不锈钢基础知识.doc

无锡新求精钢铁有限公司. 第二部分 不锈钢基础知识一、不锈钢的定义 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能，通常称为不锈钢。代表性的有13铬钢，18铬镍钢等。二、不锈钢的发展历史1904-1906，法国人Guillet首先对Fe-Cr-Ni合金的冶金和力学性能进行了开创性的基础研究 1907-1911年，法国人Portevin和英国人Gissen发现了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金的耐蚀性并完成了Guillet的研究工作19081911年，德国人Monnartz 揭示了钢的耐蚀性原理并提出了钝化的概念19121914年，Brearley发明了含12-13%Cr的马氏体不锈钢并获得专利1911-1914年，美国人Dant-sizen发明了含14-16%Cr，0.07%0.15%C的铁素体不锈钢；德国人Maurer和Strauss发明含1.0C，15-20%Cr，50 um)，微观夹杂主要来源于出钢脱氧产物。在炉外精炼过程中大部分能上浮，一般对钢的危害不大。大颗粒夹杂主要来源于包衬、渣子、钢液二次氧化，这种夹杂物组成复杂，难于防范，在钢中呈偶然分布。对钢的危害大。如何减少钢中大颗粒夹杂是提高钢洁净度的主要手段。 9、裂纹 裂纹包括表面裂纹与内部裂纹。表面裂纹主要有：纵裂纹、横裂纹、星形裂纹，主要影响中厚板的表面质量。内部裂纹主要有：角裂纹、中心裂纹、中间裂纹。主要影响中厚板的内部质量。 总的来讲,钢材表面裂纹主要来源于结晶器凝固过程(保护渣、振动、浸入式水口等因素影响)。内部裂纹主要来源于二冷区。铸坯在凝固过程中。一定受到外力的作用。这些外力主要有坯壳与结晶器的摩擦力、钢水静压力、弯曲矫直力、内应力等。当这些力超过钢的临界强度与临界变形量。铸坯产生裂纹。影响钢材裂纹的主要因素有：钢的高温凝固特性、设备性能、工艺性能。 10、钢板分层：钢板分层主要有两类形貌。对纯净度较高的低合金钢。分层实际是一种断口的分离裂纹，主要来源于板坯的中心裂纹和中心偏析，如S的偏聚等；对纯净度较差钢，分层主要集中在边部，产生的原因有皮下气泡、夹杂和角部裂纹等，其中不可忽视的是该类钢种的氧含量是很高的。十六、不锈钢防护及预防措施1、储存、吊装、运输（1）不锈钢件储存:应有专用存放架，存放架应为木质或表面喷漆的碳钢支架或垫以橡胶垫，以与碳钢等其它金属材质隔离。存放时，储存位置应便于吊运，与其它材料存放区相对隔离，应有防护措施，以避免灰尘、油污、铁锈对不锈钢的污染。 （2）不锈钢件吊装：吊装时，应采用专用吊具，如吊装带、专用夹头等，严禁使用钢丝绳以免划伤表面；并且在起吊和放置时，应避免冲击磕碰造成划伤。 （3）不锈钢件运输：运输时，应用运输工具（如小车、电瓶车等），并应洁净有隔离防护措施，以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁拖拉，避免磕碰、划伤。2、加工（1）加工区：不锈钢件的加工区域应相对固定。不锈钢件加工区的平台应采取隔离措施，如铺上橡胶垫等。不锈钢件加工区的定置管理、文明生产应加强，以避免对不锈钢件的损伤与污染。（2）下料：不锈钢件的下料采用剪切或等离子切割、锯切等。A、剪切：剪切时，应与送进支架隔离，落料斗也应铺以橡胶垫，避免划伤。 B、等离子切割：等离子切割后，割渣应清理干净。批量切割时，对于已完成的零件应及时清理出现场，以避免割渣对工件的玷污。 C、锯切下料：锯切下料时，夹紧应加以胶皮保护，锯切后应清理工件上的油污、残渣等。 （3）机械加工：不锈钢件在车、铣等机械加工时也应注意防护，作业完成应清理干净工件表面的油污、铁屑等杂物。（4）成型加工：在卷板、折弯过程中，应采取有效措施避免造成不锈钢件表面划伤和折痕。3、矫形：不锈钢件的矫形，应避免采用火焰加热方法，尤其不允许反复加热同一区域。矫形时，尽量采用机械装置，或用木锤（橡皮锤）或垫橡皮垫锤击，禁止用铁锤锤击，以避免损伤不锈钢件。4、搬运：不锈钢件在加工过程中进行搬运时，应用运输工具（如小车、电瓶车或天车等），并应洁净有隔离防护措施，以防灰尘、油污、铁锈污染不锈钢。严禁在平台或地面直接拖拉，严禁磕碰和划伤。