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不锈钢腐蚀性

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不锈钢腐蚀性标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

耐腐蚀性能

不锈钢的耐腐蚀性能一般随铬含量的增加而提高。其基本原理是,当钢中有足够的铬时,在钢的表面形成非常薄的至密的氧化膜,它可以防止进一步的氧化或义腐蚀。氧化性的环境可以强化这种膜,而还原性环境则必然破坏这种膜,造成钢的腐蚀。

(一)在各种环境中的耐腐蚀性能

1.大气腐蚀

不锈钢耐大气腐蚀基本上是随大气中的氯化物的含量而变化的。因此,靠近海洋或其他氯化物污染源对不锈钢的腐蚀是极为重要的。一定量的雨水,只有对钢表面的氯化物浓度起作用时才是重要的。

农村环境1Cr13、1Cr17和奥氏体型不锈钢可以适应各种用途,其外观上不会有显着的改变。因此,在农村暴露使用的不锈钢可以根据价格,市场供应情况,力学性能、制作加工性能和外观来选择。

工业环境在没有氯化物污染的工业环境中,1Cr17和奥氏体型不锈钢能长期工作,基本上保持无锈蚀,可能在表面形成污膜,但当将污膜清除后,还保持着原有的光亮外观。在有氯化物的工业环境中,将造成不锈钢锈蚀。

海洋环境1Cr13和1Cr17不锈钢在短时期就会形成薄的锈膜,但不会造成明显的尺寸上的改变,奥氏体型不锈钢如1Cr17Ni7、1Cr18Ni9和0Cr18Ni9,当暴露于海洋环境时,可能出现一些锈蚀。锈蚀通常是浅薄的,可以很容易地清除。0Cr17Ni12M02含钼不锈钢在海洋环境中基本上是耐腐蚀的。

除了大气条件外,还有另外两个影响不锈钢耐大气腐蚀性能的因素。即表面状态和制作工艺。精加工级别影响不锈钢在有氯化物的环境中的耐腐蚀性能。无光表面(毛面)对腐蚀非常敏感。即正常的工业精加工表面对锈蚀的敏感性较小。表面精加工级别还影响污物和锈蚀的清除。从高精加工的表面上清除污物和锈蚀物很容易,但从无光的表面上清除则很困难。对于无光表面,如果要保持原有的表面状态则需要经常的清理。

2.淡水

淡水可定义为不分酸性、盐性或微咸,来源于江河、湖泊、池塘或井中的水。

淡水的腐蚀性受水的pH值、氧含量和成垢倾向性的影响。结垢(硬)水。其腐蚀性主要由在金属表面形成垢的数量和类型来决定。这种垢的形成是存在其中的矿物质和温度的作用。非结垢(软)水,这种水一般比硬水的腐蚀性强。可以通过提高pH值或减少含氧量来降低其腐蚀性。

1Cr13不锈钢明显地比碳素钢耐淡水腐蚀,而且在淡水中使用有极好的特征。这种钢广泛用于例如需要高强度和耐腐蚀的船坞和水坝等用途。然而,应当考虑到在某些情况下。1Cr13在淡水中可能对中度点蚀敏感.但是点蚀完全可以用阴极防蚀方法来避免。1Cr17和奥氏体型不锈钢在室温(环境温度)几乎完全可以耐淡水腐蚀。

3.酸性水

酸性水是指从矿石和煤浸析出的被污染的自然水,由于是较强的酸性所以其腐蚀性比自然淡水强得多。,由于水对矿石和煤中所含硫化物的浸析作用,酸性水中通常含有大量的游离硫酸,此外,这种水含有大量的硫酸铁,对碳钢的腐蚀有非常大的作用。

受酸性水作用的碳钢设备通常很快被腐蚀。用受酸性河水作用的各种材料所做试验的结果表明,在这种环境下奥氏体型不锈钢有较高的耐腐蚀性能。

奥氏体型不锈钢在淡水和酸性河水中有极好的耐腐蚀性能,特别是其腐蚀膜对热传导的阻碍较小,所以在热交换用途中广泛使用不锈钢管。

4.盐性水

盐性水的腐蚀特点是经常以点蚀的形式出现。对于不锈钢,在很大程度上是由于盐性水导致起耐腐蚀作用的钝化膜局部破坏。这些钢发生点蚀的其他原因是附着于不锈钢设备上的茗荷介和其他海水有机物可形成报送的浓差电池。一旦形成,这些电池非常活跃,并且造成大量腐蚀和点蚀。在盐性水高速流动的情况下,例如泵的叶轮,奥氏体型不锈钢的腐蚀通常是非常小的。

对使用不锈钢管的冷凝器,需保持水流速大于1.5m/s,以使海水有机物和其他固体在管中集聚得最少。对处理盐性水的不锈钢设备的结构,在设计时最好是减少缝隙和使用厚壁部件。

5.土壤

埋入土壤中的金属,取决于天气和其他因素,处于随时都在变化的复杂的状态下。实践证明,奥氏体型不锈钢一般具有极好的耐大多数土壤腐蚀的性能,而1Cr13和1Cr17则在很多土壤中要产生点蚀。0Cr17Ni12Mo0不锈钢在所有土壤的试验中完全可以耐点蚀。

6.硝酸

含铬不小于14%的铁素型不锈钢和奥氏体型不锈钢有极好的耐硝酸腐蚀的性能。1Cr17不锈钢己广泛用于硝酸工厂的加工设备。然而,由于0Cr18Ni9通常具有较好的成形性能和焊接性能,因此在上述用途中己大量取代了1Cr17不锈钢.

其他奥氏体型不锈钢的耐硝酸腐蚀性能与0Cr18Ni9相近。0Cr17不锈钢通常比0Cr18Ni9的腐蚀速率稍高,并且较高的温度和浓度对其有较大的有害影响。

如果对钢进行的热处理不适当,热硝酸将使奥氏体和铁素体型不锈钢产生晶间腐蚀,因此,可用适当的热处理来预防这种类型的腐蚀,或者使用耐这种类型腐蚀的不锈钢。

7.硫酸

标准不锈钢牌号很少用于硫酸溶液,因为其可使用的范围很窄。在室温条件下,0Cr17Ni12Mo2不锈钢(最耐硫酸蚀的标准牌号)在硫酸浓度小于15%。或大于85%时是耐腐蚀性的。然而在较高的浓度范围,通常使用碳钢。马氏体和铁素体型不锈钢一般不耐硫酸溶液腐蚀。

如同硝酸的情况一样,如果对不锈钢不进行适当的处理,硫酸可造成晶间腐蚀。对于焊接后不能进行热处理的焊接结构,应使用低碳牌号00Cr19Ni10或00Cr17Ni14M02,或稳定化的牌号0Cr18N i11Ti或0Cr18Ni11Nb不锈钢.

8.磷酸

奥氏体型不锈钢不锈钢具有好的耐磷酸溶液腐蚀的性能,并广泛用于磷酸的生产和处理设备。在温度最高达107℃的各种浓度的情况下,其具有有效的耐腐蚀性能。在温度最高约达95℃的情况下,用0Cr17Ni12M02不锈钢的设备可以很好地处理(达磷酸)“超过100%H3p04)。

应注意,氟化物或氯化物盐类微量杂质有时存在于用湿法工艺生产的磷酸中。酸中的这些卤化物的存在可能对不锈钢的耐腐蚀性能有有害的影响。

马氏体和铁素体型不锈钢的耐磷酸腐蚀性能显着地比奥氏体不锈钢要差,因此一般不用于这种酸。

9.盐酸

甚至在室温,各种浓度的盐酸溶液都很快地腐蚀不锈钢。因此在这种酸中不可能使用不锈钢。

10、其他无机酸

奥氏体型不锈钢在几乎各种浓度和温度下一般都具有好的耐硼酸、碳酸、氯酸和铬酸腐蚀的性能,100%氯酸除外。1Cr13和1Cr17不锈钢对铬酸的耐腐蚀性能显着地不如奥氏体型不锈钢,但具有相对较好的耐硼酸和碳酸腐蚀的性能。

11、乙酸

奥氏体型不锈钢一般有极好的耐乙酸腐蚀的性能,而马氏体和铁素体型不锈钢对大多数耐乙酸腐蚀的用途是不适当的。奥氏体型不锈钢在室温完全可以耐各种浓度乙酸的腐蚀,在较高的温度,0 Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13M03比其他奥氏体型不锈钢有更好的耐乙酸腐蚀性能。

12、甲酸

在室温情况下,可以用任何奥氏体型不锈钢完全地处理甲酸。然而,当是热的甲酸时,它可以很快地腐蚀不含钼的不锈钢,因此,需要使用0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03。在各种温度下甲酸都会很快地腐蚀马氏体和铁素体型不锈钢。

