不銹鋼砝碼的耐腐性
不銹鋼砝碼的耐腐蝕性能般隨鉻含量的增加而提高。其基本原理是,當(dāng)鋼中有足夠的鉻時(shí),在鋼的表面形成非常薄的至密的氧化膜,它可以防止步的氧化或義腐蝕。氧化性的環(huán)境可以化這種膜,而還原性環(huán)境則必然破壞這種膜,造成鋼的腐蝕
不銹鋼砝碼是應(yīng)用的種鉻鎳不銹鋼,作為種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫度和機(jī)械特性;沖壓、彎曲等熱加工性好,無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象(無(wú)磁性,使用溫度-196℃~800℃)。在氣中耐腐蝕,如果是工業(yè)性氣氛或重污染地區(qū),則需要及時(shí)清潔以避免腐蝕。304不銹鋼廣泛地用于制作要求良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設(shè)備和機(jī)件。般使用溫度極限小于650℃。304不銹鋼具有優(yōu)良的不銹耐腐蝕性能和的抗晶間腐蝕性能。對(duì)氧化性酸,在實(shí)驗(yàn)中得出:濃度≤65%的沸騰溫度以下的硝酸中,304不銹鋼具有很的抗腐蝕性。對(duì)堿溶液及部分有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸亦具有良好的耐腐蝕能力。 ()不銹鋼砝碼在各種環(huán)境中的耐腐蝕性能 1.氣腐蝕不銹鋼耐氣腐蝕基本上是隨氣中的氯化物的含量而變化的。因此,靠近海洋或其他氯化物污染源對(duì)不銹鋼的腐蝕是極為重要的。定量的雨水,只有對(duì)鋼表面的氯化物濃度起作用時(shí)才是重要的。農(nóng)村環(huán)境 1Cr13、1Cr17和奧氏體型不銹鋼可以適應(yīng)各種用途,其外觀上不會(huì)有顯的改變。因此,在農(nóng)村暴露使用的不銹鋼可以根據(jù)格,市場(chǎng)供應(yīng)情況,力學(xué)性能、制作加工性能和外觀來(lái)選擇。 目前已知的化學(xué)元素有100多種,在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化學(xué)元素約二十多種。對(duì)于人們?cè)谂c腐蝕現(xiàn)象作長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的實(shí)踐而形成的不銹鋼這特殊鋼系列來(lái)說(shuō),zui常用的元素有十幾種,除了組成鋼的基本元素鐵以外,對(duì)不銹鋼的性能與組織影響zui的元素是:碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外,都是化學(xué)元素周期表中位于過渡族的元素。 實(shí)際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的,當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這個(gè)統(tǒng)體中時(shí),它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)復(fù)雜得多,因?yàn)樵谶@種情況下不僅要考慮各元素自身的作用,而且要注意它們互相之間的影響,因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。 1).各種元素對(duì)不銹鋼砝碼的性能和組織的影響和作用 1 -1.鉻在不銹鋼中的決定作用:決定不銹鋼性屬的元素只有種,這就是鉻,每種不銹鋼都含有定數(shù)量的鉻。迄今為止,還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素,根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后,促使其內(nèi)部的矛盾運(yùn)動(dòng)向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下方面得到說(shuō)明: ①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 ②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化 鈍化是由于陽(yáng)極反應(yīng)被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。