5、表面处理（1）清理打磨：如有损伤应打磨，尤其与碳钢件接触造成的划伤和飞溅、割渣造成的损伤必须认真彻底地清理打磨干净。 （2）机械抛光：要采用适当的抛光工具进行抛光，要求处理均匀一致，并避免过抛和再划伤。 （3）除油除尘：不锈钢件在进行酸洗钝化前，必须按工艺清除油污、氧化皮、灰尘等杂物。 （4）水喷砂处理：要根据不同的处理要求，选用不同的微玻璃珠、不同的工艺参数，并避免过喷等。 （5）酸洗钝化：不锈钢件的酸洗钝化必须严格按工艺要求进行钝化。 （6）清洗干燥：酸洗钝化后，应严格按工艺进行中和、冲洗、干燥，彻底清除残留的酸液。 （7）保护：不锈钢件表面处理完毕后，应做好防护，避免人员抚摸和油污、灰尘等杂物的二次污染。 （8）避免再加工：不锈钢件表面处理完毕后，应避免对该零部件或产品的再加工。 包括：化学品船、储罐、管道锅炉等不锈钢/低碳钢产品的表面处理，如打磨/抛光、酸洗/钝化、检验/监理、技术咨询等。主要服务对象为船舶、石油化工及食品设备等行业。十七、不锈耐热钢使用温度钢种间歇式使用连续式使用用途0Cr25Ni20 （310S） 1150用于制造加热炉的各种构件。 1Cr25Ni20Si2-314 925980用于制造加热炉的各种构件，如合成氨设备高温炉管、辐射管、加热炉辊筒及燃烧室构件等。 1Cr20Ni14Si2 9801095用于制造锅炉吊挂和加热炉构件等的制作。 0Cr23Ni13 （309S）10351150制作在8501050范围工作的各种耐热构件，如炉内支架、传送带、退火炉罩、热裂解管等。 253MA （S30815） 10351150超临界发电锅炉循环硫化床的旋风分离器。 0Cr13Al-405815705用于制造受冲击负荷后要求较高韧性的零部件，如汽轮机叶片、结构架等。 十八、合金元素对不锈钢的作用1、碳C：含碳量增加可提高强度。碳可以与不锈钢中的其它元素形成化合物Cr23C6、NbC、TiC、TaC等碳化物。对耐腐蚀性而言，当固溶奥氏体中的碳与铬形成Cr23C6析出时，使钢对晶间腐蚀、点腐蚀的敏感性急剧上升，因此对耐腐蚀要求高的设备，要采用含碳量低的（在0.03%以下）的不锈钢。2、锰Mn：可改善耐高温强度，锰一般在不锈钢中，使腐蚀性和耐氧化性下降。3、铬Cr:铬是不锈钢的基本成分，不锈钢保持钝态要求含铬量大于12%。增加含铬量，对提高钢对氧化性酸的耐腐蚀性极为有效，同时也使耐点腐蚀性提高。4、镍Ni：镍是奥氏体不锈钢的基本元素之一。随着含镍量的提高，奥氏体钢的硬度，抗拉强度下降，韧性提高，耐应力腐蚀性能提高。含镍量低的奥氏体不锈钢是不稳定的。进行冷加工后，奥氏体显著硬化，韧性下降。镍对非氧化性酸及中性氯化物溶液有显著的耐腐蚀性。但对高温含硫气体是不耐腐蚀的。5、钼Mo:钼能使不锈钢的基体强化。，并提高钢的高温强度和蠕变性能。钼的加入使不锈钢的钝化膜稳定，能提高耐腐蚀性。特别在氯化物溶液中，钼能改善耐点腐蚀的性能，并有效地抑制缝隙腐蚀。6、钛Ti:可防止晶间腐蚀，提高不锈钢的高温强度。钛的析出物使得钢的耐点腐蚀性能显著降低。7、铜Cu:在耐腐蚀方面，增加对非氧化性酸的耐腐蚀性。减少对点腐蚀的敏感性。十九、新求精钢铁有限公司加工知识1、新求精设备加工检验能力一览表 单位：设备名称加工宽度 （入料MM）加工长度 （剪切MM）加工厚度 （剪切MM）其他功能成品备注1号中卷板开平机400-2000500-120003-12切边/2号卷板开平分条一体机400-2200500-120003-16切边、分条/开平、分条一体冷轧卷开平机300-1600500-70000.3-3切边、贴膜/长度可根据客户要求加长剪板机4100/0.4-10/中板磨砂机3100900065贴膜ML行业标准8K镜面抛光机125060000.4-3贴膜No.8GB4239-91干磨直纹机125060000.4-3贴膜HL行业标准干磨雪花机125060000.4-3有雪花纹No.4GB4239-91油磨混合机125060000.4-3/HLGB4239-91水刀切割机20006000120平面图形/压花机1500无长度限制5/T字花/台式直读光谱仪可快速分析出不锈钢、碳钢、球墨铸铁等固体材料的元素含量手持光谱化验仪可现场快速分析出不锈钢、碳钢、有色金属等固体材料的金属元素微机屏显液压万能试验机可检测金属材料的拉伸、屈服强度、延伸率、截面收缩率超声波探伤仪可探测出材料的内部夹杂、疏松等缺陷2、开平制程检验规程检验内容：第一步：（1）核对钢卷之标签规格材质是否与加工单所指定的内容相符；（2）检验端面是否存在碰伤、损坏或不齐现象；（3）拆卷后检验钢卷表面是否有波状缺陷。