13、草酸

一般情况下,在室温、最高浓度至少为50%时,不锈钢有好的耐草酸腐蚀的性能。然而在较高的温度,草酸溶液正如在室温、浓度为100%时一样,对所有的不锈钢都会有相当的腐蚀。

14、乳酸

0Cr18Ni9不锈钢在温度最高约达38℃时可用于乳酸贮存设备。在较高的温度,无钼奥氏体型不锈钢产生点蚀,所以优先选用0Cr17Ni12M02和0Cr19Ni13M03。马氏体和铁素体型不锈钢一般来说耐乳酸腐蚀的能力较低。

15、碱

不锈钢通常有较好的耐弱碱腐蚀的性能,例如氢氧化铵。对于强碱,如氢氧化钠和氢氧化钾,在温度最高约为105℃、浓度最高约为50%时,奥氏体型不锈钢有好的耐腐蚀性能,在较高的温度和浓度,腐蚀速率可能变得显着。当温度高于常压沸点(和稍低的温度,接近50%浓度)时,奥氏体型不锈钢就会出现应力腐蚀裂纹。

16、盐酸液

除在某些条件下的卤化物溶液之外,不锈钢一般来说有极好的耐盐酸溶液腐蚀的性能,对于酸性盐,不锈钢的耐腐蚀性能在一定程度上必然受盐水解所形成的特殊的酸的影响。对于较高温度的酸性盐溶液,含钼奥氏体型不锈钢(0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3)通常比其他牌号不锈钢耐腐蚀性能要好。

在不锈钢用于卤化物溶液,特别是氯化物溶液时,应考虑到即使腐蚀速率一般较低,但点蚀和(或)应力腐蚀裂纹在一定条件下也可能产生。尽管有很多在有氯化物的情况下使用不锈钢取得极好的效果(如食品加工设备和在相对低的温度条件下流动的海水)但必需分别考虑各种用途。点蚀或应力腐蚀裂纹是否产生,取决于环境和设备设计及操作等方面很多和因素。

(二)腐蚀现象

1.点蚀

如前所述,不锈钢极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成看不见的氧化膜,使其成为是钝态的。该钝化膜的形成是由于钢暴露在大气中时与氧反应,或者是由于与其他含氧的环境接触的结果。如果钝化膜被破坏,不锈钢就将继续腐蚀下去。在很多情况下,钝化膜仅仅在金属表面和局部地方被破坏,腐蚀的作用在于形成细小的孔或凹坑,在材料表面产生无规律分布的小坑状腐蚀。

2.引起点蚀的因素

出现点蚀很可能是存在与去极剂化合的氯化物离子,不锈钢等钝态金属的点蚀常起因于某些侵蚀性阴离子对钝化膜的局部破坏,保护有高耐腐蚀性能的钝态通常需要氧化环境,但正好这也是出现点蚀的条件。产生点蚀的介质是在C1-、Br-、I-、Cl04-溶液中存在FE3+、Cu2+、Hg2+等重金属离子或者含有H2O2、O2等的Na+、Ca2+碱和碱土金属离子的氯化物溶液。

点蚀速率随温度升高而增加。例如在浓度为4%-10%氯化钠的溶液中,在90℃时达到点蚀造成的重量损失最大;对于更稀的溶液,最大值出现在较高的温度。

3.防止点蚀的方法

①避免卤素离子集中。

②保证氧或氧化性溶液的均匀性,搅拌溶液和避免有液体不流动的小块区域。

③或者提高氧的浓度,或者去除氧。

④增加pH值。与中性或酸性氯化物相比,明显碱性的氯化物溶液造成的点蚀较少,或者完全没有(氢氧离子起防腐蚀剂的作用)。

⑤在尽可能低的温度下工作。

⑥在腐蚀性介质中加入钝化剂。低浓度的硝酸盐或铬酸盐在很多介质中是有效的(抑制离子优先吸咐在金属表面上,因此防止了氯化物离子吸咐而造成腐蚀)。

⑦采用阴极防腐。有证据表明,用与低碳钢、铝或锌电隅合阴极保护的不锈钢在海水中不会造成点蚀。

含钼2%-4%的奥氏体型不锈钢具有良好的耐点蚀性能。使用含钼奥氏体型不锈钢可显着减少点蚀或一般腐蚀,腐蚀介质例如氢化钠溶液、海水、亚硫酸、硫酸、磷酸和甲酸。

4.晶间腐蚀

含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢(不含钛或铌的牌号),如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时,或者缓慢冷却通过这个温度区间时,都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳化物在晶界沉淀(敏化作用),并且造成最邻近的区域铬贫化使得这些区域对腐蚀敏感。敏化作用也可出现在焊接时,在焊接热影响区造成其后的局部腐蚀。

最通用的检查不锈钢敏感性的方法是65%硝酸腐蚀试验方法。试验时将钢试样放入沸腾的65%硝酸溶液中连续48h为一个周期,共5个周期,每个周期测定重量损失。一般规定,5个试验周期的平均腐蚀率应不大于0.05mm/月。

奥氏体型不锈钢焊接结构的晶间腐蚀可用如下方法预防:

①使用低碳牌号00Cr19Ni10或00Cr17Ni14Mo2,或稳定的牌号0Cr18Ni11Ti或0Cr18Ni11Nb.使用这些牌号不锈钢可防止焊接时碳化物沉淀出造成有害影响的数量。

②如果面品结构件小,能够在炉中进行热处理,则可在1040-1150℃进行热处理以溶解碳化铬,并且在425-815℃区间快速冷却以防止瑞沉淀。

焊接铁素体不锈钢在某些介质中也可能出现晶间腐蚀。这是当钢从925℃以上快速冷却时,碳化物或氧化物沉淀,金属晶格应变造成的,焊接后进行消除应力热处理可消除应力并恢复耐腐蚀性能。在1Cr17不锈钢中加入超过8倍碳含量的钛,通常可减少焊接钢结构在一些介质中的晶间腐蚀。然而加入钛在浓硝酸中不是有效的。

5.应力腐蚀裂纹

应力腐蚀裂纹是静应力和导致裂纹与金属脆化的腐蚀共同的作用。只有拉伸应力造成这种形式的破坏。事实上,所有的金属与合金(只有极少数的金属除外)在某些环境中都易出现应力腐蚀裂纹,关于某些金属的破坏是属于“应力腐蚀”或是属于“氢脆”(例如高强度钢在硫化氢中的裂纹),还存在一些不同的观点。为了进行讨论,所有这样的外界环境导致的破坏都包括在应力腐蚀裂纹一类中。

硬化的(淬火和回火)马氏体型不锈钢在含有氯化物、热氢氧化物或硝酸盐、或硫化氢溶液中对应力腐蚀裂纹是敏感的。对于奥氏体型不锈钢,浓氯化物的氢氧化物溶液是造成应力腐蚀裂纹的

主要介质。己证明,另外几种环境也会使奥氏体和马氏体型不锈钢产生应力腐蚀裂纹。然而,应注意在很多这样的环境中,存在杂质可能己经造成了裂纹。

敏化的奥氏体型不锈钢对晶间形式的应力腐蚀裂纹是敏感的。如果敏感性严重和(或)应力高,这种形式的裂纹可能在认为是弱的环境中产生。除非进行了足够的试验可以证明所遇到的环境不会造成晶间应力腐蚀裂纹,否则绝不能将敏化和奥氏体型不锈钢用于应力状态的用途。

产生应力腐蚀裂纹破坏的环境通常是相当复杂的。例如。所涉及的应力通常不仅仅是工作应力,而是这种应力的由于制作、焊接、或热处理在金属中产生的残余应力组合。这种情况常常可以用将制作后的设备消除应力的方法来减轻。同档,如上所述,造成裂纹的腐蚀介质经常仅仅是正在处理的产物中的杂质。在整体溶液中,所存在的腐蚀介质的数量可能没有多到足以造成裂纹的程度,但是在裂缝处或液体上面的飞溅区,介质的局部浓度可能造成破坏。

尽管己有了几种通用的防止应力腐蚀裂纹的方法,但最好的方法还是选用能在该环境中耐应力腐蚀裂纹的材料。因此,在热的氯化物环境中应选用0Cr18Ni13Si4(美国AISLXM15)或铁素体型不锈钢。在硫化氢环境中选用铁素体和奥氏体型不锈钢一般是适合的,而不能选用硬化的马氏体型不锈钢。