構(gòu)成金屬與合金鈍化的理論很多,主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。 1-2. 碳在不銹鋼砝碼中的兩重性 碳是工業(yè)用鋼的主要元素之,鋼的性能與組織在很程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式,在不銹鋼中碳的影響尤為顯。碳在不銹鋼中對(duì)組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面,方面碳是穩(wěn)定奧氏體的元素,并且作用的程度很(約為鎳的30倍),另方面由于碳和鉻的親和力很,與鉻形成—系列復(fù)雜的碳化物。所以,從度與耐腐燭性能兩方面來(lái)看,碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。 認(rèn)識(shí)了這影響的規(guī)律,我們就可以從不同的使用要求出發(fā),選擇不同含碳量的不銹鋼。 例如工業(yè)中應(yīng)用zui廣泛的,也是zui起碼的不銹鋼——0Crl3~4Cr13這五個(gè)鋼號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)含鉻量規(guī)定為12~14%,就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮去以后才決定的,目的即在于使碳與鉻結(jié)合成碳化鉻以后,固溶體中的含鉻量不致低于11.7%這zui低限度的含鉻量。 鎳基本知識(shí)介紹 在自然界,zui主要的鎳礦是紅鎳礦(砷化鎳)與輝砷鎳礦(硫砷化鎳)。古巴是世界上zui的蘊(yùn)藏鎳礦的家,在多米尼加也有量的鎳礦。 金屬鎳主要用于電鍍工業(yè),鍍鎳的物品美觀、干凈、又不易銹蝕。極細(xì)的鎳粉,在化學(xué)工業(yè)上常用作催化劑。 鎳量用于制造合金。在鋼中加入鎳,可以提高機(jī)械度。如鋼中含鎳量從294%增加到了7.04%時(shí),抗拉度便由522公斤/毫米2增加到728公斤/毫米3。鎳鋼用來(lái)制造機(jī)器承受較壓力、承受沖擊和往復(fù)負(fù)荷部分的件,如渦輪葉片、曲軸、連桿等。含鎳36%、含碳0.3-05%的鎳鋼,它的膨脹系數(shù)非常小,幾乎不熱脹冷縮,用來(lái)制造多種精密機(jī)械,量規(guī)等。含鎳46%、含碳015%的高鎳鋼,叫“類鉑",因?yàn)樗呐蛎浵禂?shù)與鉑、玻璃相似,這種高鎳鋼可熔焊到玻璃中。在燈泡生產(chǎn)上很重要,可作鉑絲的代用品。些精密的透鏡框,也用這種類鉑鋼做,透鏡不會(huì)因熱脹冷縮而從框中掉下來(lái)。由675%鎳、16%鐵、15%鉻、15%錳組成的合金,具有很的電阻,用來(lái)制造各種變阻器與電熱器。 鈦鎳合金具有“記憶"的本領(lǐng),而且記憶力很,經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,重復(fù)上千萬(wàn)次都準(zhǔn)確無(wú)誤。它的“記憶"本領(lǐng)就是記住它原來(lái)的形狀,所以人們稱它為“形狀記憶合金"。原來(lái)這種合金有個(gè)特性轉(zhuǎn)變溫度,在轉(zhuǎn)變溫度之上,它具有種組織結(jié)構(gòu),而在轉(zhuǎn)變溫度之下,它又有另種組織結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不同,性能也就不同。例如:種鈦鎳記憶合金,當(dāng)它在轉(zhuǎn)變溫度之上時(shí),很堅(jiān)硬,度,而在這個(gè)溫度以下,它卻很軟,容易冷加工。這樣,當(dāng)我們需要它記憶什么形狀時(shí),就把它做成那種形狀,這就是它的“*記憶“形狀,在轉(zhuǎn)變溫度以下,由于它很軟,我們便可以在相當(dāng)?shù)某潭葍?nèi)使其任意變形。而當(dāng)需要它恢復(fù)到原來(lái)形狀時(shí),只要把它加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上就行了。 鎳具有磁性,能被磁鐵吸引。而用鋁、鈷與鎳制成的合金,磁性更了。這種合金受到電磁鐵吸引時(shí),不僅自己會(huì) 被吸過去,而且在它下面吊了比它重六十倍的東西,也不會(huì)掉下來(lái)。