不锈钢基本知识要点Word格式文档下载.docx
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基体组织及性能:
SUS304SUS316SUS316L奥氏体,无磁性,加工硬化明显,但是冷加工变形后带有磁性,原因是冷加工过程中引发产生马氏体组织,变硬而且有磁性。
SUS430SUH409铁素体,有磁性,加工硬化不明显
SUS430J2出厂时为铁素体,用户需淬火为马氏体组织使用
铁素体加工硬化=位错引起的硬化
奥氏体加工硬化=位错引起的硬化+马氏体转变引起的硬化
(补充各钢种的加工硬化曲线)
SUS3047.93SUS4307.70SUS3167.98SUS420J27.75
●宝新产品介绍
1、宝新公司实物质量控制标准执行日本工业标准JISG4305-1999。
产品主要有SUS304、SUS430、SUS316、SUS316L、SUH409L,表面加工等级有2D、2B、NO.4、HL150#、HL180#、HL240#、HL320#。
厚度0.3mm~3.0mm,宽度从40mm~1320mm。
2、表面加工等级与工艺流程
表面等级
特征
加工工艺
2D
呈略具光泽的银白色
黑皮+退火喷丸酸洗+冷轧+退火酸洗
2B
呈光泽较佳的银白色,光泽度和平坦度比2D表面好
黑皮卷+退火喷丸酸洗+冷轧+退火酸洗+平整轧制
NO.4
具有较佳的光泽度,具有不连续的粗纹
黑皮卷+退火喷丸酸洗+冷轧+退火酸洗+研磨抛光+平整轧制
HL150#
呈银灰色且具有连续发丝条纹,条纹较粗
HL180#
呈银灰色且具有连续发丝条纹,条纹比150#细
HL240#
呈银灰色且具有连续发丝条纹,条纹比180细
HL320#
呈银灰色且具有连续发丝条纹,条纹比240#细
3、JISG4305-1999标准对成分和机械性能的规定值
钢种
主要化学成分
主要机械性能
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
其它
屈服强度
抗拉强度
延伸率
硬度
%
N/mm2
HV
≤0.08
≤
1.00
2.00
0.045
≤0.030
8.00
10.5
18.00
20.00
≥
205
520
40
200
≤0.12
0.75
0.040
-
16.00
450
22
10.0
14.0
Mo
2.0-3.0
≥205
≤0.03
12.0
15.0
≥175
480
0.26
0.40
12.00
14.00
225
540
18
247
SUH409L
10.50
11.75
Ti
6xC%
195
360
25
170
4、宝新公司不锈钢化学成分与机械性能水平
0.06
±
0.01
0.46
0.04
0.79
0.03
0.029
0.003
0.008
8.08
18.23
0.15
300
45
670
56
10
0.07
0.519
0.309
0.05
0.031
0.005
0.002
0.16
16.16
0.09
350
50
510
27
4
168
0.601
0.004
1.154
0.015
0.001
0.0005
10.08
0.02
16.80
312
625
55
5
159
0.437
1.285
0.10
10.25
0.43
16.90
0.27
2.063
0.023
245
525
15
52
3
154
0.308
0.473
0.548
0.017
0.033
0.006
0.115
0.014
12.40
30
610
185
0.550
0.19
0.14
11.06
0.021
241
410
36
2
130
特性:
用途广泛,具有良好的塑性、韧性、冷加工性,无热处理硬化现象,冷加工硬化倾向明显,在氧化性酸和大气、水、蒸汽等介质中耐蚀性好,焊接后有晶间腐蚀倾向,固溶态无磁性,冷加工后有磁性,使用温度-196~800℃。
用途:
家庭用品(1、2类餐具)、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸、汽车配件、医疗器具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件
耐蚀性和高温强度特别好,可在苛刻的条件下使用,冷加工硬化倾向明显,固溶态无磁性,冷加工后有磁性
海水用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备、照相、食品工业、沿海设施、螺栓、螺母
耐蚀性比SUS316好,高温强度稍差,可在苛刻的条件下使用,加工硬化性好,无磁性
热膨胀率低,具有较好的成型性,在大气、水蒸气等弱介质中具有不锈性,但当介质中含有较高CL-时不锈性显不足,在氧化性酸溶液中有良好的耐蚀性。
