則運載化學製品的容器也可以運輸任何物品,從醋酸、糟漿到二甲苯。一般都用316l型不鏽鋼作閥門、貨運幫浦、管遭、加熱盤管以及容器本身。

容器可以由整體不鏽鋼組成或用碳鋼包覆上一層0.06~0.08in (1.

5—2.0mm)的不鏽鋼板製成。在使用之前,必須進行細緻的檢查板材是否有缺陷並進行徹底的清潔處理和鈍化處理。

實驗表明裝有化學製品的客器允許用海水進行沖洗,但隨後必煩很快用淡水沖洗。對於在容器內的任何不鏽鋼加熱裝置,當氯化物未徹底沖刷掉以前,切莫啟動以防產生應力腐蝕開裂。化學製品容器設計時,不應考慮用來盛海水因為這樣做會導-致產生縫隙腐蝕的危險。

如果設計方案中規定非用來盛海水不可,那麼就必須考慮採取陰極保護系統以控制縫隙腐蝕的發展。在這種情況下,不鏽鋼容器可能會產生難以去除的石灰質沉積物,這是乙個值得重視的問題。

熱交換器強迫水迴圈系統的冷卻器和電站蒸汽冷凝器已廣泛採用奧氏體不銹鋼管道,後者的進水口因高度汙染而不宜採用銅合金材料。比較受歡迎的好材料為316型不鏽鋼。在海岸和港灣地區,大量外來的團塊和淤泥進入冷凝器管道,特別容易造成嚴重障礙,這種情況必須採取措施加以排除。

一種合理的措施就是採用橡膠球迴圈通過管道中,由於橡膠球能產生擠壓作用從而清理了管壁。當海水的流動速度大約為1m/s時,便可以防止海洋有機類雜物被吸入,從而保怔了冷凝器管道免於產生點腐蝕。不同於其它有色合金,採用不鏽鋼作冷凝器的管道則不受最大流速的限制,但卻與整個幫浦裝置的經濟效果有關。

o形密封圈串聯式電聯結器和有關o形密封圈定位裝置都廣泛採用304型和316型不鏽鋼製造,特別是海洋和軍事工程。採用上述材料都能得到滿意的使用效果。o形密封器可通過船體,鋁架或其它因素得到陰極保護作用。

如果沒有陰極保護作用,o形密封圈的細糟很快(有些在數週內)就會產生縫隙腐燭而導致嚴重失效。

(三)不鏽鋼的特性

1.一般特性

表面美觀以及使用可能性多樣化

耐腐蝕性能好,比普通鋼長久耐用

耐腐蝕性好

強度高,因而薄板使用的可能性大

耐高溫氧化及強度高,因此能夠抗火災

常溫加工,即容易塑性加工

因為不必表面處理,所以簡便、維護簡單

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