五、金相组织

(一)不同元素对不锈钢组织和相的影响

对于马氏体型铬不锈钢来说,对组织产生主要影响的元素有铬、碳和钼;对马氏体型铬镍不锈钢来说,产生主要影响的元素有镍、钼、铝、钴、氮和钛等。

马氏体型铬镍不锈钢中由于所含的铬与碳发生交互的作用,使其在高温下形成稳定的r相区和稳定的a+r相区。碳量的增加可使r相区得到扩大,但是随着铬含量的增加碳的溶解极限下降。马氏体型铬镍不锈钢中添加镍解决了马氏体型不锈钢为提高其耐蚀性以牺牲钢的硬度为代价的问题。但是其中的镍含量不易过高,否则由于镍扩大奥氏体相区和降低Ms温度而使不锈钢变成奥氏体型不锈钢,从而完全丧失淬火能力。

影响铁素体型不锈钢组织的元素主要有铬、钼、碳、氮和镍,另外有一些铁素体型不锈钢中还添加有钛、铌和铜等元素,对组织也有一定的影响。其中添加铬和钼的主要的目的是加速和促进α’相和α相的形成和沉淀,使铁素体晶粒更加粗大。

影响奥氏体型不锈钢组织的主要元素有碳、铬、镍、钼、氮、铜、硅和锰等,有时在生产易切削不锈钢时,也将硫作为添加元素。碳在奥氏体型不锈钢中是形成、稳定和扩大奥氏体区的元素。碳在奥氏体型不锈钢中是形成、稳定和扩大奥氏体区的元素,其形成奥氏体的能力远高于镍许多倍。碳在奥氏体型不锈钢中是有用元素,但同时也是有害元素,一方面由于碳作为一种间隙元素可通过固溶强化显着提高奥氏体型不锈钢的强度,同时也可提高高浓度氯化物腐蚀介质中的耐蚀能力;但另一方面由于碳在某些条件下生成Cr23C6,使得耐腐蚀性能显着下降。铬在奥氏体型不锈钢中的作用与其在铁素体型不锈钢中作用基本相同。

影响比相不锈钢组织的主要元素有镍、氮、锰、铬、钼、硅和钨等。镍在α+r双相不锈钢中能扩大r相区。有关资料指出,镍的添加还能促成形成σ(x)相,增加脆化敏感性并有使脆化敏感温度向高温方向移动的倾向,也将使马氏体相变温度降低,改善双相不锈钢的冷加工性能。

(二)相及相变

热处理是不锈钢生产和加工过程中以及最终产品加工过程中重要的工序。对于马氏体型不锈钢,通常进行淬火—回火热处理。对于铁素体型不锈钢,需进行恢复由于加工引起的应硬化和焊接部位回火后恢复韧性的热处理,通常是高温加热后进行空冷的退火热处理。对于奥氏体型不锈钢,根据使用目的需要进行固溶处理、稳定化处理、消除应力退火和时效处理等。

通过进行热处理来控制不锈钢的金相组织时,可采用相变和恢复、再结晶等形式来实现。

相变的内涵可以说有以下3种情况,即结构的变化、组成的变化和其规律性的变化告示。在不锈钢发生的相变中最常见的马氏体相变就是其结构发生变化的一种形式,而所发生的其他的相变均为扩散相变。

1.马氏体型不锈钢

马氏体型不锈钢有良好的淬火性能,即使是截面积很大的工件,也可在空冷条件下实现淬火硬化。

为比较马氏体型不锈钢与其他碳含量相同的碳素钢、合金钢的淬火性能,用等温相变曲线进行了分析。结果表明其珠光体相变时间延迟,曲线鼻部的温度上升。其中镍使珠光体相变明显推迟,只需添加1%即可大大改善淬火性能,但回火过程则需要相当长的时间。

马氏体型不锈钢中的合金元素可改变钢的Ms点。其中碳的影响尤为显着,碳的浓度高时Ms点向低温方向移动,易生成残留奥氏体。以13%Cr钢为例,在淬火加絷温度为1180℃时,在碳含量大于0.80%的情况下Ms点降至室温以下。生成物为过冷奥氏体相组织。但由于也随之生成了残留奥氏体,因此淬火硬度也下降了,对于高碳马氏体型不锈钢来说,为避免该现象的发生和残留奥氏体相变引起的尺寸变化,需在粹火后通过进行低温处理来尽量减少残留奥氏体的存在。

对于马氏体型不锈钢,进行淬火处理后还需进行回火处理。一般将这两者连在一起统称为淬火回火处理。进行回火处理是将由奥氏体相的相变得到的马氏体进行回火,其目的是为改善马氏体型不锈钢的拉伸性能和得到高的持久强度和屈强比。回火后在其基体中过饱和固溶的碳形成碳化物析出,且随时间的延长逐渐形成稳定相。是采用低温回火还是采用高温回火,依成分和使用目的而异。低碳马氏体型不锈钢在440-540℃进行回火时显着变脆,发生常说的二次硬化。由于此问题的产生不是夹杂元素的偏析等原因造成的,因此为同时照顾到韧性、拉伸性能和耐应力腐蚀性能,应尽可能在高温下进行回火,也可通过添加钼、钨和钒等元素来改善性能。

2.铁素体型不锈钢

铁素型不锈钢在碳和氮的含量极少时,无论在高温下还是在室温下均为铁素体单相。当碳和氮的含量增加时就会在高温下生成r相,可通过回火处理析出碳化物和氮化物而变为铁素体单相。据有关资料介绍。在600-900℃回火时大部分碳和氮将析出。

高铬铁素体型不锈钢在经高温加热后会产生各种脆化现象。这些现象与其金属组织有关,如σ相脆化、475℃脆性和高温脆性。

σ相脆化:在Fe-Cr二元系合金中,在铬含量为46at%-53at%的很窄范围内产生,是非磁性和硬的相。当铬含量大于25%和加热温度高于600℃时即可在较短时间内产生。当钢中含有硅、锰、镍

和钼等元素时,其产生范围加宽。铬、硅和铝对σ相也有一定的影响。随铬的增加TTT曲线向短时间方向扩展。硅虽有明显的析出促进作用但铝却予以抑制。在冷加工中,可在很短时间内便产生σ相析出。一旦发生σ相脆化的钢,可加热至850-900℃使析出的σ相固溶,然后再进行急冷就可消除脆性和恢复韧性。

475℃脆性:是将铁素体钢在400-500℃长时间加热时出现的脆化现象。475℃脆性产生与σ相脆化产生相比较,首先是产生温度范围不同,其次是475℃脆性较σ相脆化在更短的时间内产生。能够减轻475℃脆性的合金添加元素还没有发现。对发生475℃脆性的钢在600℃进行短时间处理即可消除脆性和恢复韧性。

高温脆性:当高铬铁素体型不锈钢从900-1000℃的高温急冷时,随着晶粒的粗化和碳化物向晶界凝集发生明显脆化。铬含量越高,脆化的程度越大。破坏现象与475℃脆性相象。由于晶粒粗化,因此在进行深冲、弯曲等冷加工时表面易发生粗糙等缺陷。又因为晶界上析出碳化物因此晶间腐蚀敏感性增加。为避免该缺陷的产生同,需从高温缓冷至800℃左右,或650-800℃短时间的退火。

3.奥氏体型不锈钢

从Fe-Cr-Ni三元系平衡相图的分析中可知,当70%Fe等浓度断面中镍含量为10%时,该合金在800-1000℃下为r单相。具代表性的Cr18-Ni8钢由于存在碳、氮等奥氏体稳定化元素,因此室温下即为r单相。其中氮较碳有约两倍的固溶度,因而含氮量为0.1%-0.3%的高强度不锈钢己得到了应用。

目前己明确碳、氮、钴、锰和铜等元素是奥氏体稳定化元素,铝、钒、钼、硅和钨等元素是铁素体稳定化元素。

作为固相内的平衡相,除α相、r相以外还有金属间化合物σ相。碳、氮和镍等奥氏体稳定化元素抑制σ相的生成,但锰与钼、硅、钛、铌、锆、钒和铝等铁素体稳定化元素促进σ相的生成。除此以外在奥氏体型不锈钢中由于添加不同的元素,还有可能生成拉弗斯(Laves)相或x相等金属间化合物。其析出的反应是随合金组成、时效温度及制造合金时的加工和热处理条件来决定的,是一个非常复杂的变化。

在钢中添加铬、镍、锰、碳和氮等元素时,马氏体相变初始温度Ms几乎与这些合金元素的添加成比例降低,在常温下也可保持r相。奥氏体不锈钢就是其具代表性的合金之一。

虽说为使奥体型不锈钢的r相稳定添加了大量的锰或镍,但实际上r相往往并非稳定而是处于亚稳定态。从热力学角度来看可以说α相到是稳定的。一般称这些奥氏体相为亚稳定奥氏体相。当对亚稳定奥氏体相冷却至极低温或室温下进行加工时,其中的部分或全部亚稳定奥氏体相将发生马氏体相变。