第二步：（1）检验整平辊是否粘有异物污染或压伤板面；（2）依据板厚选择适当的整平张力将钢板整平；（3）检验钢板是否有影响使用之缺陷。第三步：（1）检验人员进行首件检验，测量钢板厚度、宽度、长度是否在规定公差范围内；（2）测量毛刺是否在正常范围内；（3）测量对角差是否在规定公差范围内；（4）检验版面是否有使用上的缺陷；（5）每片板的外观须全过程检验；（6）将测量数据记录在品质记录表中；（7）不合格品于制程过程剔除并标识，放置于不良品区。第四步：（1）检验是否有收料擦伤现象（2）检验收集料是否整齐；（3）每包的数量是否在要求的范围内。第五步：（1）是否按规定的包装方式进行；（2）包装是否整齐牢固；（3）包装完毕后，主操或检验员确认合格后方可入库。第4页，共25页二十、不锈钢化学成分表UNS 代号牌号碳 C锰 Mn磷 P硫 S硅 Si铬 Cr镍 Ni钼 Mo氮 N铜 Cu其它元素EF奥氏体（Cr-Ni）(Cr-Mn-Ni)N08800 800G 0.10 1.50 0.045 0.015 1.00 19.0-23.0 30.0-35.0 0.75 FeH:39.5min，AL：0.15-0.60，Ti：0.15-0.60 N08810 800HG 0.05-0.10 1.50 0.045 0.015 1.00 19.0-23.0 30.0-35.0 0.75 FeH:39.5min，AL：0.15-0.60，Ti：0.15-0.60 N08904 904LG 0.020 2.00 0.045 0.035 1.00 19.0-23.0 23.0-28.0 4.0-5.00.10 1.0-2.0 S20100 201 (1Cr17Mn6Ni4N) 0.15 5.5-7.5 0.060 0.030 1.00 16.0-18.0 3.5-5.5 0.25 S20200 202 (1Cr18Mn8Ni5N) 0.15 7.5-10.0.060 0.030 1.00 17.0-19.0 4.0-6.0 0.25 S30100 301 0.15 2.00 0.045 0.030 1.00 16.0-18.0 6.0-8.0 0.10 S30103 301LG 0.03 2.00 0.045 0.030 1.00 16.0-18.0 6.0-8.0 0.20 S30153 304J10.073.00 0.045 0.030 1.70 15.0-18.0 6.0-9.0 1.0-3.0 S30200 302 (1Cr18Ni9) 0.15 2.00 0.045 0.030 0.75 17.0-19.0 8.0-10.0 0.10 S30400 304 (0Cr18Ni9) 0.072.00 0.045 0.030 0.75 17.5-19.58.0-10.5 0.10 S30403 304L (00Cr18Ni9) 0.030 2.00 0.045 0.030 0.75 17.5-19.5 8.0-12.0 0.10 S30451 304N 0.08 2.00 0.045 0.030 0.75 18.0-20.0 8.0-10.5 0.10-0.16 S30500 305 0.12 2.00 0.045 0.030 0.75 17.0-19.0 10.5-13.0 S30908 309S (0Cr23Ni13) 0.08 2.00 0.045 0.030 0.75 22.0-24.0 12.0-15.0 S30909 309HG 0.04-0.10 2.00 0.045 0.030 0.75 22.0-24.0 12.0-15.0 S30940 309CbG 0.08 2.00 0.045 0.030 0.75 22.0-24.0 12.0-16.0 Cb:10C min，1.10 max S30941 309HCb 0.04-0.10 2.00 0.045 0.030 0.75 22.0-24.0 12.0-16.0 Cb:10C min，1.10 max S31008 310S (0Cr25Ni20) 0.08 2.00 0.045 0.030 1.