求不锈钢基础知识

不锈钢的耐蚀性随着含碳量的增加而降低，所以大部分不锈钢的含碳量较低，有些钢的wC(含碳量)甚至低于0.03%(例如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr，只有当Cr含量达到一定值时，钢才具有耐蚀性。所以一般不锈钢的wCr在13%以上。不锈钢还含有镍、钛、锰、氮和铌等元素。

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种类

不锈钢常根据其微观结构分为马氏体钢、铁素体钢和奥氏体钢。此外，还可分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢。

1，铁素体不锈钢:含12% ~ 30%铬。其耐蚀性、韧性和可焊性随铬含量的增加而增加，其抗氯化物应力腐蚀性能优于其他种类的不锈钢。

有Crl7，Cr17Mo2Ti，Cr25，Cr25Mo3Ti，Cr28等。铁素体不锈钢因含铬量高而具有良好的耐腐蚀性和抗氧化性，但其力学性能和工艺性能较差，因此多用于应力较小的耐酸结构和作为抗氧化钢。这种钢能抵抗大气、硝酸和盐水溶液的腐蚀，具有高温抗氧化性好、热膨胀系数小的特点。可用于硝酸和食品工厂设备，也可用于制造在高温下工作的零件，如燃气轮机零件。

2.奥氏体不锈钢:含18%以上的铬，约8%的镍和少量的钼、钛、氮等元素。综合性能好，耐各种介质腐蚀。奥氏体不锈钢常用的品牌有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。厕所

3.奥氏体-铁素体双相不锈钢:兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，具有超塑性。

大约一半奥氏体一半铁素体结构的不锈钢。在低C含量的情况下，Cr含量为18%~28%，Ni含量为3%~10%。有些钢还含有合金元素，如钼、铜、硅、铌、钛、氮等。这种钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点。与铁素体钢相比，具有更高的塑性和韧性，室温无脆性，显著提高了抗晶间腐蚀性能和可焊性，保持了铁素体不锈钢475℃的脆性，高热导率和超塑性。与奥氏体不锈钢相比，强度高，抗晶间腐蚀和抗氯化物应力腐蚀能力明显提高。双相不锈钢具有优异的耐点蚀性能，也是一种节镍不锈钢。

4.马氏体不锈钢:强度高，但塑性和可焊性差。

马氏体不锈钢常用的品牌有1Cr13、3Cr13等。马氏体不锈钢因含碳量高，具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐腐蚀性稍差。用于一些机械性能要求高、一般耐腐蚀要求的零件，如弹簧、汽轮机叶片、液压机阀门等。这种钢经过淬火和回火后使用。

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不锈钢历史

毕业于英国谢菲尔德大学的著名冶金学家哈里·布雷尔(Harry buhrer)在20世纪初发明了不锈钢。

不锈钢的发明和使用可以追溯到第一次世界大战。英国科学家BuHenry buhrer受英国政府军工厂委托，研究武器的改进。当时士兵使用的步枪枪膛非常容易磨损，buhrer想发明一种不易磨损的合金钢。buhrer Leigh发明的不锈钢于1916年获得英国专利权，开始批量生产。从此，在垃圾中偶然发现的不锈钢风靡全球，亨利·布雷尔·利也被称为“不锈钢之父”。

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不锈钢动作

不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、生锈或磨损。不锈钢也是最坚固的建筑金属材料之一。因为不锈钢具有良好的耐腐蚀性，可以永久保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还兼具机械强度和高延展性，易于制造，满足建筑师和结构设计师的需求。

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不锈钢品牌分组

沉淀硬化不锈钢。具有良好的成形性和焊接性，可作为超高强度材料应用于核工业、航空航天工业。

可分为Cr系列(400系列)、Cr-Ni系列(300系列)、Cr-Mn-Ni系列(200系列)、沉淀硬化系列(600系列)。

200.铬锰氮系列奥氏体不锈钢

300.铬镍奥氏体不锈钢系列

301-延展性好，用于成型制品。它也可以通过机械加工快速硬化。良好的可焊性。耐磨性和疲劳强度优于304不锈钢。

302——耐腐蚀性与304相同，由于含碳量相对较高，其强度更好。

303—通过添加少量硫和磷，比304更容易切割。

304—即18/8不锈钢。GB品牌为0Cr18Ni9。

309-比304具有更好的耐温性。

316—仅次于304，用途第二广的钢材，主要用于食品工业、制药工业和手术器械。添加钼元素使其获得特殊的耐腐蚀结构。因为比304具有更好的抗氯化物腐蚀性能，所以也被用作“船用钢”。SS316通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常满足此应用级别。[1]型号321—性能与304相似，只是通过添加钛降低了焊缝腐蚀的风险。