通过对奥氏体型不锈钢进行冷却或加工得到的马氏体中除有α’相外还有ε相。该相具有hcp 结构.且有0.7%左右的收缩,是非磁性的,容易发生加工诱发相变。ε相是当Cr:Ni为5:3且Cr +Ni定为24%时生成的。由于面心立方结构的(111)面的每两个原子面上发生堆垛缺陷时将成为ε马氏体结构,因此ε相的生成和堆垛缺陷有着密切的关系。

奥氏体型不锈钢的马氏体相变中一个重要的问题是,一旦发生马氏体相变后经再加热进行恢复的问题。对于Cr18-Ni8钢主要发生扩散型的逆相变,而象Cr16-Ni10钢则发生剪切的逆相变。后者的铬含量较前者低,镍含量较前者高。

从金相组织上来看,奥氏体型不锈钢是相对稳定的,其中碳化物的析出与其耐蚀性能、高温强度以及韧性等主要性能密切相关。在通常作为固溶热处理温度1000℃附近,碳的固溶量可达到最高,但当温度低于800℃时固溶量急剧下降而产生碳化物。所以进行固溶化处理或焊接后如果冷却速度过慢,在晶界上会产生碳化物,成为晶间腐蚀的原因。钢中的碳有活性随镍含量的增加而增加,随铬含量的增加而减少。也就是说镍的增加使碳的固溶量减少,铬的增加使碳的固溶量增加。另外在晶界还析出铬碳化物,合金添加元素有时也生成相应的碳化物。

4.双相不锈钢

通常进行不同的铬含量和镍当量的组合可以得到铁素体(α相或δ相)和奥氏体(r相)的双相组织。如果以铬含量的多少来进行分类的话,可分类为18%Cr系、22%Cr系、25%Cr系和28%Cr 系。同时为确保r相的量需添加4%-11%的镍,为提高其耐蚀性需添加不多于4%的钼。在最终经105 0-1100℃固溶处理后,在α相基体中分散有不多于50%的r相。在400-1000℃下进一步进行时效时,生成金属间化合物、碳化物以及氮化物等各种析出物。

在双相组织中,铬、钼和硅等铁素体稳定元素浓缩在α相中。而镍、锰、碳和氮等奥氏体稳定元素浓缩在r中。在时效过程中最有影响的是σ相,可造成σ相脆化。另外时效还可产生M23C 6,也和铁素体型不锈钢一样发生475℃脆性。

5.沉淀硬化型不锈钢

沉淀硬化型不锈钢是除具备不锈钢特有的耐蚀性外,还可通过进行时效处理实现沉淀硬化的高强度不锈钢,根据基体的金属组织情况,即根据铬当量和镍当量之间的平衡情况,沉淀硬化型不锈钢可分为马氏体系沉淀硬化型不锈钢、半奥氏体系沉淀硬化型不锈钢、奥氏体—铁素体系沉淀硬化型不锈钢、奥氏体系沉淀型不锈钢和铁素体系沉淀硬化型不锈钢。

马氏体系沉淀硬化型不锈钢,铬和镍的含量少且铬含量和镍含量低。由于马氏体相变结束温度高于室温,因此固溶化处理奥氏体相冷却过程发生马氏体相变,在室温下为马氏体组织。

半奥氏体系沉淀硬化型不锈钢,比前者铬含量和镍含量高,Ms点接近室温。固溶处理后形成亚稳定r相,经冷加工或低温处理,低温退火处理可以发生马氏体相变。单独和复合添加有铝、钛和钼等沉淀硬化元素,经在450-550℃时效处理产生α’相和η相实现硬化。

奥氏体系沉淀硬化型不锈钢,含有较多的奥氏体稳定化和铁素体稳定化元素,镍当量高且Ms点在室温以下。在固溶处理状态下为r单相组织。作为沉淀硬化元素添加的有碳、磷、氮、钛、铝、铌和钒等元素,经比其他系钢高的温度时效处理后析出碳化物、氮化物、磷化物或η相和r’相等。

铁素体系沉淀硬化型不锈钢,只含少量的镍等奥氏体稳定化元素,含较多的铬、硅和钼等铁素体稳定化元素,因而在固溶化状态下即呈铁素体组织。对其通过添加硅和镍来促进沉淀硬化。时效温度为550-600℃。

特点和用途

不锈钢按照其组织结构分为奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、双相不锈钢、马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。各类型不锈钢主要使用特性对比如表2-5-6所示。我国不锈钢标准主要牌号的特点和用途如表2-5-7所示;日本JIS标准主要牌号的特点和用途如表2-5-8所示。

一、奥氏体型不锈钢

奥氏体型不锈钢是不锈钢中最重要的一类,其产量和用量占不锈钢总量的70%。按照合金化方式,奥氏体型不锈钢可分为铬镍钢和铁铬锰钢两大类。前者以镍为奥氏体化元素,是奥氏体钢的主体;后者是以锰、氮代替昂贵的镍的节镍钢种。

总体讲,奥氏体钢耐蚀性好,有良好的综合力学性能和工艺性能,但强度、硬度偏低。

二、铁素体型不锈钢

铁素体型不锈钢含铬11%-30%,基本不含镍,是节镍钢种,在使用状态下组织结构以铁素体为主。

铁素体型不锈钢强度较高,而冷加工硬化倾向较低,耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良,但是对晶间腐蚀敏感,低温韧性较差。

三、双相不锈钢

一般认为,在奥氏体基体上存在15%以上的铁素体,或在铁素体基体上存在15%以上的奥氏体即可称其为奥氏体+铁素体双相不锈钢。

双相不锈钢兼有奥氏体钢和铁素体钢的优点。

四、马氏体型不锈钢

马氏体型不锈钢是一类可以用热处理的手段调整其性能的钢,其强度、硬度较高。

五、沉淀硬化型不锈钢

沉淀硬化型不锈钢是通过热处理手段使钢中碳化物沉淀析出,从而达到提高强度目的的钢。

表2-5-6不锈钢主要使用特性对比

表2-5-7我国不锈钢主要牌号的特点和用途

表2-5-8日本不锈钢主要牌号的特点和用途

材料的介电常数和磁导率的测量

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下,构成电介质材料的内部微观粒子,如原子,离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离,并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动,从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关,在特定的的频率范围主要有四种极化机制:电子极化 (electronic polarization ,1015Hz),离子极化 (ionic polarization ,1012~1013Hz),转向极化 (orientation polarization ,1011~1012Hz)和空间电荷极化 (space charge polarization ,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关,极化的建立需要消耗一定的时间,也通常伴随有能量的消耗,如电子松弛极化和离子松弛极化。 相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等于以该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器的电容量之比值。表达式如下: A Cd C C ?==001εε (1) 式中C 为含有电介质材料的电容器的电容量;C 0为相同情况下真空电容器的电容量;A 为电极极板面积;d 为电极间距离;ε0为真空介电常数,等于8.85×10-12 F/m 。 另外一个表征材料的介电性能的重要参数是介电损耗,一般用损耗角的正切(tanδ)表示。它是指材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应

不锈钢简介

不锈钢简介 一、不锈钢的特性: 1、不锈钢定义:不锈钢通常指具有抵抗空气、水、酸、碱盐或其它介质腐蚀能力的钢根据合金成份的不同,分别侧重不锈性和耐酸性,有些钢虽然具有不锈性,但不一定耐酸,耐酸钢通常具有不锈性。所有的不锈钢没有一种能够应付所有的腐蚀环境,都可以不生锈。“不锈钢”是一种错误的名称,因为没有一种能够应付所有腐蚀环境,都可以不生锈的,不锈钢的真正含义只是“难生锈”而已。 2、不锈钢的分类: (1)按组织结构:马氏体不锈钢,铁表体不锈钢,奥氏体不锈钢,双相不锈钢; (2)按钢中主要化学成份:铬不锈钢镍不锈钢,铬镍钼不锈钢,超低碳不锈钢。(用于生产紧固件主要使用300系奥氏体不锈钢,此类不锈钢的主要化学成份是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8不锈钢,属铬镍不锈钢系列) (3)奥氏体不锈钢的特性:正常状态下无磁性,冷作加工后略有磁性;在各种温度,均可保持其奥斯田组织,不发生相变,所以不能用热处理使其硬化;但施予冷作加工,可使其硬化,并增加强度。主要有以下几种钢种:302HQ(0Cr18Ni9Cu3)、SUS304(0Cr18Ni9)、304M、304J3(302HC)、316(0Cr17Ni12Mo2)、316L(0Cr17Ni14Mo2)。 302HQ:低碳,低氮,低硫,极低之加工硬化率,极佳之冷间加工性,适用于形状复杂,成型难度高之用途。 304:加工硬化率适中,适于一般的冷加工及伸抽,冷加工性能较好。 304M:中等的加工硬化率,适于一般的冷间加工及伸抽。 304HC:添加铜取代镍,降低钢材之加工硬化率,且可维持较低之导磁性。 SUS316:加钼,更佳的耐蚀性及耐孔蚀性。 SUS316L:低碳,较316更佳的耐蚀性及更佳的冷加工性。 二、奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能

