不锈钢性能及用途

良好的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子（CL-）的介质特别敏感，易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级：一般含碳量（Wc≤0.15%）低碳级（Wc≤0.08％）和超低碳级（Wc≤0.03%）。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍，早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。 奥氏体-铁素体型不锈钢其显微组织为奥氏体加铁素体。铁素体的体积分数小于10％的不锈钢，是在奥氏体钢基础上发展的钢种。

　　沉淀硬化型不锈钢按其组织形态可分为三类：沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5％~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体，再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中，得到应用。

　　水介质中材料的选用

　　2  良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子（CL-）的介质特别敏感，易于发生应力腐蚀。18-8型不锈钢按其化学成分中碳含量的不同又分为三个等级：一般含碳量（Wc≤0.15%）低碳级（Wc≤0.08％）和超低碳级（Wc≤0.03%）。例如我国国家标准中的1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9、00Cr17Ni14M02三种钢板分属上面三个等级。世界许多国家都感到镍储量的紧缺。为了节省镍，早在四、五十年代世界上就开始用锰和氮取代18-8型不锈钢中的部分镍。研制并列入国家标准的钢板牌号有1Cr17Mn6Ni5N和0Cr19Ni9N等。

　　奥氏体-铁素体型不锈钢其显微组织为奥氏体加铁素体。铁素体的体积分数小于10％的不锈钢，是在奥氏体钢基础上发展的钢种。

　　沉淀硬化型不锈钢按其组织形态可分为三类：沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化马氏体型和沉淀硬化奥氏体型不锈钢。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr15Ni7M02Al三种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5％~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体，再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中，得到应用。  水介质中材料的选用  按水中含盐量的不同，水可分为高纯水，淡水，半咸水和海水。高纯水中几乎不含盐，Cl?一般<=0.1ppm；淡水中含盐量低于0.05%；半咸水中含盐量在0.05%以上，但低于海水中的含盐量；海水中含盐量达3~3.5%。不锈钢在水介质中，一般腐蚀并不是引起不锈钢破坏的主要形式。而常见的腐蚀破坏系来自局部腐蚀，特别是应力腐蚀，点蚀和缝隙腐蚀。

　　高纯水大量应用于核工业中，特别是以水为冷却和工作介质的沸水和压水核反应堆中。由于高纯水中Cl?和氧都很低(Cl?<=0.10ppm，[O]<=0.01ppm），不锈钢在此种条件下的腐蚀率很小，<0.01mm/a。因此水冷核反应堆中除核燃料包壳等少量材料外，大量选用不锈钢，说水冷核反应堆是不锈钢“堆”成的一点也不夸大。所选用的材料主要牌号为0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2，0Cr18Ni11Ti等，近些年来，控氮的Cr-Ni奥氏体不锈钢，例如控氮的0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，00Cr17Ni14Mo2等大量用作堆内结构材料（法兰，堆内各种支撑件等）和主管道材料。压水堆蒸汽发生器管材虽然已选用高镍耐蚀合金，但蒸发器隔板则选用0Cr13Al(AISA 405)铁素体不锈钢。在水冷反应堆乏燃料储存装置中，除耐高纯水腐蚀外还要求具有热中子吸收能力，为此，含硼的Cr-Ni不锈钢（0Cr18Ni10B）获得了应用。