這樣,可以用它來(lái)制造電磁起重機(jī)。 鎳的鹽類都是綠色的。氫氧化鎳是棕黑色的,氧化鎳則是灰黑色的。氧化鎳常用來(lái)制造鐵鎳堿性蓄電池。 不銹鋼的磁性 在現(xiàn)實(shí)生活中,多數(shù)人都認(rèn)為不銹鋼砝碼是沒有磁性的,并借助磁鐵來(lái)鑒別不銹鋼,這種方法很不科學(xué)。先鋅合金、銅合金般都可以仿不銹鋼的外觀顏色,也沒有磁性,容易誤認(rèn)為是不銹鋼;而即使是我們目前zui常使用的304鋼種,在經(jīng)過冷加工后,也會(huì)出現(xiàn)不同程度的磁性。所以不能只憑塊磁鐵來(lái)判斷不銹鋼的真?zhèn)巍?那么不銹鋼的磁性究竟是怎么來(lái)的? 根據(jù)材料物理學(xué)的研究,金屬的磁性來(lái)源于電子自旋的結(jié)構(gòu),電子自旋屬于量子機(jī)械性能,既可以“向上",也可以“向下"。在鐵磁性金屬中,電子會(huì)自動(dòng)按照同方向行旋轉(zhuǎn),而反鐵磁性金屬材料中,些電子按照規(guī)則的模式行,而相鄰電子則朝著相反方向或反平行自旋,但對(duì)于三角形晶格中的電子來(lái)說(shuō),由于每個(gè)三角形中的兩個(gè)電子都必須按照相同方向自旋,因此自旋結(jié)構(gòu)已經(jīng)不存在。 通常來(lái)說(shuō),奧氏體不銹鋼(以304為代表)是無(wú)磁性的,但是也可能帶有弱磁性,而鐵素體(主要有430、409L、439和445NF等)和馬氏體(以410為代表)般都是帶有磁性的。 不銹鋼里面有些鋼種(如304等)分類為“無(wú)磁性不銹鋼"的是指其磁性指標(biāo)低于某個(gè)值而已,也就是說(shuō),般不銹鋼都或多或少帶有定的磁性。 此外,上面提到奧氏體是無(wú)磁或者弱磁性,而鐵素體和馬氏體是帶磁性的,由于冶煉時(shí)成分偏析或熱處理不當(dāng),會(huì)造成奧氏體304不銹鋼中出現(xiàn)少量的馬氏體或鐵素體組織,這樣304不銹鋼中就會(huì)出現(xiàn)弱磁性。另外,304不銹鋼經(jīng)過冷加工,組織結(jié)構(gòu)也會(huì)向馬氏體轉(zhuǎn)化,冷加工變形越,馬氏體轉(zhuǎn)化越多,磁性也會(huì)越。 想要*消除304不銹鋼的磁性,可以通過高溫固溶處理恢復(fù)穩(wěn)定奧氏體組織,從而消除磁性。 因此材料的磁性是由分子排布是否規(guī)則及電子自旋的同向性決定的,我們認(rèn)為是材料的物理性能,而材料的耐腐蝕性能則是由材料的化學(xué)成分決定的,是材料的化學(xué)性能,與材料是否有磁性無(wú)關(guān)。 從不銹鋼發(fā)展前景來(lái)看,400系代替300系可謂勢(shì)所趨。而200系材料由于廢鋼回收面臨著諸多困難,系非環(huán)保不銹鋼,如果加該鋼種的使用,不利于整個(gè)不銹鋼行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,所以現(xiàn)在很多有深謀遠(yuǎn)慮的型企業(yè)都向200系說(shuō)不,而將眼光投向了更具有發(fā)展?jié)摿Φ?00系不銹鋼。 鉬金屬在不銹鋼砝碼中的應(yīng)用 不銹鋼的鈍化作用是在氧化性介質(zhì)中形成的,通常所說(shuō)的耐腐蝕,多指氧化介質(zhì)而言。在非氧化性酸中,如稀硫酸和有機(jī)酸中,般鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼均不耐蝕。特別是在含有氯離子(Cl)的介質(zhì)中,由于氯離子能破壞不銹鋼表面的鈍化膜,造成不銹鋼局部地區(qū)的腐蝕,即點(diǎn)腐蝕。在不銹鋼中加入鉬和銅是提高不銹鋼在非氧化性介質(zhì)中抗蝕性能的有效途徑。 鉬能促使不銹鋼表面鈍化,具有增不銹鋼抗點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕的能力,鐵素體不銹鋼中如果不含鉬,鉻含量再高也很難獲得滿意的抗點(diǎn)蝕性能,但只有在含鉻鋼中鉬才能發(fā)揮作用。般來(lái)說(shuō),鉻含量越高,鉬提高鋼耐點(diǎn)蝕性能效果越明顯。研究表明,鉬提高耐點(diǎn)蝕性能的能力相當(dāng)于鉻的3倍。1Cr17鋼中加入1%的鉬(1Cr17Mo)可使其在有機(jī)酸和鹽酸中的耐腐蝕性能明顯提高。18-8鉻鎳鋼中加入1.5~4.0%的鉬,可以提高其在稀硫酸、有機(jī)酸(醋酸、蟻酸、草酸)、硫化氫、海水中的耐蝕性能。 