不锈钢的密度

316材质不锈钢的密度是多少? 316材质不锈钢的密度是多少? 推荐删除累计0分欢迎大家积极讨论 ?发布于2007-6-15 9:54:27 给我留言回复:Lonely级别:初级学员 ?不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类: 1.奥氏体型:如304、321、316、310、201等; 2.马氏体或铁素体型:如430、420、410等; 奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。 316材质不锈钢的密度是:7.93×1000Kg/立方米。 ?第1楼推荐删除累计0分 ?发布于2007-6-15 9:55:06 给我留言回复:Lonely级别:初级学员 ?谢谢向华,谢谢GOOGLE,谢谢百度。 ?第2楼推荐删除累计0分 ?发布于2007-6-15 10:04:28 给我留言回复:Lonely级别:初级学员 ?关于不锈钢常见问题的常识 针对目前市场上的一些客户对不锈钢产品会生锈,带磁性等一些疑问,以及人们常常认为磁铁 吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为 是冒牌假货,这一种极其片面的、不切实的错误辨别方法,并且认为吸磁的是不锈铁,不吸磁 的才是不锈钢;从而出现“不锈钢”和“不锈铁”的说法,因为根本上就没有“不锈铁”这一种说法的 存在,现针对市场上用户疑问,汇总有关专业技术资料.

我司的微波炉不锈钢腔体、空调的不锈钢外壳基本采用吸磁的非奥氏体的430材质不锈钢材料。 一、为什么不锈钢也生锈? 通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。当不锈钢管表面出现褐色锈斑(点)的时候,人们大感惊奇:认为“不锈钢是不生锈的,生锈就不是不锈钢了,可能是钢质出现了问题”。其实,这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀, 不生锈的。 二、不锈钢生锈的原因 不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生活中多见的有如下几种: 1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。 2.不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。 3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅),引起局部腐蚀。 4.在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。 总之,以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以,为确保金属表面永久光亮,不被锈蚀,我们建议您: (1).必须经常对装饰不锈钢表面进行清洁擦洗,去除附着物,消除引发修饰的外界因素。 (2). 海滨地区要使用316材质不锈钢,316材质能抵抗海水腐蚀。3.市场上有些不锈钢管化学成分不能符合相应国家标准,达不到304 材质要求。因此也会引起生锈,这就需要用户认真

磁导率介绍

中文名称:磁导率 英文名称:magnetic permeability 定义:磁介质中磁感应强度与磁场强度之比。分为绝对磁导率和相对 磁导率,是表征磁介质导磁性能的物理量。 磁导率μ等于中B与磁场强度H之比,即μ=B/H 通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与μ0之比,即μr=μ/μ0 相对磁导率μr与χ的关系是:μr=1+χ 磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。 对于μr>1;对于μr<1,但两者的μr都与1相差无几。在大多数情况下,导体的相对磁导率等于1.在中,B与 H 的关系是非线性的磁滞回线,μr不是常量,与H有关,其数值远大于1。 例如,如果空气(非)的磁导率是1,则的磁导率为10,000,即当比较时,以通过磁性材料的是10,000倍。 涉及磁导率的公式:

磁场的能量密度=B^2/2μ 在(SI)中,相对磁导率μr是无量纲的,磁导率μ的单位是/米(H/m)。 常用的真空磁导率 常用参数 (1)初始磁导率μi:是指基本磁化曲线当H→0时的磁导率 (2)最大磁导率μm:在初始段以后,随着H的增大,斜率μ=B/H逐渐增大,到某一强度下(Hm),磁密度达到最大值(Bm),即 (3)饱和磁导率μS:基本磁化曲线饱和段的磁导率,μs值一般很小,深度饱和时,μs=μo。

(4)()磁导率μΔ∶μΔ=△B/△H。ΔB及△H是在(B1,H1)点所取的增量如图1和图2所示。 (5)微分磁导率,μd∶μd=dB /dH,在(B1,H1)点取微分,可得μd。 可知:μ1=B1/H1,μ△=△B /△H,μd=dB1/dH1,三者虽是在同一点上的磁导率,但在数值上是不相等的。 非磁性材料(如铝、木材、玻璃、自由空间)B与H之比为一个常数,用μ。来表示非磁性材料的的磁导率,即μ。=1(在CGS单位制中)或μ。=4πX10o-7(在RMKS中)。 在众多的材料中,如果自由空间(真空)的μo=1,那△么比1略大的材料称为顺磁性材料(如白金、空气等);比1略小的材料,称为反磁性材料(如银、铜、水等)。本章介绍的磁性元件μ1是大有用处的。只有在需要时,才会用铜等反磁性材料做成使磁元件的磁不会辐射到空间中去。 下面给出几个常用的参数式: (1)有效磁导率μro。在用L形成闭合中(漏磁可以忽略),的有效磁导率为:

各类不锈钢计算公式

各类不锈钢计算公式 1不锈钢板 厚度Χ宽Χ长Χ7.93 如2.0Χ1.22Χ2.44Χ7.93=47.2kg/张 2不锈钢管 (外径-壁厚)Χ壁厚Χ0.02491 如(57-3.5)Χ3.5Χ0.02491=4.66kg/米 3不锈钢圆钢 直径Χ直径Χ0.00623 如18Χ18Χ0.00623=2.02kg/米 4不锈钢角钢 边长Χ边长Χ7.8Χ0.000198 如40Χ40Χ7.8Χ0.000198=2.47kg/米 (边宽+边宽-边厚)Χ边厚Χ0.00793 如(40+40-3)Χ3Χ0.00793=1.83Kg/米 5不锈钢扁钢 厚度Χ宽Χ0.00793 如8Χ80Χ0.00793=5.08kg/米 6不锈钢方管 (边宽Χ4÷3.14-厚度)Χ厚度Χ0.02491 如(40Χ4÷3.14-3)Χ3Χ0.02491=3.58Kg/米 7六角钢 对边Χ对边Χ0.00686 8方钢 边宽Χ边宽Χ0.00793 圆管规格:Φ12- 830mm×1 - 60mm(外径×壁厚) 方管规格:Φ2-250mm×2-20mm (边长×壁厚) 材质: 1Cr17Ni7(301)、0Cr18Ni9(304)、 00Cr19Ni10(304L)、0Cr25Ni20(310S)、 0Cr17Ni12Mo2(316)、00Cr17Ni14Mo2(316L)、 0Cr18Ni12Mo2Ti (316Ti)、1Cr18Ni9Ti、 0Cr18Ni10Ti(321)00Cr19Ni13Mo3(317L)等。 9钢品理论重量 重量(kg)=厚度(mm)×宽度(mm)×长度(mm)×密度值密度钢种7.93 201,202,301,302,304,304L,305,321 7.75 405,410,420 7.98 309S,310S,316S,316L,347

不锈钢紧固件知识.

