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除了特殊环境以外,不锈钢的均匀腐蚀的速度极低,使用寿命长,维护费用低。
不锈钢耐蚀性的十级标准
耐蚀性评价
腐蚀率(mm/年)
等级
完全耐蚀
<0.001
1
很耐蚀
0.001-0.005
0.005-0.010
2
3
耐蚀
0.010-0.05
0.05-0.10
4
5
尚耐蚀
0.10-0.50
0.50-1.00
6
7
欠耐蚀
1.00-5.00
5.00-10.0
8
9
不耐蚀
>
10.0
10
如果在使用过程中要求保持镜面或尺寸精密的设备应选用1-3级的不锈钢;
要求长期不漏或要求使用年限的设备,应选用2-5级;
对于检修方便或寿命不需很长的设备可选用4-7级的不锈钢。
对于年腐蚀率超过1mm的一般不选用。
2、局部腐蚀
局部腐蚀是指在腐蚀介质的作用下,钢的基体在特定的部位被快速腐蚀的一种腐蚀形式。
这种腐蚀对设备的威胁极大,因此必须根据介质条件正确地选用不锈钢。
局部腐蚀主要类型有:
晶间腐蚀、点蚀、应力腐蚀、锈蚀等。
●晶间腐蚀
晶间腐蚀多发生在中等浓度硫酸、高浓度硝酸和有机酸等酸性介质中发生。
腐蚀形式是不锈钢基体的晶粒边界受到加速腐蚀。
产生这种腐蚀的原因是晶界处贫铬造成的。
为了防止晶界贫铬提高抗晶间腐蚀能力,主要有两个办法:
一是降低钢中的碳含量≤0.03%的超低碳不锈钢;
二是向钢中添加钛或铌。
●点蚀
点蚀是一种很危险的局部腐蚀,多发生在含有氯、溴、碘等水溶液中,发生小孔然后急剧进行腐蚀的现象,严重时会穿透钢板,一般不能以重量减少多少来评价其腐蚀程度。
提高耐点蚀能力的措施主要有两方面,一是提高局部的耐点蚀能力,减少钢中的夹杂物,特别是硫含量;
二是钢的基体抗点蚀能力,影响基体耐蚀性的合金元素主要是铬、钼、氮三个元素。
●缝隙腐蚀
产生缝隙腐蚀的主要原因是设备内有缝隙,例如铆接、垫片或者设备内有死角等原因,介质在这些地方由于不流动,所以氯离子浓缩而加快腐蚀。
为了防止发生缝隙腐蚀,首先应尽量避免有缝隙的设计,或使缝隙敞开;
其次提高耐缝隙腐蚀的能力,其中合金元素的影响与点蚀相同。
●应力腐蚀
应力腐蚀的外貌是沿设备厚度的垂直方向呈树枝状的腐蚀,使设备开裂。
产生应力腐蚀的条件除介质条件外,与设备在制造过程产生拉伸应力有直接关系。
发生这种腐蚀的主要设备有热交换器、冷却器、蒸汽发生器、送风机、干燥机和锅炉等。
提高不锈钢耐应力腐蚀的措施:
一是提高耐应力腐蚀指标△Ni;
二是对设备进行消除残余应力的热处理。
●锈蚀
不锈钢的耐蚀性能是近年来由于不锈钢作为装饰材料广泛应用而提出的新的耐蚀性指标。
不锈钢作为建筑用的板、管等材料同时要具有装饰性和美观性。
影响不锈钢耐锈性能的因素与耐点蚀性的因素是完全相同的,主要取决于基体抗锈性和锈蚀源(夹杂物)的含量。
三、不锈钢的分类及特点
不锈钢大体按化学成分和金属组织分类,按化学成分可以分为Cr系和Cr-Ni系;
按组织分可以分为奥氏体系、铁素体系、马氏体系、双相系、沉淀硬化系。
1、奥氏体系不锈钢
面心立方结构,热处理不能硬化,但通过冷加工可以硬化。
代表钢种是304,18Cr-8Ni是其基本组成。
常温、高温下都为奥氏体组织,无磁性。
2、铁素体系不锈钢
体心立方结构,其耐蚀性不如奥氏体不锈钢,但抵抗应力腐蚀开裂能力优越于奥氏体系不锈钢;
常温下带强磁性;
热处理不能硬化,具有优秀的冷加工性。
3、马氏体系不锈钢
马氏体系不锈钢常温下强磁性,一般来讲其耐蚀性不突出,但强度高,使用于高强度结构用钢。
高温下具有稳定的奥氏体组织,空冷或油冷下转变成马氏体相,常温下具有完全的马氏体组织。
4、双相不锈钢
常温下具有奥氏体和铁素体混合相,强度高,铁素体组织起着抑制应力腐蚀开裂的作用。
在高温下基本为铁素体组织,在冷却至室温时具有30-50%铁素体+奥氏体双相组织。
5、沉淀硬化系不锈钢
利用热处理后时效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金属化合物,来提高材料的强度。
四、不锈钢的选择
不锈钢的耐蚀性是有条件的,一种不锈钢在某一介质是耐蚀的,而在另一个介质中可能在数小时就遭到破坏。
同时不锈钢的耐蚀性也是相对的,到目前为止还没有一种不锈钢是绝对不腐蚀的,也没有一种不锈钢在所有环境中都是耐蚀的。
按照使用环境和目的应选择适当的不锈钢种,才能延长使用寿命以及维护华丽的表面。
代表钢种
农村地区
城市地区
工业地区
沿海地区
ILMH
高耐蚀不锈钢
○○○○
○○○●
316型
○○●●
○●●◆
○●◆■
304型
●●●●
●●●◆
●◆◆■
●◆■■
430型
●●◆◆
●■■■
◆■■■
○:
优秀●:
良好◆:
一般■:
较差
标记I:
户内环境
L:
所处地区的环境腐蚀轻微(低温、低湿度)
M:
所处地区的环境一般
H:
所处地区的环境腐蚀严重(高温、高湿度)
不锈钢标准介绍
一、国家标准
关于不锈钢的国家标准目前有13个,分别如下:
1、GB1220-1992不锈钢棒
2、GB3280-1992不锈钢冷轧钢板