400.系列-铁素体和马氏体不锈钢。

408-耐热性好，抗腐蚀性弱，11% Cr，8% Ni。

409-最便宜的型号(英美)，通常用作汽车排气管，属于铁素体不锈钢(铬钢)。

410—马氏体(高强度铬钢)耐磨性好，耐腐蚀性差。

416—添加硫磺可以改善材料的加工性能。

420——“叶片级”马氏体钢，类似布氏高铬钢，最早的不锈钢。也用于手术刀，可以做得很亮。

430铁素体不锈钢，用于装饰，如汽车配件。成型性好，但耐温性和耐腐蚀性差。

440—高强度切削工具钢，含碳量稍高，经过适当的热处理后可获得较高的屈服强度，其硬度可达58HRC，是最硬的不锈钢之一。最常见的应用例子是“剃须刀片”。常用的型号有三种:440A、440B、440C、440F(易加工)。

500.耐热铬合金钢系列。

600.系列马氏体沉淀硬化不锈钢。

不锈钢630-最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也称为17-4；17%铬，4%镍.

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不锈钢为什么耐腐蚀？

当钢中铬原子数不小于12.5%时，钢的电极电位会突然由负电位变为正电极电位。防止电化学腐蚀。

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不锈钢的类型

“不锈钢”这个词不仅仅是指一种不锈钢，而是指100多种工业用不锈钢，每一种开发出来的不锈钢在其特定的应用领域都有着良好的性能。成功的关键是先搞清楚目的，再确定正确的钢号。有关不锈钢的更多详情，请参考NiDI编制的“不锈钢指南”软盘。

好在建筑结构应用领域相关的钢材通常只有6种。都含有17 ~ 22%的铬，较好的钢还含有镍。添加钼可以进一步提高大气腐蚀性，尤其是不锈钢在含氯化物大气中的耐腐蚀性。

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不锈钢的优势

经验表明，不同地区的大气腐蚀程度不同。为了便于说明，建议将地区分为四类，即农村地区、城市、工业区和沿海地区。

农村基本是无污染地区。这个地区人口密度低，只有无污染的工业。

这个城市是一个典型的住宅区、商业区和轻工业区，这里有光污染，如交通污染。

工业区是重工业造成空气污染的地区。污染可能是由燃油形成的气体造成的，如硫和氮的氧化物，或化工厂或加工厂释放的其他气体。空气中的悬浮颗粒，如钢铁生产过程中产生的粉尘或氧化铁沉淀，也会加剧腐蚀。

沿海地区通常指离海一英里以内的地区。然而，海洋大气可以扩散到内陆，尤其是在岛上。盛行风来自海洋，气候恶劣。比如英国的天气情况就是这样，所以整个国家都属于沿海地区。如果风中夹杂着海雾，特别是因为蒸发造成的盐分沉积堆积，再加上雨水少，不经常被雨水冲走，沿海地区的条件就更不利了。如果有工业污染，腐蚀性更强。

美国、英国、法国、意大利、瑞典和澳大利亚的研究确定了这些区域对各种不锈钢耐大气腐蚀性能的影响。NiIDI出版的《建筑师简介》中对相关内容进行了简要介绍。本书中的表格可以帮助设计师为不同领域选择最具成本效益的不锈钢。

做出选择时，确定是否仍有影响现场环境使用的本地因素是很重要的。例如，当在工厂烟囱下、空调排气挡板附近或废料场附近使用不锈钢时，会出现异常情况。

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维护和清洁

像其他暴露在大气中的材料一样，不锈钢也会变脏。未来的讲座将分析影响维护和清洁成本的设计因素。但是雨洗、手洗和表面脏还是有关系的。

雨水冲刷的效果是通过将相同的板条直接放置在大气中和棚子中来确定的。手工清洗的效果是通过每六个月用海绵蘸肥皂水手工擦洗每个板条的右侧来确定的。结果表明，与放置在棚内和未冲洗的地方相比，用雨水冲洗和人工擦洗去除表面的灰尘和沉积物对表面状况有良好的效果。此外，还发现表面加工条件也有影响，表面光滑的板条比表面粗糙的板条好。