一、不锈钢的特性: 1、不锈钢定义:不锈钢通常指具有抵抗空气、水、酸、碱盐或其它介质腐蚀能力的钢根据合金成份的不同,分别侧重不锈性和耐酸性,有些钢虽然具有不锈性,但不一定耐酸,耐酸钢通常具有不锈性。所有的不锈钢没有一种能够应付所有的腐蚀环境,都可以不生锈。“不锈钢”是一种错误的名称,因为没有一种能够应付所有腐蚀环境,都可以不生锈的,不锈钢的真正含义只是“难生锈”而已。 2、不锈钢的分类: (1)按组织结构:马氏体不锈钢,铁表体不锈钢,奥氏体不锈钢,双相不锈钢; (2)按钢中主要化学成份:铬不锈钢镍不锈钢,铬镍钼不锈钢,超低碳不锈钢。(用于生产紧固件主要使用300系奥氏体不锈钢,此类不锈钢的主要化学成份是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8不锈钢,属铬镍不锈钢系列) (3)奥氏体不锈钢的特性:正常状态下无磁性,冷作加工后略有磁性;在各种温度,均可保持其奥斯田组织,不发生相变,所以不能用热处理使其硬化;但施予冷作加工,可使其硬化,并增加强度。 主要有以下几种钢种:302HQ(0Cr18Ni9Cu3)、SUS304(0Cr18Ni9)、304M、 304J3(302HC)、316(0Cr17Ni12Mo2)、316L(0Cr17Ni14Mo2)。 其化学成份为:

其钢种特性介绍如下: 302HQ:低碳,低氮,低硫,极低之加工硬化率,极佳之冷间加工性,适用于形状复杂,成型难度高之用途。 304:加工硬化率适中,适于一般的冷加工及伸抽,冷加工性能较好。 304M:中等的加工硬化率,适于一般的冷间加工及伸抽。 304HC:添加铜取代镍,降低钢材之加工硬化率,且可维持较低之导磁性。 SUS316:加钼,更佳的耐蚀性及耐孔蚀性。 SUS316L:低碳,较316更佳的耐蚀性及更佳的冷加工性。 二、奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能

多种材料的磁导率

非铁磁性物质的μ近似等于μ0。而铁磁性物质的磁导率很高,μ>>μ0。铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000;镍铁合金为2000;锰锌铁氧体为300~5000;坡莫合金为20000~200000。空气的相对磁导率为1.00000004;铂为1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于1,分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。 铁粉心 磁导率10左右材料以优良的频率特性和阻抗特性良好的温度特性是雷 达和发射机滤波用电感器最佳材料; 磁导率33材料最适合在几十A到上百A的大电流逆变电感器,如果对体积和温升要求不高,可以使用其做频率底于 50KHz的开关电源输出电感器,APFC电感器; 磁导率75材料是做差模电感器和频率在20K左右的滤波电感器储能电感器的高性价比材料。 铁镍50 该材料最适合用做差模电感器但是价格很高,由于原来国内能做铁镍钼 的厂家做的铁镍钼性能很差,所以一些开关电源厂家和军工客户都使用 铁镍50材料做储能电感器,其实这是错误的选择,因为这种材料的损 耗仅好于铁粉心,是铁硅铝的2倍左右,是铁镍钼的三倍左右,但是该 材料同样磁导率下,直流叠加特性好于铁硅铝材料, 虽然它的Bs值达14000Gs,但是由于磁滞回线的形状不一样,所以它的 直流叠加特性并不好于铁镍钼材料(只是原来国内能做的厂家做的性能 较差)。 铁硅铝 高性价比材料,是铁粉心的替代品(不包括低磁导率铁粉心)。 铁镍钼

价格与铁镍50相当(我公司),损耗最低材料,频率特性最好的材料, 如果将您正在使用的国内公司的铁镍50材料换成我公司的铁镍钼材料 将大大提高您的模块效率。不信您可以索要样品适用。 四种金属磁粉心性能和价格对比

不锈钢中元素的影响

不锈钢中元素的影响 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢,不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好,不必经过镀色等表面处理,而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种,通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢,18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析,因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜,这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有12%以上的铬。不锈钢种类: 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成,各元素的加入量变化的不同,而开发各种用途的钢种。以化学成分分类: ①. CR系列:铁素体系列、马氏体系列②. CR-NI系列:奥氏体系列,异常系列,析出硬化系列。以金相组织的分类: ①. 奥氏体不锈钢②. 铁素体不锈钢③. 马氏体不锈钢④. 双相不锈钢⑤. 沉淀硬化不锈钢不锈钢的标识方法钢的编号和表示方法①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份,用阿拉伯字母来表示成份含量: 如:中国、俄国12CrNi3A②用固定位数数字来表示钢类系列或数字;如:美国、日本、300系、400系、200系; ③用拉丁字母和顺序组成序号,只表示用途。我国的编号规则①采用元素符号②用途、汉语拼音,平炉钢:P、沸腾钢:F、镇静钢:B、甲类钢:A、T8:特8、GCr15:滚珠◆合结钢、弹簧钢,如:20CrMnTi 60SiMn、(用万分之几表示C含量) ◆不锈钢、合金工具钢(用千分之几表示C含量),如:1Cr18Ni9 千分之一(即0.1%C),不锈C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo 国际不锈钢标示方法美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中: ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示,②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如,某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、304、316以及310为标记,③铁素体不锈钢是以430和446为标记,马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记,双相(奥氏体-铁素体),④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。4).标准的分类和分级4-1分级: 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 标准水平(分三级): Y级:国际先进水平I级:国际一般水平H级:国内先进水平4-4国标GB1220-84 不锈棒材(I级) GB4241-84 不锈焊接盘园(H级) GB4356-84 不锈焊接盘园(I级) GB1270-80 不锈管材(I级) GB12771-91 不锈焊管(Y级) GB3280-84 不锈冷板(I级) GB4237-84 不锈热板(I级) GB4239-91 不锈冷带(I级) 不锈钢专业名词通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢,实际上一部分不锈钢,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等;按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、兼容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。奥氏体不锈钢:在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni 钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni 系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。

不锈钢管理论重量

不锈钢管理论重量表大全

备注:理论计算公式:(外径(mm)-厚度(mm))*厚度(mm)*0.02507*长度(M)=重量(KG)316和316L都用这个公式,304和304L只是把0.02507变为0.02491 D:外径 S:壁厚 钢管单位长度(每米)的重量是: 201:(D-S)*D*0.02466. 304:(D-S)*D*0.02491. 316:(D-S)*D*0.02507.

不锈钢板标准厚度:0.1、0.2/0.3/0.5/0.6/0.7/0.8/0.9/1.0/1.5、 2.0/2.5/ 3.0/ 4.0/ 5.0/ 6.0/8.0/9/10/12/16/18/20/22/25/30mm 不锈钢管型号规格一览表:Ф6x1 Ф8x1-2 Ф10x1-2 Ф12x1-3 Ф14x1-4 Ф16x1-4 Ф18x1-4 Ф20x1-5 Ф22x1-5 Ф25x1.5-5 Ф27x2-5 Ф28x2-5 Ф30x2-8 Ф32x2-8 Ф34x2-8 Ф36x2-8 Ф38x2-8 Ф40x2-8 Ф42x2-8 Ф45x2-8 Ф48x2-8 Ф50x2-8 Ф51x2-8 Ф57x2-10 Ф60x2-10 Ф63x2-10 Ф65x3-10 Ф68x3-10 Ф70x3-10 Ф73x3-10 Ф76x2-16 Ф80x2-16 Ф83x2-16 Ф89x2-16 Ф95x2.5-16 Ф102x2.5-18 Ф108x2.5-18 Ф114x2.5-18 Ф120x3-18 Ф127x3-18 Ф133x3-18 Ф140x3-20 Ф152x3-20 Ф159x3-25 Ф168x3-30 Ф180x3-30 Ф219x4-35 Ф245x5-35 Ф273x5-40 Ф325x5-40 Ф355x7-40 Ф377x8-45 Ф426x8-50 Ф456x8-50 Ф530x8-50 Ф630x10-40 不锈钢矩形管、不锈钢扁管规格:10×20 10×25 10×30 10×40 10×50 10×60 10×70 10×80 10×90 10×100 11×35 12.7×25.4 13×25 15×25 15×30 15×35 15×40 15×50 15×60 15×65 15×70 15×80 15×90 15×100 16×32 20×30 20×40 20×50 20×60 20×70 20×80 20×90 20×100 20×120 20×125 20×150 20×200 25×40 25×50 25×60 25×70 25×80 25×90 25×100 25×120 25×125 25×150 25×200 30×40 30×50 30×60 30×70 30×80 30×90 厚度:0.4~10mm 不锈钢方管、不锈钢扁通规格:7×7 10×10 12×12 15×15 15.8×15.8 19×19 20×20 22×22 25×25 30×30 31.8×31.8 35×35 38×38 40×40 50×50 60×60 70×70 76×76 80×80 90×90 100×100 120×120 125×125 150×150 厚度:0.4~8.0mm