3、GB4229-1984不锈钢板重量计算方法
4、GB4237-1992不锈钢热轧钢板
5、GB4239-1991不锈钢和耐热钢冷轧钢带
6、GB4241-1984焊接用不锈钢盘条
7、GB4356-1984不锈钢盘条
8、GB8165-1997不锈钢复合钢板
9、GB12770-1991机械结构用不锈钢焊接钢管
10、GB12771-2000液体输送用不锈钢焊接钢管
11、GB14975-1994结构用不锈钢无缝钢管
12、GB14976-1994液体输送用不锈钢无缝钢管
13、GB17102-1997不锈钢复合冷轧薄钢板和钢带
二、不锈钢冷轧板(带)标准介绍
1、简介
不锈钢冷轧板(带)标准主要采用国家标准GB3280-92,与之配套的标准GB222、GB223、GB228、GB708、GB4334.1-6等17个标准,主要内容是化学成分分析、检验方法、尺寸公差、包装、质量证明书等。
标准中规定了一般用途的冷轧钢板的尺寸、外形、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等内容。
同时,冷轧板标准中还规定了不同加工等级的加工工艺及主要参数。
2、钢号分类GB3280中给出了56个钢号。
这些钢号分为5类,即奥氏体型、铁素体型、马氏体型、沉淀硬化型、奥氏体-铁素体型。
通常使用的304、321、2520等属奥氏体型,0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13属马氏体型,00Cr12Ti、0-1Cr17等属铁素体型,在冷轧板中沉淀硬化型(0Cr17Ni7Al)、奥氏体-铁素体型(00Cr18Ni5Mo3N、00Cr22Ni5Mo3N、0Cr26Ni5Mo2等)在目前还不是常用钢号。
3、表面加工等级分类
不锈钢冷轧板的表面加工按加工工艺方法的不同,分为不同的表面加工等级,按国际通用的方法,冷轧板一般分为十个等级,日本的JIS4305-1991标准和我国的GB3280-92标准中都做了相应的规定。
除下表所列加工等外,在市场上常见的还有No.1和No.8,No.1指热轧后经热处No.10洗获得的表面,No.8指经镜面抛光后得到的表面,这两种实际上不属于冷轧加工表面。
不锈钢冷轧板不同表面加工等级
表面加工等级GB3280
表面加工等级JISG4305
表面加工要求
No.2
冷轧后进行热处理,酸洗或类似的处理
No.2D
冷轧后进行热处理,酸洗或类似处理,最后经毛面辊进行轻度冷平整
No.2B
冷轧后进行热处理,酸洗或类似处理,最后经平整获得适当的光洁度
No.3
用GB2477所规定的粒度为100-120号研磨材料进行抛光精整
No.4
用GB2477所规定的粒度为150-180号研磨材料进行抛光精整
No.5
#240
用GB2477所规定的粒度为240号研磨材料进行抛光精整
No.6
#320
用GB2477所规定的粒度为W63号研磨材料进行抛光精整
No.7
#400
用GB2477所规定的粒度为W50号研磨材料进行抛光精整
No.9
BA
冷轧后,进行光亮热处理
No.10
HL
用适当粒度的研磨材料抛光,使表面呈连续磨纹
冷轧板的不同表面加工等级,适合于不同的用途。
有些使用场合,要求钢板表面必须有钝化膜,以提高其耐蚀性,这种情况必须使用2B表面,而不能用其它代替,如化工、造纸、石油、化肥等工业用途;
有些则要求表面达到一定的粗糙度,以提高表面涂装性能,应采用相应粒度的研磨材料对表面进行加工,如用于冷藏集装箱外壳、铁路车辆面板等,要求表面要达到一定的粗糙度,按不同的要求,采用No.3-No.6;
在装饰行业中按不同要求使用BA板、HL板(即No.10)、镜面板(即No.8),BA板也常用于进一步加工镜面板。
由此可见,不锈钢冷轧板不同表面加工等级其用途不同,而不同表面加工等级对应于不同的加工工艺,即通常我们所讲的2B、BA、3#、4#、HL、8k(No.8)等都是指不同的表面加工工艺所生产的产品,而不是指冷轧板表面质量的优劣,在每一个表面加工等级的产品中都有质量优劣之分。
因此,在日常工作中,应正确区分不锈钢冷轧板表面加工等级与表面质量的关系,以便正确的选择与使用,避免因加工等级选择不当而造成不必要的损失。
4、不锈钢冷轧板的应用及选择
不锈钢冷轧板由于它具有优良的耐腐性、易加工成形性和良好的焊接性以及表面美观、维护方便、不易损坏等,被广泛用于宇航、原子能、海洋开发,化工、动力、工业的主要金属结构材料。
同时也被广泛用于纺织印染,造纸、木材加工、煤矿、轻工、电子仪表、建筑装饰、医疗器械、食品、家庭用具和餐炊具等部门的耐蚀和表面光洁度高的部件。
冷轧板的应用非常广泛,在不同的使用条件下,应选用不同的钢种和不同表面加工等级的产品。
在一般腐蚀条件下,可选用304、321等材料,在腐蚀性较强的条件下,应选用304L、316等,在一般含氯离子环境中,应选用含Mo钢,如316L、317、317L以及双相不锈钢等。
在表面加工等级
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