所以洗的间隔受很多因素影响，主要影响因素是要求的审美标准。虽然很多不锈钢幕墙只是在清洗玻璃的时候才清洗，但一般来说，用于外墙的不锈钢一年清洗两次。

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典型用途

大部分使用要求是长期保持建筑原貌。在确定要选择的不锈钢类型时，主要考虑的是所需的美学标准、当地大气的腐蚀性以及要采用的清洁系统。

然而，越来越多的其他应用仅寻求结构完整性或不渗透性。例如工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中，业主的施工成本可能比美观更重要，表面不是很干净。

在干燥的室内环境下使用304不锈钢的效果相当不错。但是，在农村和城市，如果你想在户外保持它的外观，你需要经常清洗它。在污染严重的工业区和沿海地区，表面会非常脏，甚至生锈。但是为了获得户外环境中的美观效果，必须使用含镍不锈钢。因此，304不锈钢广泛应用于幕墙、侧墙、屋顶等建筑用途，但在腐蚀性严重的工业或海洋大气中，最好使用316不锈钢。不锈钢推拉门现在，人们已经充分认识到在结构应用中使用不锈钢的优势。一些设计标准包括304和316不锈钢。因为“双相”不锈钢2205结合了良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度和弹性极限强度，它也被包括在欧洲标准中。

产品形状

事实上，不锈钢是按照全标准的金属形状和尺寸制造的，还有许多特殊的形状。最常用的产品是薄板和带钢，特殊产品也是中厚板，例如热轧结构钢和挤压结构钢。还有圆形、椭圆形、方形、矩形和六边形的焊接或无缝钢管以及其他形式的产品，包括型材、棒材、线材和铸件。十、表面状况正如后面将要提到的，为了满足建筑师的美学要求，已经开发了多种商业表面处理。例如，表面可以是高反射性的或暗淡的；可以是光滑的、抛光的或压花的；可以在不锈钢表面进行着色、上色、电镀或蚀刻图案，也可以进行拉丝，满足设计师对外观的各种要求。

很容易保持表面状态。灰尘只有偶尔清洗才能去除。由于其良好的耐腐蚀性，涂鸦污染或类似的其他表面污染也可以很容易地清除。

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未来前景

因为不锈钢有很多建筑材料所要求的理想性能，所以在金属中可以说是独一无二的，而且发展还在继续。为了提高不锈钢在传统应用中的性能，对现有类型进行了改进，并正在开发新的不锈钢，以满足先进建筑应用的严格要求。由于生产效率和质量的不断提高，不锈钢成为建筑师选择的最具性价比的材料之一。不锈钢集性能、外观和使用特性于一身，因此它仍将是世界上最好的建筑材料之一。中国不锈钢营销网整合不锈钢及不锈钢供应链信息的服务平台，通过设立不锈钢行业资讯、行业观察、企业管理、不锈钢设计、不锈钢论坛、设备材料、展会信息、不锈钢知识、人才招聘等多个栏目，为全球会员和用户提供信息和咨询服务。，通过最新的信息、数据库、资料库、分析预测、交流平台等。为不锈钢行业及相关行业提供贸易信息，寻找商机；传播不锈钢文化和家居生活艺术，提供不锈钢消费知识。

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不锈钢的鉴定方法

钢的编号和表示

(1)用国际化学元素符号和国家符号表示化学成分，用阿拉伯字母表示成分含量；

如:中俄12CrNi3A。

(2)用固定位数表示钢的系列或编号；如:美国、日本、300系列、400系列、200系列；

(3)用拉丁字母和顺序组成序号，序号只表示用途。

中国的编号规则

(1)使用元素符号

②用途，汉语拼音，平炉钢:P，沸腾钢:F，镇静钢:B，A级钢:A，T8: Te8，

GCr15:球

◆合金钢和弹簧钢，如20CrMnTi 60SiMn，(C含量以万分之几表示)。

◆不锈钢和合金工具钢(C含量以千分之一表示)，如:1Cr18Ni9千分之一(即

0.1%C)，不锈钢C≤0.08%，如0Cr18Ni9，超低碳C≤0.03%，如00Cr17Ni13Mo。

国际不锈钢标记方法

美国钢铁协会使用三个数字来表示可锻不锈钢的各种标准等级。其中包括:

①奥氏体不锈钢标有200和300系列号，例如一些常见的奥氏体不锈钢。

标有201，304，316和310。

不锈钢②铁素体和马氏体不锈钢用400系列号表示。

③铁素体不锈钢标注430、446，马氏体不锈钢标注410、420、440C。

记住，双相(奥氏体-铁素体)，

④不锈钢、沉淀硬化不锈钢和含铁量小于50%的高合金通常以专利名称或商标命名。

4).标准的分类和分级

4-1分类:

①国家标准GB ②行业标准YB ③地方标准④企业标准Q/CB

4-2分类:

①产品标准②包装标准③方法标准④基础标准

4-3标准等级(分为三个等级):

y:国际先进水平I:国际一般水平H:国内先进水平。

4-4国家标准

GB1220-84不锈钢棒(一级)GB4241-84不锈钢焊接盘(H级)

GB4356-84不锈钢焊接盘(一级)GB1270-80不锈钢管(一级)

GB12771-91不锈钢焊管(Y级)GB3280-84不锈钢冷板(I级)

GB4237-84不锈钢热板(一级)GB4239-91不锈钢冷带(一级)

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清洗不锈钢表面损伤和夹带的异物

灰尘

生产往往是在多尘的地方进行，空气中往往会有很多灰尘，不停地落在设备表面。它们可以用水或碱性溶液去除。但是，粘附性污垢需要高压水或蒸汽来清洗。

浮动铁粉或嵌入铁

在任何表面上，游离铁都会生锈并腐蚀不锈钢。因此，必须将其删除。漂浮粉末通常可以与灰尘一起去除。有的附着力强，必须做嵌铁处理。除了灰尘之外，还有许多表面铁的来源，包括用普通碳钢钢丝刷清洁、用以前在普通碳钢、低合金钢或铸铁件上使用的沙子、玻璃珠或其他磨料喷丸，或在不锈钢零件和设备附近研磨前述非不锈钢产品。如果在卸料或吊装过程中没有对不锈钢进行保护，钢丝绳、吊具和工作台上的铁件很容易嵌入或弄脏表面。

订单要求和生产后检查可以预防和发现游离铁的存在。ASTM标准A380[3]规定了检查不锈钢表面铁或钢颗粒的生锈试验方法。当要求不得有铁时，应使用该试验方法。如果结果令人满意，用干净的纯水或硝酸清洗表面，直到深蓝色完全消失。

正如标准A380[3]所指出的，如果锈蚀试验溶液不能完全清除，则不建议在设备的技术表面，即用于生产人类消费品的直接接触面上采用这种试验方法。一个比较简单的测试方法是，在水中暴露12~24小时，检查是否有锈斑。这种测试不灵敏且耗时。这些是测试，不是清洁方法。如果发现了铁，就必须用后面描述的化学和电化学方法进行清理。

缺口

为了防止工艺润滑剂或产品和/或污垢的积聚，必须用机械方法清洁刮痕和其他粗糙表面，通常用不锈钢专用抛光机去除。

热回火颜色和其他氧化层

如果不锈钢在焊接或打磨过程中在空气中加热到一定的高温，焊缝两侧、下表面和焊缝底部会出现氧化铬热回火色。热回火颜色比氧化物保护膜薄，明显可见。颜色视厚薄而定，可以是彩虹色、蓝色、紫色到淡黄色、棕色。较厚的氧化物一般是黑色的。是长时间呆在高温或高海拔环境下造成的。当任何一种氧化层出现时，金属表面的铬含量都会降低，从而降低这些区域的耐腐蚀性。在这种情况下，不仅要消除热回火色和其他氧化层，而且要清除其下面的贫铬金属层。