鉬是形成鐵素體的元素,因此,18-8鉻鎳鋼加鉬后,為保持純奧氏體組織,鎳含量也要相應(yīng)提高。加鉬后,18-8鋼的鎳含量般提高至12%以上,如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。 鉬能改善奧氏體不銹鋼的高溫力學(xué)性能,如表1-4。在馬氏體不銹鋼中加入0.5%~4.0%的鉬可以增加鋼的回火穩(wěn)定性。鉬在不銹鋼中還能形成沉淀析出相,提高鋼的度,如沉淀硬化型不銹鋼0Cr17Ni5Mo3。 碳是不銹鋼中僅次于鉻的二號(hào)常用元素,不銹鋼的組織和性能在很程度上取決于碳含量及其分布狀態(tài)。 碳是穩(wěn)定奧氏體元素,它對(duì)奧氏體的穩(wěn)定作用很烈,約為鎳的30倍。圖1-3顯示碳對(duì)不銹鋼奧氏體區(qū)的影響。在高溫下處于α或α+γ相區(qū)的鉻鋼是不能或很難通過淬火得到馬氏體組織的。以含鉻13%的鋼為例,碳含量小于0.08%時(shí)為鐵素體鋼,碳含量0.08%~0.15%時(shí)為半馬氏鋼,碳含量于0.15%時(shí)為馬氏體鋼。 碳能顯提高不銹鋼的度,從2Cr13、3Cr13、4Cr13到9Cr18,鋼的度隨碳含量增加逐級(jí)提高。在奧氏體鋼 它能與鉻形成系列復(fù)雜的碳化物,碳化物的類型因鋼中鉻含量的不同而異。含鉻小于10%的鋼,主要為滲碳體型碳化物(Fe.Cr)高鉻鋼中的碳化物為復(fù)雜碳化物Cr7C3和Cr23C6。碳化物中的鉻可以被置換,以(Fe.Cr)(Fe.Cr)3C,7C3和23C6的的形式存在。不銹鋼中的碳化物主要以(Fe.Cr)23C6形式存在。 不銹鋼砝碼碳與鉻形成碳化物時(shí)要占用不銹鋼中的部分鉻,以Cr23C6為例計(jì)算: Cr23C6:(鉻原子量×23)/(碳原子量×6)=(52×23)/(12×6)≈17 不銹鋼中的碳要與17倍的鉻結(jié)合,生成碳化物,固溶體中的鉻含量必然要減少,鋼的耐腐蝕性能就要降低。如果形成碳化物后固溶體中的鉻含量低于11.65%,就不能稱其為不銹鋼,模具鋼Cr12和Cr12MoV就是例。0Cr13~4Cr13五個(gè)牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定含鉻量為12.0~14.0%,就是考慮到碳要與鉻形成碳化物確定的。 因?yàn)樘紝?duì)耐腐蝕性能有不利的影響,奧氏體和鐵素體鋼很少采用碳來(lái)化,其含碳量多在0.15%以下。馬氏體鋼的含碳量多在0.10%~0.40%范圍內(nèi)。 不銹鋼砝碼用途及市場(chǎng)情況 不銹鋼絲網(wǎng)及其產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中廣泛使用。化工、冶金及環(huán)保工業(yè)中的濾網(wǎng)、除塵袋已由不銹鋼絲網(wǎng)逐步替代尼龍網(wǎng)、塑料網(wǎng)或鋼網(wǎng),在腐蝕及高溫環(huán)境更顯出其*性。隨著人民生活水平的提高,不銹鋼窗紗網(wǎng)已在南方沿海城市普及,其美觀耐用的特點(diǎn)是其它材料不可比的。在軍事、科技等領(lǐng)域也有廣泛的用途。用不銹鋼絲作金屬軟管的內(nèi)材外,可直接用于航空工業(yè)中的空中加油管、核工業(yè)中的添加料管。由不銹鋼微絲織成的不銹鋼網(wǎng)布是防彈背心、電纜屏蔽網(wǎng)及電子對(duì)撞機(jī)的必選材料。 由于不銹鋼絲網(wǎng)使用范圍很廣,隨著我經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對(duì)它的需求量也越來(lái)越。據(jù)有關(guān)資料顯示,98年全不銹鋼細(xì)絲產(chǎn)量為8000噸左右,微絲不足300噸。同年我僅織網(wǎng)就消耗不銹鋼絲15000-16000噸,其中不銹鋼細(xì)絲約10000噸,不銹鋼微絲約500噸。而生產(chǎn)不銹鋼細(xì)絲和微絲,其原料必須選擇304及316L高線盤條。 不銹鋼砝碼工藝及產(chǎn)品在我八十年代中期,主要分布在河北安平及江蘇興化、東臺(tái)等地,批家庭式的企業(yè)遍布上述地區(qū),設(shè)備簡(jiǎn)陋,產(chǎn)品質(zhì)量低下,有些甚至是冒偽劣產(chǎn)品,相互之間打格之戰(zhàn),使不銹鋼絲網(wǎng)市場(chǎng)陷入無(wú)序狀態(tài)。