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1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni9Ti,00Cr18Ni10 三种牌号钢的相对耐蚀性为: 1Cr18Ni9<0Cr18Ni9Ti<00Cr18Ni10 但是,它们之间的强度其趋向则完全相反。 由于00Cr18Ni10在耐蚀性和纯净度,易抛光性等方面的显著优点, 除要求具有较高强度时选用1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti外,均应选用00Cr18Ni10超低碳不锈钢。 这三种钢均适宜制造耐酸容器、管道、换热器和耐酸设备及其衬里。但是,在有氯化物而易产生应力腐蚀、孔蚀和缝隙腐蚀的条件下,不应选用这些钢种。 不锈钢板0Cr18Ni11Nb钢系Cr-Ni奥氏体不锈钢。由于含稳定化元素Nb,故耐晶间腐蚀和耐连多硫酸晶间应力腐蚀性能良好,在酸、碱、盐等腐蚀介质中其耐蚀性与含Ti的18-8奥氏体不锈钢相近。此钢广泛应用于石油化工、合成纤维、食品、造纸等工业。由于Nb较Ti不易烧损,故此钢种多用作焊接铬镍奥氏体不锈钢的焊芯,由于此钢高温强度较高,故还作为热强钢使用。 与前述18-8型简单Cr-Ni奥氏体不锈钢相比。Mo的合金化使这三种钢耐稀硫酸、磷酸、各种有机酸(如醋酸、甲酸等)、尿素以及耐氯化物孔蚀的性能有明显提高,这三种钢中,随碳量降低,耐蚀性增强,但强度有所下降;不含钛的超低碳不锈钢00Cr17Ni14Mo2,既无晶间腐蚀倾向,焊后也不会产生刀状腐蚀。
不锈钢有一个基本元素,即它们都含铬。在含量大约为12%时,该元素通过自发形成一种稳定的、透明的钝化膜来延缓腐蚀。较高的合金含量可通过强化薄膜和快速自我修复薄膜来提高抗腐蚀性。商业品牌的不锈钢铬含量上限约为30%。 图所示为某一含碳量下的铬一铁双合金相图。所谓的γ环区(奥氏体)是在铬含量约为11-13%情况下产生的。如果其它奥氏体形成元素增加的话,铬含量可扩大至约16-18% 。特别应该注意的是碳、氮和镍的影响,它们可扩大稳定奥氏体的范围。图5表明了碳和氮元素的加入对边界移动的影响。 如果不锈钢在加热和冷却过程中通过γ相区。它经过铁素体——奥氏体——马氏体转变,而称为马氏体不锈钢,一般这样的不锈钢是磁性的类似铁并且可以通过热处理使其硬化。 另一方面,含铬17%的合金(很少甚至没有奥氏体形成元素)位于γ环的外边,保留了铁素体结构,但通过热处理不能使其硬化。也有磁性(由于铁素体结构)称之为铁素体不锈钢,铁素体不锈钢在所有温度下为一同相。
1Cr17钢有相当的深冲性能,同时易于抛光和冷成型,0Cr17Ti和1Cr17Ti冷成型性和深冲性能均较好。1Cr17,1Cr17Ti和0Cr17Ti均易于热加工,适合的热变形温度为1050-1150℃。为了获得微细晶粒和较好的塑性,热变形终止温度需<800℃并尽量低,同时在此温度下应有足够变形量。这三种不锈钢的热处理工艺为:700-800℃加热后空冷。1Cr17,1Cr17Ti,0Cr17Ti均可焊接,且1Cr17Ti和0Cr17Ti可焊性较1Cr17钢为佳。通常采用小电流、高焊速并使用焊接层次尽量少的焊接工艺。截面厚度尺寸大于6mm的板、管材不宜用作焊接结构件。1Cr17钢焊后不适于在导致其晶间腐蚀的氧化性酸中使用。当采用18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢焊条(或焊丝)进行焊接时,焊前不需预热,焊后也不需热处理。
1960年——1999年约40年间,锈钢产量从215万吨猛增到1728万吨,增加了约8倍,平均年增长率约为5.5%。不锈钢主要用于厨房、家电、运输、建筑、土木各领域。在厨房器具方面主要有水洗槽和电气、煤气热水器,家电产品主要有全自动洗衣机的滚筒。从节能和再循环等环保的观点看,不锈钢的需求有望进一步扩大。在运输领域主要有铁道车辆和汽车的排气系统,用于排气系统的不锈钢在每辆车中约为20-30kg,全世界的年需求约100万吨,这是不锈钢 的应用领域。在建筑领域,近的需求急剧增长,如:新加坡地铁车站的防护装置,使用了约5000吨的不锈钢外装饰材。再如日本1980年以后,用于建筑业的不锈钢增长了约4倍,主要用作屋顶、大楼内外装饰和结构材。80年代,在日本沿海地区使用304型无涂漆材作为屋顶材料,从防锈考虑,逐步转变为使用涂漆不锈钢。进入90年代,开发了具有高耐蚀性的20%以上高Cr铁素体系不锈钢,被用作屋顶材料,同时为了美观性,开发了各种表面精加工技术。在土木领域,日本的水坝吸水塔使用不锈钢。欧美的寒冷地区,为防止高速公路和桥梁的冻结需撒盐,这就加速了钢筋的腐蚀,所以使用不锈钢钢筋。在北美的道路中,近3年间约有40处采用了不锈钢钢筋,每处的使用量为200-1000吨,今后不锈钢在该领域的市场将有所作为。
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