锈斑

不锈钢产品或设备在生产前或生产过程中有时会出现锈迹，表明表面受到严重污染。设备投入使用前必须除锈，彻底清洁后的表面应进行铁试验和/或水试验检查。

粗磨和机加工

打磨和机加工都会造成表面粗糙，留下沟槽、重叠、毛刺等缺陷。每一个缺陷也可能对金属表面造成一定深度的损伤，使损伤的金属表面无法用酸洗、电抛光或喷丸(如干喷砂、磨料用玻璃珠)清理。粗糙表面可能是腐蚀和沉积产物的发源地，不允许在重新焊接前使用粗磨清理焊缝缺陷或去除多余的焊缝钢筋。在后一种情况下，应使用细磨料研磨。

焊接引弧点

当焊机在金属表面打弧时，会造成表面粗糙缺陷。保护膜受损，留下了潜在的腐蚀源。焊工应在焊道上或焊接接头的侧面引弧。然后引弧痕迹被熔化到焊缝中。

焊渣

焊接飞溅与焊接工艺有很大关系。例如，GTAM(气体保护钨极电弧焊)或TIG(惰性气体保护钨极电弧焊)没有飞溅。然而，当使用GMAW(气体保护金属极电弧焊)和FCAW(药芯焊丝电弧焊)时，如果焊接参数使用不当，会造成大量的飞溅。出现这种情况时，必须调整参数。如果要解决焊接飞溅问题，应在焊接前在接头的每一侧涂上防溅剂，这样可以消除飞溅物的附着。焊接后，防溅剂和各种飞溅物可以很容易地清除，不会损坏表面或造成轻微损坏。

流量

使用焊剂的焊接工艺包括手工焊、带焊剂芯的电弧焊和埋弧焊。这些焊接过程会在表面留下细小的焊剂颗粒，用普通的清洗方法无法清除。这种颗粒将成为缝隙腐蚀的腐蚀源，必须通过机械清洗去除这些残留的焊剂。

焊接缺陷

咬边、未焊透、密集气孔和裂纹等焊接缺陷不仅降低了接头的牢固性，而且成为缝隙腐蚀的腐蚀源。为了改善这一结果，在进行清洁操作时，它们还会携带固体颗粒。这些缺陷可以通过重新焊接或打磨后重新焊接来修复。

油脂

油、油脂甚至指纹等有机物都会成为局部腐蚀的腐蚀源。因为这些物质可以起到屏障作用，会影响化学和电化学清洗效果，所以必须彻底清理干净。
TM A380有一个简单的防水测试来检测有机污染物。测试时，水从垂直表面的顶部注入，在向下流动的过程中，水将沿着有机物的外围分离。助焊剂和/或酸性化学清洗剂可以去除油污和油脂。

残留粘合剂

当胶带和保护纸被撕掉时，一部分粘合剂总是残留在不锈钢表面上。如果胶不硬，可以用有机溶剂去除。然而，当暴露于光和/或空气中时，粘合剂变硬，形成缝隙腐蚀的腐蚀源。然后需要用细磨料进行机械清洗。

油漆、粉笔和记号笔标记

这些污染物的影响类似于石油和油脂。建议使用干净的刷子和清水或碱性清洗剂进行清洗，或者使用高压水或蒸汽进行清洗。硬质301不锈钢是一种使用中的铁素体组织不锈钢。铬含量为11%~30%，具有体心立方晶体结构。这种钢一般不含镍，有时含有少量的钼、钛、铌等元素。这种钢具有导热系数大、膨胀系数小、抗氧化性好、耐应力腐蚀性能优异的特点，多用于制造耐大气、蒸汽、水和氧化性酸腐蚀的零件。这种钢存在塑性差、焊后塑性明显降低、耐腐蚀等缺点，限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用，可以大幅度降低碳、氮等间隙元素，因此这类钢应用广泛。

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不锈钢和碳钢物理性能数据的比较

碳钢的密度略高于铁素体和马氏体不锈钢，但略低于奥氏体不锈钢。电阻率依次为碳钢、铁素体、马氏体和奥氏体不锈钢；线膨胀系数大小顺序相似，奥氏体不锈钢最高，碳钢最小；碳钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢有磁性，奥氏体不锈钢无磁性，但冷加工硬化产生马氏体相变时会有磁性。热处理可以用来消除这种马氏体结构并恢复其非磁性。

与碳钢相比，奥氏体不锈钢具有以下特点:

1)电阻率高，约为碳钢的5倍。

2)线膨胀系数大，比碳钢大40%，随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应增大。

3)导热系数低，约为碳钢的1/3。