不锈钢类型: 综合指南

介绍

不锈钢 是一种广泛使用的材料，以其卓越的性能（例如耐用性）而闻名, 力量, 和对腐蚀的抵抗力.

它被广泛应用于各个行业, 从建筑和汽车到医疗设备和厨房用具.

选择合适的不锈钢类型可确保在不同应用中实现最佳性能和使用寿命. 本指南深入概述了不同种类的不锈钢, 他们的特点, 和合适的申请.

1. 什么是不锈钢?

不锈钢是一种主要由铁制成的合金，并且至少 10.5% 铬, 赋予其独特的耐腐蚀性. 添加铬可以形成薄的, 钢材表面的保护性氧化层, 防止生锈和氧化.

其他元素如镍, 钼, 还可以添加锰以增强特定性能，例如强度, 延性, 以及耐热性和耐化学性.

不锈钢的常见性能:

• ‌耐腐蚀性‌: 不锈钢中的铬元素与氧发生反应，形成致密的铬酸钠层, 有效降低了腐蚀的概率，使不锈钢具有良好的耐腐蚀性能‌‌.
• ‌耐热性‌‌: 不锈钢在高温下仍能保持优良的物理机械性能, 具有良好的耐热性, 并能在不同温度环境下保持良好的物理和化学性能‌.
• ‌高力量: 不锈钢强度高，能承受较大的压力和拉力‌‌.
• ‌安全与卫生‌: 不锈钢不含放射性物质，不会对人体造成任何伤害. 适用于食品生产设备或生产线等装置.
• ‌美丽的表面‌: 不锈钢表面光亮, 易于清洁, 并且维护成本低‌1.
• ‌良好的机械加工性能‌‌: 不锈钢可以通过多种方式成型和加工, 比如焊接, 冷加工, 精密加工, ETC.
• ‌可回收性‌‌: 不锈钢材料可回收利用，对环境影响小.
• ‌良好的弹性和可塑性‌‌: 不锈钢材料具有良好的弹性和可塑性，不易断裂‌‌.

这些特性使得不锈钢广泛应用于各个领域, 比如机械, 航空, 军工, 化工, ETC.

2. 不锈钢类型

不锈钢分为五个主要家族, 每一种都具有独特的微观结构和化学成分，赋予不同的性能. 了解这些分类对于为各种应用选择正确的材料至关重要, 从厨房用具到航空航天部件. 这是对每种类型的深入了解:

1. 奥氏体不锈钢

结构:
奥氏体不锈钢具有面心立方结构 (FCC) 晶体结构, 在室温下稳定. 这种结构使其非磁性且具有高延展性.

作品:
这些钢通常含有 16-26% 铬和 6-22% 镍, 某些牌号还含有钼或氮以增强耐腐蚀性. 低碳含量 (通常小于 0.1%) 防止碳化物沉淀, 这会引起晶间腐蚀.

特性:
奥氏体不锈钢以其优异的耐腐蚀性而闻名, 特别是在酸性和富含氯化物的环境中. 它们具有良好的成型性和焊接性, 使它们适用于复杂的形状和大型结构. 然而, 它们不能通过热处理硬化; 反而, 它们经常经过冷加工以增加强度.

普通成绩:

• 304: 也称为 18/8 不锈钢, 由于其多功能性和优异的耐腐蚀性，这是使用最广泛的牌号.
• 316: 含有钼, 在海洋和化学环境中具有卓越的抗点蚀和缝隙腐蚀能力.
• 310: 炉部件和热交换器用耐高温钢.

申请:
奥氏体不锈钢广泛应用于各种产品中, 包括厨房水槽, 食品加工设备, 化学罐, 和建筑立面.

2. 铁素体不锈钢

结构:
铁素体不锈钢具有体心立方结构 (BCC) 结构, 与碳钢相似, 这使得它具有磁性，但延展性低于奥氏体牌号.

作品:
通常含有 10.5-30% 铬和极低碳 (少于 0.1%), 这些钢几乎不含镍, 使它们比奥氏体品种更具成本效益.

特性:
铁素体不锈钢具有良好的耐腐蚀性，并能抵抗应力腐蚀开裂. 它们具有比奥氏体材质更好的导热性，但不太适合焊接和成型.

普通成绩:

• 430: 由于其良好的耐腐蚀性和成型性，常用于汽车内饰和电器面板.
• 409: 铬含量较低, 提供中等的耐腐蚀性, 常用于汽车排气系统.

申请:
铁素体不锈钢通常用于汽车应用, 工业设备, 和装饰性装饰.

3. 马氏体不锈钢

结构:
马氏体不锈钢具有体心四方晶系 (BCT) 结构. 它具有磁性，可以通过热处理获得高强度和硬度.

作品:
这些钢含有 12-18% 铬, 0.1-1.2% 碳, 几乎没有镍. 高碳含量使其能够进行淬火和回火.

特性:
马氏体不锈钢的特点是强度高, 硬度, 和中等的耐腐蚀性. 它们可以经过热处理以获得广泛的机械性能，但比其他不锈钢系列更脆且耐腐蚀性较差.

普通成绩:

• 410: 通用牌号，具有良好的耐腐蚀性和高机械强度.
• 420: 由于能够抛光至高光泽并保持锋利的边缘，因此常用于餐具.
• 440c: 高碳含量使其适合高磨损应用.

申请:
马氏体不锈钢用于刀片, 手术器械, 轴, 和阀.

4. 双工不锈钢

结构:
双相不锈钢具有奥氏体和铁素体的混合显微组织, 通常在一个 50:50 比率. 这种双相结构赋予其独特的性能.

作品:
双相钢通常含有 18-28% 铬, 4.5-8% 镍, 然后 5% 钼, 含碳量低. 平衡的成分降低了应力腐蚀开裂的敏感性并提高了机械强度.

特性:
这些钢结合了奥氏体和铁素体钢种的最佳属性, 提供高强度, 优异的耐腐蚀性, 和良好的焊接性. 它们在恶劣的环境中表现良好, 例如那些暴露于氯化物和硫酸的物质.

普通成绩:

• 2205: 使用最广泛的双相不锈钢, 以高强度和抗应力腐蚀开裂而闻名.
• 2507: 超级双相钢级提供更高的强度和耐腐蚀性.

申请:
双相不锈钢用于化学加工, 油气工业, 海洋应用, 和热交换器.

5. 沉淀硬化 (ph) 不锈钢

结构:
PH 不锈钢具有独特的微观结构，可通过热处理实现高强度和韧性. 它们以奥氏体或马氏体开始，并经历沉淀硬化形成细颗粒，从而提高强度.

作品:
这些钢与铝等元素合金化, 铜, 和钛, 在热处理过程中形成沉淀的金属间化合物.

特性:
PH 不锈钢具有高强度的组合, 良好的耐腐蚀性, 和出色的机械性能. 它们可以热处理至各种强度水平, 使它们适用于许多要求苛刻的应用.

普通成绩:

• 17-4 ph: 使用最广泛的PH等级, 结合高强度和中等耐腐蚀性.
• 15-5 ph: 提供更高的韧性 17-4 PH常用于航空航天应用.

申请:
PH不锈钢用于航空航天部件, 高性能阀门, 齿轮, 及其他精密工程零件.