生产硝酸、硝铵的化工设备,如吸收塔、热交换器、酸槽、输送管道、贮槽等,耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽
淬火硬度高,可焊性差
(补充淬火特性曲线)
刀具、螺栓、阀门、轴承、弹簧、板尺、餐具
加工性能、焊接性能良好,高温抗氧化性能良好,能够承受的温度范围从室温直到575C
广泛用于汽车尾气排气系统
5、JISG4305-1999标准中钢带厚度允许偏差(单位:
毫米)
厚度
宽度
w<1250
1250≤w<1600
0.30≤t<0.60
0.60≤t<0.80
0.80≤t<1.00
1.00≤t<1.25
1.25≤t<1.60
1.60≤t<2.00
2.00≤t<2.50
2.50≤t<3.15
0.12
0.17
0.22
0.08
0.20
0.25
直接生产厂家青睐宝新产品,贸易商对宝新产品公差的反映主要是不同产品之间的公差不稳定,经常存在小负公差。
造成公差不稳的原因是宝新公司曾经实行过多个内部控制标准。
宝新公司准备进行交货公差修订,分成两段,互不包含,增加公差的稳定性。
6、钢板宽度允许偏差(单位:
毫米)
标准
长度
l≤3500
3500<l≤6000
JISG4305-1991
0~+5
0~+15
宝新水平
0~+2
7、钢带宽度的允许偏差(单位:
l<400
400≤l<630
630≤l<1000
1000≤l<1524
8、钢板长度的允许偏差(单位:
标准
0~+10
9、JISG4305-1999标准中钢板不平度的允许偏差(单位:
JIS标准
w≤1000
l≤2000
l>2000
≤15
≤20
≤3
≤6
w>1000
●外观判定方法
JIS标准规定:
由于卷带产品中无法切除有害缺陷,因此其中允许夹带部分缺陷。
宝新公司现行标准中规定:
合格品标准:
合格品比例≥80%,废品比例≤5%。
二级品标准:
合格品比例≥60%,废品比例≤15%。
分类
名称
程度
允许量(1m2范围内)
说明
合格品
二级品
废品
线
状
缺
陷
线状的缺陷:
鳞状折叠
划伤
擦伤
滑移
带状辊印
裂纹
极小
1/2小
小
中
大
特大A
特大B
允许有
500mm以下
200mm以下
100mm以下
不能有
合格部分≥60%
包括特大在内
800mm以下
允
许
有
1/2小:
用#1000砂皮打磨50次可除去缺陷的钢板。
小:
用#400砂皮打磨50次可除去缺陷的钢板。
中:
用#150砂皮打磨50次可除去缺陷的钢板。
大:
用#80砂皮打磨50次可除去缺陷的钢板。
特大A:
超过大且缺陷宽度在3mm以下。
特大B:
缺陷宽度超过3mm钢板。
表面裂纹
不允许有
反面允许在10点以内
*长度在10MM以下,并且发生在反面对表面无影响的钢板,但是,它仅适用于二级品产品。
另外,对于#1000砂皮打磨3次便能除去凸起的缺陷,则不认为是具有凸起缺陷的钢板。
鼓起
点
点蚀:
表面有点状的腐蚀
特大
10个以下
30个以下
*背面允许有
允许有10点
极小:
用#1000砂皮打磨50次便可去除缺陷的钢板。
用#400砂皮打磨50次便可除去缺陷的钢板。
用#150砂皮打磨50次便可除去缺陷的钢板。
用#80砂皮打磨50次便可除去缺陷的钢板。
特大:
超过大缺陷的钢板。
*长度在10mm以下,且发生在反面,并且对表面无影响,仅适用于二级产品。
点状的缺陷:
氧化皮
点状凹陷
辊印
振痕
压入
特大C
20个以下
5个以下
2个以下
合格部分60%
在1mm以下用#1000砂皮打磨10次便可去除缺陷的钢板。
*用#80砂皮打磨50次无法除去缺陷的钢板,或对另一面有影响的钢板,或者经研磨加工的产品,在经研磨之后凹陷部位的缺陷不能磨去而残留这些缺陷的产品。
**供出口:
用#150砂皮打磨50次便能除去缺陷。
供国内:
用#80砂皮打磨50次便能除去缺陷。
但是,对表面有影响的缺陷,则按常规判定为“大”缺陷。
异物压入:
压痕
撞痕
7mm以下
10mm以下
15MM以下
20mm以下
30mm以下
特大C:
超过30mm
表
面
精加工不均:
脏污
酸洗不良
油花纹
振动花纹
研磨不良
20%以下
30%以下
认出与样品那样的色相相比的差异相当轻微。
能发觉样品那样的色相差异。
能明确地认定样品那样的色相差异。
超过“大”缺陷的钢板。
抛光性不良:
表面粗糙
研磨痕迹残留
用#220砂皮打磨50次均匀进行加工的钢板
用#150砂皮打磨50次均匀进行加工的钢板
与样品的色相相比差异相当轻微。
表面粗糙:
抛丸痕迹残留
无规定
无规定但对背面有影响的表面粗糙在50%以下
用#400砂皮打磨50次便可除去的缺陷
用#240砂皮打磨50次便可除去的缺陷
用#150砂皮打磨50次便可除去的缺陷
用#80砂皮打磨50次便可除去的缺陷
用#80砂皮打磨50次不可除去的缺陷