　　淡水中即使含有少量Cl?和饱和氧，甚至还有其他杂质，但对不锈钢的一般腐蚀也是微不足道的。因此，所有类型的不锈钢均可用于与淡水相接触的环境中淡水在工业中(工业水)，既可作介质又可作原料，因此用量极大。在与工业水相接触的设备，部件中，常选用的不锈钢是Cr13型，Cr17型和18-8型三大类。各种换热设备，例如换热器，蒸发器，冷凝器，热交换器等的工作环境在工业水条件下是苛刻的。常选用的是18-8型钢，例如0Cr18Ni11Ti，0Cr19Ni9，00Cr19Ni11，有时也选用0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。   日常用的医疗器械，厨房设备和器具以及家庭用具等，既与大气接触，又常常受到淡水的腐蚀。在这些条件下选用不锈钢，由于既美观，耐用，卫生，且清洗又非常方便，因而非常受欢迎。在医疗器械中，作为外科手术刀，剪等，随要求的不同可选用3Cr13，4Cr13，3Cr13Mo，9Cr18，9Cr18MoV等不锈钢；作为人体植入器官，除人工关节等选用钴基合金等外，骨折治疗用植入器官仍多选用含2~3%Mo的不锈钢，如0Cr17Ni12Mo2和00Cr17Ni14Mo2。厨房设备和器具以及家庭用具，包括调理作业设备，调理台，运输车，洗刷台柜，烹调台等普遍选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。加热设备，灶具--即热水器，开水器，煤气灶等则多选用0Cr17(Ti)，低C,N0Cr17MoTi等。厨房机械，即洗碗机等，0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)则是通用的牌号。厨房器具中锅，碗，瓢，勺等既要求有不锈性，又要求易冲压成型，一般中低档可选用0Cr13，0Cr17(Ti)等，而高档则多选用0Cr19Ni9(或0Cr18Ni11Ti)。目前社会上流行所谓不锈钢和不锈铁，前者指18-8型的无磁（或弱磁）的Cr-Ni奥氏体不锈钢，而后者则指Cr13和Cr17型具有铁磁性的马氏体和铁素体不锈钢。人们在选用不锈钢制家用器具时，多用有无磁性来鉴别它们不锈性（或耐蚀性）的优劣。实际上这是一种对不锈钢的误解。普通的家用不锈钢器具只要选择合理并正确使用，即使有磁性的马氏体，铁素体不锈钢同样可满足要求，且价格便宜。反之，即使选用无磁性的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢也会发生腐蚀。值得提出，对于刀，叉，匙等用具，由于有一定的硬度要求，1Cr13和2Cr13,3Cr13作为餐具专用不锈钢已得到国内外的大量应用。当然，有些高档的刀，叉，匙等也常常选用18-8型Cr-Ni不锈钢。对于要求锋利度好的不锈钢刀具，4Cr13,3Cr13Mo和6Cr13Mo等受到了用户的欢迎。需要指出，为了使不锈钢制的医疗器械，厨房设备和器具以及家庭用具能长期使用并保持光亮，不锈，在可能条件下尽量使它们处于干燥状态。例如使用，清洗后立即擦干后再放置，并避免与酸碱性物质长期接触是非常重要的。

　　在水电站的建设中，含泥沙的河水冲刷是不可避免的，超低碳马氏体不锈钢，例如00Cr13Ni4Mo，00Cr13Ni5Mo等获得了较好的应用。  在海水中，就一般腐蚀而言，不锈钢的腐蚀率并不高，但常用不锈钢在海水中的主要破坏形式是点蚀，缝隙腐蚀和应力腐蚀，而且常常受到海水中的含氧量，氯离子浓度，海水与材料的相对流速，海水的污染情况，温度以及海生物等因素的直接影响。一般来说，在室温（30?C)以下，可选用含Mo2~4%的0Cr17Ni12Mo2和0Cr19Ni13Mo3等不锈钢；对于40~50?C以下的海水，一般含Mo2~3%的不锈钢已处于临界状态，稍有不慎，便可出现点蚀，缝隙腐蚀等破坏。因此必须选用高Cr,Mo的奥氏体不锈钢，如00Cr18Ni16Mo5(N)，00Cr20Ni25Mo4.5Cu(N)，00Cr25Ni25Mo5N，00Cr20Ni18Mo6CuN，00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN；双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N，00Cr25Ni7Mo3WCuN；铁素体不锈钢00Cr26Mo1，00Cr25Ni4Mo4Ti，00Cr29Mo4Ni2，00Cr30Mo2等。当选用不锈钢时，海水流速一般要求不小于1.5m/s。