不锈钢的磁导率

不锈钢能被磁铁吸引吗 日常生活中我们接触较多的奥氏体型不锈钢(有人称之为镍不锈)和马氏型不锈钢(有人称之为不锈铁,但不科学,易误解,应回避)两大类。奥氏体型不锈钢由于在钢中加入较高的 铬和镍(含铬在18%左右,Ni在4%以上),钢的内部组织呈现一种叫奥氏体的组织状态,这种组织是没有导磁性的,不能被磁铁所吸引。 钢铁的奥氏体组织在770摄氏度以上失去铁磁性。不锈钢中加入大量的合金,使部分不锈 钢的奥氏体相区扩大到室温。这种奥氏体不锈钢不具有铁磁性。除此之外的其它的铁素体不 锈钢、马氏体不锈钢等等,都具有铁磁性。 能被吸起的是不锈铁一般称作Cr13,不锈钢有1Cr18Ni9Ti和0Cr18Ni9Ti等。 人们常以磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣真假。不吸无磁,认为是好的,反之,则认为是冒 牌假货。其实,这是一种不切实际的辨别方法。一般,经营不锈钢材料已有十余年的人都知 道,依靠传统的是否有磁性来判别不锈钢的方法,很有可能吃亏。 据他们介绍,不锈钢种类繁多,常温下按组织结构可分为奥氏体型和马氏体或铁素体型。奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体型是有磁性。然而,也并不一定如此。如通常用作 装修管板的奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁性的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,这不能认为是冒牌或不合格。另外304不锈钢经过冷加工, 组织结构也会向马氏转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性就越大。相反,质量次一点的200系列不锈钢,很有可能不带磁性,由此判定它是货真价实的不锈钢,就大错特错了。 由磁铁的特性决定的如果按原子电流解释就是电流产生的磁场磁化别的物体磁化物体产生电场电场互相作用产生力的作用

不锈钢管规格表及理论重量表

不锈钢管的概念 不锈钢管是一种中空的长条钢材,大量用作输送流体的管道,如石油、天燃气、水、煤气、蒸气等,另外,在搞弯、抗扭强度相同时,重量较轻,所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。也常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。 不锈钢管的应用 不锈钢管安全可靠、卫生环保、经济适用,管道的薄壁化以及新型可靠、简单方便的连接方法的开发成功,使其具有更多其他管材不可替代的优点,工程中的应用会越来越多,使用会越来越普及,前景看好。 不锈钢管的应用 随着我国改革开放政策的实施,国民经济获得快速增长,城镇住宅、公共建筑和旅游设施大量兴建,对热水供应和生活用水供给提出了新的要求。特别是水质问题,人们越来越重视,要求也不断提高。镀锌钢管这一常用管材因其易腐蚀性,在国家相关政策的影响下,将逐渐退出历史舞台,塑料管、复合管及铜管成了管道系统的常用管材。但在许多情况下,不锈钢管更有优越性,特别是壁厚仅为0.6~1.2mm的薄壁不锈钢管在优质饮用水系统、热水系统及将安全、卫生放在首位的给水系统,具有安全可靠、卫生环保、经济适用等特点。已被国内外工程实践证明是给水系统综合性能最好的、新型、节能和环保型的管材之一,也是一种很有竞争力的给水管材,必将对改善水质、提高人们生活水平发挥无可比拟的作用。 在建筑给水管系中,由于镀锌钢管已经结束了百年辉煌的历史,各种新型塑料管及复合管得到迅速发展,但各种管材还不同程度地存在着一些不足,远不能完全适应供水管系的需要和国家对饮用水及有关水品质的要求。因此,有关专家预言:建筑给水管材最终将恢复到金属管的时代。根据国外的应用经验,在金属管中认定薄壁不锈钢管为综合性能最好的管材之一。 不锈钢管材质 材质: 201(1Cr17Mn6Ni5N) 202(1Cr18Mn8Ni5N) 301(1Cr17Ni7) 302(1Cr18Ni) 304(0Cr18Ni9)、SS304、TP304 304L(00Cr19Ni10)、SS304L、TP304L 321(1Cr18Ni9Ti)、SS321、TP321 316(0Cr17Ni12Mo2)、SS316、TP316 316L(0Cr17Ni14Mo2)、SS316L、TP316L 310S(0Cr25N20)、SS310S、TP310S 不锈钢管执行标准 GB2270-80 不锈钢无缝钢管 GB/T14976-94 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T14975-94 结构用不锈钢无缝钢管

不锈钢导磁及生锈的说明

不锈钢导磁及生锈的说明 一、导磁 1.不锈钢分类 不锈钢按金相组织分类为以下5种类型: (1) 奥氏体(A)型不锈钢:不导磁,磁导率近似为1,代表钢号为1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9(304)、00Cr18Ni9Ti(304L)、0Cr17Ni12Mo2(316)、 00Cr17Ni14Mo2(316L)、0Cr18Ni11Ti(321)、0Cr18Ni11Nb(347)(2) 奥氏体-铁素体(A-F)型双相不锈钢:导磁,但导磁性不是很好 (3) 铁素体(F)型不锈钢:导磁,可当软磁材料用,代表钢号为1Cr17、1Cr17Ti、 1Cr25等 (4) 马氏体(M)型不锈钢:导磁,但导磁性不是很好,代表钢号为1Cr13(410)、2Cr13(410J1)、3Cr13(410J2)、4Cr13等 (5) 沉淀硬化(PH)型不锈钢 2.导磁原因 我司常用的不锈钢材料为奥氏体型不锈钢,一般是不导磁的,但是在很多条件下会带有弱磁性。 (1) 在铸造工艺中使用的耐热保温材料,比如在日本大量使用氧化镁砖,因其软化点(1400℃)低于铸造温度(1600~1800℃),虽然氧化镁结晶体的熔点高达1900℃,但还是 会有微量的镁离子融化在不锈钢材料中,造成不锈钢导磁。 (2) 奥氏体不锈钢在冶炼时成分偏析或者热处理不当,会导致其中含有少量的马氏体和铁素体,这样304不锈钢中就会有少量的磁性。 (3) 奥氏体不锈钢冷加工过程中,其组织机构会向马氏体转化,且冷加工变形度越大,转化的越多。比如生产出的Φ9.5的弯管比Φ76的弯管的磁性就大一些;生产方形管因 变形量比圆管大,特别是折角部分,变形更激烈,磁性更明显。 奥氏体不锈钢的导磁可以通过高温固溶的方法恢复结构,消除磁性。但是已经加工成型的产品没办法重新回溶,除非回收利用的时候。 二、生锈 不锈钢在一定的条件下也会生锈的。不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性,同时也具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304钢管,在干燥清洁的大气中,有绝对优良的抗锈蚀能力,但将它移到海滨地区,在含有大量盐份的海雾中,很快就会生锈了;而316钢管则表现良好。因此,不是任何一种不锈钢,在任何环境下都能耐腐蚀,不生锈的。 不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),防止氧原子的继续渗入、继续氧化,而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因,这种薄膜遭到了不断地破坏,空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,多见的有如下几种: 1.生锈原因 (1) 不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护 膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。 (2) 不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧情况下,构成有机酸,

