眾所周知,不銹鋼是由多種化學(xué)元素組成,這些化學(xué)元素在其中具體有哪些作用,對其性能有什么影響呢?百德小編通過資料收集和實踐經(jīng)驗積累作出了如下總結(jié)。
不銹鋼中常見的化學(xué)元素有:碳、鉻、鎳、錳、硅、磷、硫、銅、氮、鋁、鉬、硼、硒、鈦、鈮、鉭等;
1、碳C—碳含量增加可因原子間隙強(qiáng)化而提高不銹鋼的強(qiáng)度,同時是沃斯田鐵相的安定元素,碳可以與不銹鋼中的其它元素形成化合物Cr23C6、NbC、TiC、TaC等碳化物。對耐腐蝕性而言,當(dāng)固溶奧氏體中的碳與鉻形成Cr23C6析出時,使鋼對晶間腐蝕、點腐蝕的敏感性急劇上升,而有局部晶間腐蝕現(xiàn)象,因此對耐腐蝕要求高的設(shè)備,要采用含碳量低的(在0.03%以下)的不銹鋼??偟亩?,碳元素是強(qiáng)奧氏體形成元素,可以顯示提高鋼的強(qiáng)度,但是碳含量增加對耐腐蝕性有不利的影響;
2、鉻Cr—鉻為不銹鋼的基本元素之一,不銹鋼之所以具有優(yōu)良的防銹性和抗腐蝕性在于不銹鋼表面的鉻易與大氣中的氧形成Cr2O3的致密鈍態(tài)氧化膜,將大氣的水和氧阻絕在外,保護(hù)其不繼續(xù)受氧化而腐蝕,及時材料本身受到外力或化學(xué)方式破壞表面,Cr2O3也能再迅速生成。Cr含量的增加,保護(hù)膜的穩(wěn)定度也相對提升.能耐高溫氧化及氧化酸,但還原酸(H2SO4、HCL)會溶去Cr2O3氧化膜使之無法重新生長故僅含鉻的不銹鋼在還原酸的環(huán)境中受腐蝕的速率仍高.另外Cr也是肥粒鐵相的 安定元素(Cr當(dāng)量表示肥粒鐵相的安定度),使不銹鋼具有質(zhì)軟延展性好、高溫強(qiáng) 度佳的特性.鉻含量增加,鋼對氧化性酸的耐蝕性也相應(yīng)增加,鋼表面的鈍化膜修復(fù)能力也隨之增加,一般不銹鋼中的鉻含量必須在12%以上;
3、鎳Ni—鎳是奧氏體不銹鋼的基本元素之一。鉻鋼中加入鎳可增強(qiáng)不銹鋼鈍態(tài)保護(hù)膜在還原酸中的耐蝕性,同時也是沃斯田鐵相的安定元素,是高溫沃田鐵在常溫仍繼續(xù)保持安定,增加鎳含量可減低不銹鋼的加工硬化性使之具有韌性。鎳含量增加,奧氏體鋼的硬度、抗拉強(qiáng)度下降,韌性提高,耐應(yīng)力腐蝕性能提高。含鎳量低的奧氏體不銹鋼是不穩(wěn)定的。進(jìn)行冷加工后,奧氏體顯著硬化,韌性下降。鎳對非氧化性酸及中性氯化物溶液有顯著的耐腐蝕性。但對高溫含硫氣體是不耐腐蝕的;
4、錳Mn—錳可以改善不銹鋼耐高溫強(qiáng)度,可取代鎳的添加(Mn:Ni=4:1,可以降低成本)、沃斯田鐵相安定元素,錳一般在不銹鋼中,使腐蝕性和耐氧化性下降。
5、硅Si—可減少高溫時的鐵皮產(chǎn)生、增加耐熱性、高溫強(qiáng)度佳、肥粒鐵相的安定元素,隨著硫酸濃度的提高,需要選用高鉻、鎳,含銅、硅的奧氏體不銹鋼。
6、磷P—不銹鋼中的有害元素,對不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會產(chǎn)生不利影響,一般控制在0.045%以下;
7、硫S—是不銹鋼中的有害元素,對不銹鋼的耐腐蝕性和沖壓性都會產(chǎn)生不利影響,一般在0.03%以下,但是增加硫含量可以改善材料的切削性(因沃斯田鐵相不銹鋼材質(zhì)粘韌,切削加工性不良,亦會造成刀具的毀損,而硫和錳生產(chǎn)的MnS紡錘體組織的介在物易切斷車屑);
8、銅Cu—在耐腐蝕方面,增加對非氧化性酸的耐腐蝕性。減少對點腐蝕的敏感性。塑性好,冷加工性能優(yōu)良。增加非氧化性氣氛的耐蝕性;3%以上的Cu有析出強(qiáng)化效果;降低不銹鋼加工硬化 效應(yīng),使之易冷作成形;但熱間加工性差、會發(fā)生熱脆化;
9、氮N—沃斯田鐵相安定因素,增強(qiáng)常溫及高溫的強(qiáng)度(與C同),但幾乎不影響耐蝕性,添加了氮以改善蠕變性能并使這種鋼成為完全的奧氏體。氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價且非常有益的合金元素。
10、鋁Al—晶粒細(xì)微化、析出強(qiáng)化效果;
11、鉬Mo—鉬可強(qiáng)化鈍態(tài)膜,有利于耐孔蝕,提高對氯離子的抵抗性;2%以上的鉬可有效改善耐硫酸侵蝕的效益;另一方面亦增加硬化能,鉬也是肥粒鐵相安定因素。鉬能使不銹鋼的基體強(qiáng)化,并提高鋼的高溫強(qiáng)度和蠕變性能。鉬的加入使不銹鋼的鈍化膜穩(wěn)定,能提高耐腐蝕性。特別在氯化物溶液中,鉬能改善耐點腐蝕的性能,并有效地抑制縫隙腐蝕。是碳化物形成元素,所形成的碳化物極為穩(wěn)定,能阻止奧氏體加熱時的晶粒長大,減小鋼的過熱敏感性,另外鉬元素能使鈍化膜更致密牢固,從而有效提高不銹鋼的耐Cl-腐蝕性;含Mo不銹鋼一般不用于耐硝酸腐蝕。不含Mo的不銹鋼,是不能用于耐硫酸腐蝕,而含Mo2-3%的316系列,是耐硫酸腐蝕的最低牌號;
12、硼B(yǎng)—可增加Cu的固溶量:提高冷加工性;
13、硒Se—改善切削性質(zhì);
14、鈦Ti、鈮Nb、鉭Ta—可防止晶間腐蝕,提高不銹鋼的高溫強(qiáng)度。鈦的析出物使得鋼的耐點腐蝕性能顯著降低。是強(qiáng)碳化物形成元素,能提高鋼的耐晶間腐蝕能力。但碳化鈦對不銹鋼的表面質(zhì)量有不利影響,因此在表面要求較高的不銹鋼中一般通過添加鈮來改善性能。
不銹鋼機(jī)械性質(zhì)雖不如碳鋼,但加工硬化現(xiàn)象較碳鋼為高,因此常使用加工硬化來達(dá)到強(qiáng)度的要求.
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沉頭內(nèi)六角螺栓又稱之為平杯內(nèi)六角螺栓,普遍的有英制和公制的,經(jīng)常使用的材質(zhì)有不銹鋼和碳鋼。螺絲頭外邊是圓的,中間是凹進(jìn)去的六邊形,它的頭部是一個90度的椎體,組裝之后,螺絲頭能夠陷入組裝面,讓組裝面保持整齊。
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