(1)409L钢结晶时的固、液两相区很小,小于30℃;��
(2)在高温下几乎没有γ相。因此409L钢在浇注后开始结晶时,由于直接与
结晶器表面接触,液相的
过冷度很大,同时结晶器表面又促进非自发形核,因此,液相的
形核率很高,形成表面细
等轴晶。表面细等轴晶区的形成速度很快,此时钛的
碳化物因时间短来不及析出。在细等轴晶区形成之后,一般的钢形成
柱状晶,但409L钢没有出现柱状晶。409L钢由于液固两相区温度区间窄,结晶时
成分过冷区小,柱状晶不易向前生长。同时,在细等轴晶区形成之后,经过了一段时间,钛和碳有时间进行扩散,形成
碳化钛颗粒,促进非自发形核。以上两个原因使得该区域生成
等轴晶,而不出现柱状晶。断面上没有柱状晶组织,全部为等轴晶,只是大小不同。在浇注过程中,当
钢坯温度下降到1100℃时,如果碳含量较多,部分Cr与C形成碳化物,使碳化物周围出现
贫铬区,有可能出现少量的
δ相。此时钢中出现两个不同性能的相,或δ相含量在32%~6O%是坯
塑性区。409L钢碳含量很低,即使出现δ相,量也很少。因此,对性能不会有大的影响。��
409L钢从高温到低温几乎没有α→γ相变,因此
晶粒很容易长大,出现粗大的
铁素体组织,强度较低,在
连铸中,
板坯切断后上行时,易出现弯头现象,影响正常生产。409L钢结晶时的主要问题是晶粒粗大导致的性能降低[1]
。
不锈钢知识
不锈钢(Stainless Steel)指耐空气、蒸汽、水等
弱腐蚀介质和酸、碱、盐等
化学浸蚀性介质腐蚀的钢, 又称
不锈耐酸钢。实际应用中,常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢,而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。
种类
不锈钢常按组织状态分为:
马氏体钢、
铁素体钢、
奥氏体钢等。另外,可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
1、
铁素体不锈钢:含铬12%~30%。其
耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高,耐氯化物
应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25,Cr25Mo3Ti、
Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高,耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好,但机械性能与工艺性能较差,多用于受力不大的耐酸结构及作
抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀,并具有高温抗氧化性能好、
热膨胀系数小等特点,用于硝酸及食品工厂设备,也可制作在高温下工作的零件,如
燃气轮机零件等。
2、奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有
1Cr18Ni9、
0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、
焊接性和耐蚀性能,在氧化性和
还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用
固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷,以获得单相
奥氏体组织。
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,并具有
超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐
晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及
导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物
应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐
孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。
4、
马氏体不锈钢:强度高,但塑性和可焊性较差马氏体不锈钢的常用牌号有
1Cr13、
3Cr13等,因含碳较高,故具有较高的强度、硬度和
耐磨性,但耐蚀性稍差,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、
汽轮机叶片、
水压机阀等。这类钢是在淬火、
回火处理后使用的。
不锈钢作用
不锈钢不会产生腐蚀、
点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是
建筑用金属材料中强度*高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。
典型用途
大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时,主要考虑的是所要求的审美标准、所在地大气的腐蚀性以及要采用的清理制度。然而,其它应用越来越多的只是寻求结构的完整性或不透水性。例如,工业建筑的屋顶和侧墙。在这些应用中,物主的建造成本可能比审美更为重要,表面不很干净也可以。在干燥的室内环境中使用
304不锈钢效果相当好。但是,在乡村和城市要想在户外保持其外观,就需经常进行清洗。在污染严重的工业区和沿海地区,表面会非常脏,甚至产生锈蚀。但要获得户外环境中的审美效果,就需采用含镍不锈钢。所以,304不锈钢广泛用于
幕墙、侧墙、屋顶及其它建筑用途,但在侵蚀性严重的工业或海洋大气中,*好采用
316不锈钢。现在,人们已充分认识到了在结构应用中使用不锈钢的优越性。有几种设计准则中包括了304和316不锈钢。因为"双相"不锈钢2205已把良好的耐大气腐蚀性能和高抗拉强度及弹限强度融为一体,所以,欧洲准则中也包括了这种钢。 实际上,不锈钢是以全标准的金属形状和尺寸生产制造的,而且还有许多特殊形状。*常用的产品是用薄板和
带钢制成的,也用中厚板生产特殊产品,例如,生产热轧结构
型钢和挤压结构型钢。而且还有圆型、椭圆型、方型、矩型和六角型
焊管或无缝钢管及其它形式的产品,包括型材、棒材、线材和铸件。
表面状态
正如后面将谈到的,为了满足建筑师们美学的要求,已开发出了多种不同的商用表面加工。例如,表面可以是高反射的或者无光泽的;可以是光面的、抛光的或压花的;可以是着色的、彩色的、电镀的或者在不锈钢表面
蚀刻有图案,也可进行拉丝等,以满足设计人员对外观的各种要求。保持
表面状态是容易的。只需偶尔进行冲洗就能去除灰尘。由于耐腐蚀性良好,也可以容易地去除表面的涂写污染或类似的其它表面污染。