小皱纹密集:
皱纹B
利辛皱纹
50%以下
很轻微,用#400砂皮打磨50次便可除去缺陷的钢板。
被认为明显,用#150砂皮打磨50次使可去除缺陷的钢板。
可感觉有触感,用#80砂皮打磨50次便可去除缺陷的钢板。
超过大的缺陷范围的钢板。
形
振动痕迹
按样品目测可认定,但触感不明显。
按样品目测可明确地认定,并且具有触感。
与样品对比,具有较强的触感。
超过“大”缺陷以上的钢板。
轧辊停辊痕迹
2处以下
合格部分50%
浪形:
边浪
中浪
单侧条形浪
H/W=0.5/100以下
H/W=1/100以下
H/W=2/100以下
H/W=3/100以下
H/W=3/100以上
边
部
边部的打痕
边部切缺
无
边部切缺状(包括打痕)1mm以下。
边部切缺状(包括打痕)2mm以下。
超过2mm钢板。
(注)非剪切产品,只要保证合同宽度,则无规定。
剪边不良
按样品的钢板。
大缺陷以上的钢板。
●焊接性能
典型不锈钢的物理常数
组织
电阻系数
(20℃)
μΩ/cm
导热系数
(100℃)
热膨胀系数
(0~1000℃)
×
10-6
融化温度范围
(℃)
304
A
72
0.050
20.1
1400~1450
321
0.052
1400~1427
316
74
20.0
1376~1400
430
F
60
0.062
13.1
1482~1510
420
M
57
0.059
13.7
1482~1532
低碳钢
17
0.144
14.8
1492~1520
不锈钢的焊接特性:
①引起焊区变形不均和晶粒粗大,不锈钢的电阻系数远大于低碳钢,在焊接时焊条及焊接区的母材都比较容易被加热而融化,同时熔区周围的基体过热。
②引起热裂纹,不锈钢的线膨胀系数大,导热系数小,热量不易传递,焊接时熔深大,焊接加热使结构膨胀,冷却时产生较大的收缩变形和拉应力。
不锈钢焊接加工过程后,在焊接热影响区内容易引发晶间腐蚀。
现象和识别:
产生晶间腐蚀的设备或制品,其尺寸和外形几乎没有任何变化,从外部难以发现腐蚀的迹象,仍具有明显的金属光泽,取样检查可以发现,腐蚀部位的塑性和强度已严重丧失,冷弯时出现裂纹、脆断,腐蚀部位落地无金属声。
钢的晶界由于受腐蚀变宽。
原因是出厂态的不锈钢是碳的过饱和固溶体,不锈钢焊接加工过程中,在焊接热影响区内,在敏化温度(450℃—850℃)区间,碳向晶界扩散,并与基体中的铬形成碳化物Cr
C6(含Cr量非常高,常达90%以上),Cr23C6很快在晶界形成,使晶界成网状,基体中大量的铬集中到Cr23C6中,由于焊接时间短,远处的铬来不及向这里扩散,造成焊缝区域基体局部贫铬,难以钝化,耐蚀性明显下降,于是在相应的腐蚀环境中优先被腐蚀。
(图解晶间腐蚀)
防范措施:
①不锈钢的焊接规范要小于低碳钢,电流量约为低碳钢的80%。
②尽可能使用较快的焊接速度,目的是减少热影响区宽度,缩短焊缝在敏化温度区间的停留时间,使焊缝处于一次稳定状态,以及细化焊缝组织。
焊接时要选择合适的焊接材料、保护气氛。
焊丝的化学成分对焊缝部位的耐蚀性有重要影响,焊条应具有与母材相同的化学成分,这样可以使焊缝金属与母材具有相似的化学成分,一般被认为可以实现最佳的耐腐蚀性。
SUS304采用奥002焊条。
材料的表面必修在焊接之前进行清理,焊接之后去除焊渣。
原因是不锈钢表面的惰性氧化膜赋予不锈钢以耐蚀性,但这层氧化膜非常薄,容易被加热、焊接、轧制、压力加工和其它加工程序所破坏。
如果不锈钢表面被划伤,更多的铬会暴露出来,它和氧反应使钝化层重新形成。
然而,如果有碳素钢粒子或其它异物嵌入划痕,钝化层就不能恢复,金属受潮或暴露在腐蚀性环境中时会被腐蚀。
当进行焊接或热处理时,会产生复合氧化层,不锈钢基体表面覆盖了氧化物,阻止形成钝化层,为了重新形成钝化层,必须彻底清除这些复合氧化层。
清理时应使用不锈钢刷,而对于根部和层间焊缝的打磨,则需用专用的磨石。
焊接工艺简介
1、TIG焊接:
钨极惰性气体保护电弧焊接
MIG焊接:
带金属焊丝的惰性气体保护电弧焊接
闪光焊:
用高频电流产生弧光冲击焊接部位进行焊接
微等离子焊接:
TIG工艺的发展,可达到25000℃的温度。
等离子电弧在非常高的温度下会产生收缩,同时电弧在水冷喷嘴中燃烧会再次收缩形成一个很细的电弧束,当这个高度收缩的电弧束传递到工件上时,会聚的热量产生较轻的变形、较高的焊接速度以及比之于TIG焊接法更高的生产率。
焊接方式对比:
种类
TIG
MIG
闪光焊
微等离子焊
焊接速度
慢
较快
快
最快
热影响区
最小
电极消耗
不消耗
消耗
焊缝外观
好
差
适用材料
各钢种
Ni系
适用厚度
各厚度
3.0毫米以上
1.0毫米以下
保护气体
Ar
●耐腐
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- 不锈钢 基本知识 要点