铸造奥氏体不锈钢的铬镍当量比和相对磁导率_范修谦

铸造奥氏体不锈钢的铬镍当量比和相对磁导率 范修谦 (保定风帆精密铸造制品有限公司) 摘 要 介绍了铸造奥氏体不锈钢中各元素的作用;通过铬当量和镍当量经验公式计算CrE/NiE。使用不锈钢的CrE/NiE(成分当量)图估算铸造奥氏体不锈钢中的铁素体含量;使用磁导率检测仪检测相应铸件的相对磁导率,从而验证了铬镍当量CrE/NiE、铁素体量与相对磁导率的非线性关系。关键词 铬镍当量比;铁素体;相对磁导率 中图分类号 TG249.5 文献标志码 A 文章编号 1001-2249(2011)05-0439-03DOI:10.3870/tzzz.2011.05.016 收稿日期:2010-11-29;修改稿收到日期:2010-12- 25作者简介:范修谦,男,1956年出生,研究员级高级工程师,河北保定风帆精密铸造制品有限公司,河北保定(071051),电话:13703362617,E-mail :fan218@126.com 奥氏体不锈钢在常温下一般具有单一的奥氏体组 织, 是非磁性的。但在铸造状态下,由于成分偏析及合金含量不同,在奥氏体基体上还会产生其他相,如奥氏体(γ相)的同素异位体(铁素体,F)等。由于铁素体和奥氏体基体之间的化学成分、力学性能以及热稳定性等方面的差异,在某些场合下铁素体的出现会对奥氏体不 锈钢的性能带来不利影响[ 1~3 ]。对奥氏体不锈钢材料的力学性能和各元素的含量都有较详细的规定,但对铁素体的含量没有明确的说明。为了保证特殊用途下不锈钢的性能,有客户提出了控制奥氏体铸造不锈钢相对磁导率(μ≤0.2)的要求。可以通过控制不锈钢中起主要作用的合金含量即铬镍当量比来控制奥氏体不锈钢的相对磁导率, 从而也控制了奥氏体不锈钢中的铁素体含量。1 合金元素在奥氏体不锈钢中的作用 奥氏体不锈钢中形成铁素体的Cr、Si、Mo等元素和促进形成奥氏体的Ni、C、Mn等元素相互作用和补充,使奥氏体不锈钢在多种腐蚀介质中有较好的耐腐蚀性和良好的力学性能。一般地可使用铬镍当量经验公式:铬当量CrE=w(Cr)+w(Mo)+w(Si)×1.5%+w(Nb)×0.5%;镍当量NiE=w( Ni)+w(c)×30%+w(Mn)×0.5%定性地估计奥氏体不锈钢中铁素体形成的可能性及相对含量,见图1。另外也可用不锈钢的CrE/NiE成分当量比对铁素体的含量进行估算,见图2。但上述两种方法使用起来很不方便。而不锈钢磁导率主要取决于钢的化学成分、晶体结构、晶粒组织内应力。奥氏体不锈钢的组织结构、化学成分和钢的铬镍当量紧密相关,因此在不锈钢熔化时取样,使用磁导率测量仪控制磁导率大小,也就控制了奥氏体铸造不锈钢中奥氏体和铁素体的质量分数,也就使奥氏体不锈钢的综合性能达到预期要求 。 图1 室温下不锈钢的组织与铬、镍当量的关系(Hammond 图 ) 图2 不锈钢的CrE/NiE当量比与铁素体含量的关系 2 铬镍当量比CrE/NiE与相对磁导率的关系 使用光谱分析仪对不同铸件的化学成分进行分析(见表1 )。根据铸件化学成分计算出铸件的铬镍当量比CrE/NiE。使用CrE/NiE成分当量图( 见图2)或不锈钢组织状态图(见图1)估算出铸件的铁素体量,估算值见表1。 使用美国Permabltiy omdicator#6373磁导率称对铸件的磁导率进行检验,数据见表1。根据表1数据,分别制作CrE/NiE与相对磁导率μ关系, 见图3。铁素体含量与磁导率μ关系见图4。从CrE/NiE与相对磁导率关系图3,可看出铬镍当量比CrE/NiE与相对磁导率μ的关系为非线性关系,随铬镍当量CrE/NiE的增大,铸造不锈钢的相对磁导率也相应增大。 9 34精密铸造 特种铸造及有色合金 2011年第31卷第5期

关于奥氏体不锈钢磁性的说明

THE 东明 诚信 * 敬业 * 创新 关于奥氏体不锈钢磁性的说明 所有奥氏体不锈钢,只有在真空状态下才有可能完全无磁.磁场中材料的磁导率的测量是 相对于材料在真空中的磁导率μr 而言.如果μr 接近于1.0,则该材料具有低的导磁率。 奥氏体不锈钢经冷加工后,有些磁性可能是明显的。各种材料磁化能力的特性,也适合于不 锈钢,奥氏体不锈钢本身为呈现面心立方晶体结构,该组织表面为顺磁性,所以奥氏体组织本 身不显磁性。经过冷变形是诱发一部分奥氏体变成马氏体和铁素体组织的外部条件,一般马氏 体的变形量随冷变形量加大和变形温度的降低而增多。 对于每种钢种都存在马氏体转变的临界温度,此温度公式称为MD30公式,公式如下: M D 30=551-462(C +N )-9.2(S I )-8.1(M n )-29(N i +C u )-13.7(C r )-18.5(M o ) 此计算结果为一个温度值,也是一个参数,即在30%的冷变形下生成50%马氏体的温度,称为马 氏体点。若奥氏体中的合金元素越高则此点越低,马氏体就越不易发生转变。马氏体转变受化 学成份、温度、冷变形量的影响。因马氏体是属于体心立方结构呈铁磁性,具有硬度高,磁性 强等特点。加工温度和加工变形量与马氏体的生成量之间的关系。如下图。 当MD30=-25°C 时的关系图。 一般情况下,当MD30的值小于-25(去掉摄氏度)也就是当导致率在1.0μ左右时,磁性 才会在稳定状态。若大于此值(-25),磁性会显示不稳定状态,有时会有略微的变化,而且 在受到不同的加工温度或者变形量时,会有差异的。 由于国家标准并没有对不锈钢成品略带磁性做相关要求,故我司除仪表,航天,军工等对 磁性有要求的行业建议其用SUS316材质的螺栓来解决磁性问题之外,在磁性方面没做出更多 说明。我司螺栓的磁性与耐蚀性、机械性能等方面没有直接影响。 东明品保部 020********* 00.51 1.5冷变形量% 马氏体的生成量%

304不锈钢到底有没有磁性

304不锈钢到底有没有磁性,怎么区别304不锈钢 磁铁能不能吸起一个东西和被吸东西的磁导率有关,而磁导率和磁畴是相关的,自然界的各种元素中,镍的磁导率最高,然后是钴,再次之是铁,其他的物质例如铜也有一定的磁导率,但是非常低,使我们感觉不到而已,不是含铁的东西都可以被磁石吸起来,不锈钢属于合金即在铁的基础上又添加了铬和镍如1Cr13就是添加了Cr,310不锈钢即Cr25Ni20Si2就添加了Cr和Ni以及Si,304不锈钢即1Cr19Ni19Ti就添加了Cr和Ni以及Ti.......这样一来就改变了原来的磁畴排列方式,磁导率降低,甚至于我们的手感觉不到,所以我们觉着不吸. 根据同样的道理我们也可以用合金的办法制出磁导率非常高的合金 不锈钢种类繁多,常温下按组织结构可分为奥氏体型和马氏体或铁素体型。奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体型是有磁性。然而,也并不一定如此。如通常用作装修管板的奥氏体型的304材质,一般来讲是无磁性的,但因冶炼造成化学成分波动或加工状态不同也可能出现磁性,这不能认为是冒牌或不合格。另外304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏转化,冷加工变形度越大,马氏体转化越多,钢的磁性就越大。相反,质量次一点的200系列不锈钢,很有可能不带磁性,由此判定它是货真价实的不锈钢,就大错特错了。 304:18Cr--8Ni 304不锈钢为何有磁性 在现实生活中,大多数人都认为不锈钢是没有磁性的,并借助磁铁来鉴别不锈钢,这种方法很不科学。首先锌合金、铜合金一般都可以仿不锈钢的外观颜色,也没有磁性,容易误认为是不锈钢;而即使是我们目前最常使用的304钢种,在经过冷加工后,也会出现不同程度的磁性。所以不能只凭一块磁铁来判断不锈钢的真伪。那么不锈钢的磁性究竟是怎么来的?根据材料物理学的研究,金属的磁性来源于电子自旋的结构,电子自旋属于量子机械性能,既可以向上”,也可以向下”。在铁磁性金属中,电子会自动按照同一方向进行旋转,而反铁磁性金属材料中,一些电子按照规则的模式进行,而相邻电子则朝着相反方向或反平行自旋,但对于三角形晶格中的电子来说,由于每个三角形中的两个电子都必须按照相同方向自旋,因此自旋结构已经不存在。通常来说,奥氏体不锈钢(以304为代表)是无磁性的,但是也可能带有弱磁性,而铁素体(主要有430、409l、439和445nf等)和马氏体(以410为代表)一般都是带有磁性的。不锈钢里面有一些钢种(如304等)分类为无磁性不锈钢”的是指其磁性指标低于某个值而已,也就是说,一般不锈钢都或多或少带有一定的磁性。此外,上面提到奥氏体是无磁或者弱磁性,而铁素体和马氏体是带磁性的,由于冶炼时成分偏析或热处理不当,会造成奥氏体304不锈钢中出现少量的马氏体或铁素体组织,这样304不锈钢中就会出现弱磁性。另外,304不锈钢经过冷加工,组织结构也会向马氏体转化,冷加工变形越大,马氏体转化越多,磁性也会越强。想要完全消除304不锈钢的磁性,可以通过高温固溶处理恢复稳定奥氏体组织,从而消除磁性。因此材料的磁性是由分子排布是否规则及电子自旋的同向性决定的,我们认为是材料的物理性能,而材料的耐腐蚀性能则是由材料的化学成分决定的,是材料的化学性能,与材料是否有磁性无关。从不锈钢发展前景来看,400系代替300系可谓大势所趋。而200系材料由于废钢回收面临着诸多困难,系非环保不锈钢,如果加大该钢种的使用,不利于整个不锈钢行业的可持续发展,所以现在

磁性材料介绍

一. 磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H 作用下,必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B,它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M~H或B~H曲线)。磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时,磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M~H曲线或B~H曲线上的某一点,该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。 剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。 矩形比:Br∕Bs 矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。 磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。 初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。 居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。 损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ,ρ降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为: 总功率耗散(mW)/表面积(cm2) 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压~电流特性。器件的电压~电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1. 软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。

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