入90年代中后期,批外及臺(tái)商企業(yè)入陸拉絲市場(chǎng),由于其資金雄厚,有較的不銹鋼拉拔工藝和設(shè)備,促了我不銹鋼絲網(wǎng)的發(fā)展。比較典型的有:獨(dú)資企業(yè)秦皇島板口不銹拉絲廠、江蘇臺(tái)商合資企業(yè)江陰元泰不銹鋼股份公司、唐山臺(tái)商獨(dú)資企業(yè)銀河不銹鋼拉絲廠以及我生產(chǎn)zui早、目前zui的拉絲織網(wǎng)企業(yè) 河南新鄉(xiāng)五四0廠。 河北安平是全zui的不銹鋼絲網(wǎng)集散地,也是我不銹鋼絲網(wǎng)供求的晴雨表。每月不銹鋼絲的交易量達(dá)3000噸以上。不銹鋼絲網(wǎng)幾乎占全市場(chǎng)的70%以上。但該市場(chǎng)總體來(lái)講,經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品檔次不高,偽劣產(chǎn)品居多。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷完善,特別是外貿(mào)的影響,產(chǎn)品的質(zhì)量品種越來(lái)越受到重視。絲網(wǎng)市場(chǎng)逐步被高起點(diǎn)、高質(zhì)量、有信譽(yù)的企業(yè)所占領(lǐng)。入2000年以來(lái),由于受東南亞經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,絲網(wǎng)受的拉動(dòng),產(chǎn)品的格上揚(yáng),市場(chǎng)廣闊。如304材質(zhì)40號(hào)絲(¢0.15mm)由99年10月份的2.8萬(wàn)元/t,上漲到3.5萬(wàn)元/t。外貿(mào)報(bào)更高,從近期的河北安平市場(chǎng)顯示,性能優(yōu)良的304、316L品種較為走俏。廣東沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)對(duì)高質(zhì)量的產(chǎn)品,需求越來(lái)越。隨著我加入WTO的臨近, 不銹鋼絲網(wǎng)的原料---不銹鋼盤條的市場(chǎng)需求 從目前情況看,性能可靠、表面優(yōu)良的304高線盤條,越來(lái)越受到不銹鋼絲網(wǎng)生產(chǎn)廠家的青睞。是絲網(wǎng)的*原料。在內(nèi)現(xiàn)在只有太鋼和連等少數(shù)廠家生產(chǎn)。而供微絲生產(chǎn)的316L,現(xiàn)在只能全部靠口。太鋼不銹鋼高線盤條試生產(chǎn)后,對(duì)全拉絲行業(yè)影響很。在太鋼內(nèi)部及周邊地區(qū)現(xiàn)已有十幾家規(guī)模不等的不銹鋼拉絲企業(yè)。從今后的發(fā)展趨勢(shì)看,太原利用其原料和能源優(yōu)勢(shì)很可能會(huì)成為又個(gè)不銹鋼絲網(wǎng)基地。 我有類似的產(chǎn)品是通過半手工編織而成的。缺點(diǎn)體現(xiàn)在網(wǎng)的工藝方面(穩(wěn)定性不行),封邊問題(焊點(diǎn)為黃黑色),材質(zhì)問題(逐漸變黃變暗),及所連帶的安裝復(fù)雜性問題(在安裝方面加成本)及不能滿足工程量對(duì)產(chǎn)品的需求,另外就是品種單,品種難以做到多種。德電腦程控機(jī)械編織機(jī)及德技術(shù),解決了上述,生產(chǎn)率顯提高,花色品種可以多選,變化方便。 金屬不銹鋼絲網(wǎng)主要由不同的經(jīng)線和緯線編織而成,有不同的經(jīng)線和緯線規(guī)格可供選擇,具有高度的光線穿透能力。緯線可有2、3、4根織成,且孔眼的寬度可變化。前面和后面結(jié)構(gòu)不同,間隔寬度可根據(jù)工程的結(jié)構(gòu)的需要或根據(jù)工程的不同部位而變化。間距變化方便,生產(chǎn)出的產(chǎn)品均勻,線條優(yōu)美,加工起來(lái)比較方便。 (2) 在安裝方面可說(shuō)是非常簡(jiǎn)單,不銹鋼金屬絲網(wǎng)只能用機(jī)械方式安裝,安裝程序都極其簡(jiǎn)單,支座和螺絲就可以把它安裝的漂漂亮亮的,當(dāng)然根據(jù)工程的不同,安裝方法可能有上百種,但卻安全與實(shí)用。德柯福樂有限責(zé)任公司會(huì)幫您確認(rèn)zui后的安裝節(jié)點(diǎn)問題。
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