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201不锈钢介绍
201不锈钢材具有一定的耐酸、耐碱性能,密度高、抛光无气泡、无针孔等特点,是生产各种表壳、表带底盖优质材料等。主要用于做装饰管、工业管、一些浅拉伸的制品。
化学成分
(C) 碳:≤0.15
(Si) 硅:≤0.75
(Mn) 锰:5.5~7.50
(Cr) 铬:13.50~15.0
(N) 氮:≤0.25
(P) 磷:≤0.060
(S) 硫:≤0.030
(Ni) 镍: 3.50-5.50%
(Cu) 铜: 半铜 0.8%
高铜 1.5%
执行标准:GB/T 20878-2007
物理性能
抗拉强度:100,000 to 180,000 psi 折合为:700MPa至1260MPa
屈服强度:50,000 to 150,000 psi 折合为:350MPa至1050MPa
伸长率 :55 to 60%
弹性模量:29,000,000 psi 折合为:203000MPa
硬度要求(布氏硬度)HRB<183N/mm2(MPa)。
密度 :.280lbs/cubic inch(密度7.93g/cm3)
发展
200系列不锈钢是在二战时期,作为300系列不锈钢的代用品在美国首先开发成功的。当时,由于战争的原因,作为战略物资的镍被各有关国家严格控制,美国的镍供应量严重不足。为了解决在镍供应量严重不足的情况下,不锈钢的生产和供应问题,美国开发出了这种以锰代镍的奥氏体不锈钢新钢种系列。
二战结束后,美国镍的供应状况逐步改善,因此,300系列不锈钢的生产不再受原料紧张的制约,因此200系列就没有再得到大的发展。几位当初参与开发200系列不锈钢的印度人,回到印度后,从印度是一个锰资源相对丰富、镍资源缺乏的国情出发,将在美国开发的200系列钢种的不锈钢品种带回印度。
200系列不锈钢的应用在印度所以成功,是由于在一些特定的用途中有可能替代304不锈钢。
在中国市场上售出的大部份200系列不锈钢几乎没有按照国标控制硫、碳含量,以锰(和氮)取代部分或全部镍来生产更低镍含量的奥氏体不锈钢。
这种系列材料的缺点是:18%以下的铬含量与低的镍含量达不到平衡而形成了铁素体,为此,200系列不锈钢中的铬含量降到13.5%~15%,某些情况下降到了13%~14%,其耐腐蚀性是不能与304和其他类似的钢相比的此外,在沉积区和缝隙的腐蚀部位常见的酸性条件下,锰和有些情况下铜降低了再钝化的作用。200系列钢在这些条件下的毁坏速度大约是304不锈钢的10-100倍。在生产中常常不能控制这些钢中残余的硫含量和碳含量,材料无法溯源跟踪,甚至在材料回收利用也如此。如果不说明Cr-Mn钢,它们就会成为一种危险的废钢混合原料,导致铸件含有意想不到的高锰含量。
种类
中国主要有以下几种200系钢种:J1,J3,J4,201,202。后来又出现了对镍含量控制更低的200等钢种,至于201C,就是在这后期中国个别钢厂研发的201的引申钢种,201的国家标准牌号是:1Cr17Mn6Ni5N,201C在201的基础上继续减少镍的含量,增加锰的含量。
不锈钢管密度
牌号 |
密度(*103千克/立方米) |
牌号 |
密度(*103千克/立方米) |
00Cr30Mo2 |
7.64 |
00Cr19Ni13Mo3 |
7.98 |
00Cr27Mo |
7.67 |
0Cr19Ni12Mo3 |
7.98 |
1Cr17Mo |
7.70 |
0Cr25Ni20 |
7.98 |
1Cr15 |
7.70 |
0Cr18Ni12Mo2Cu2 |
7.98 |
3Cr16 |
7.70 |
00Cr18Ni14Mo2Cu2 |
7.98 |
00Cr27Mo |
7.67 |
0Cr19Ni12Mo3 |
7.98 |
1Cr17 |
7.70 |
00Cr19Ni13Mo3 |
7.98 |
00Cr17 |
7.70 |
0Cr18Ni11Nb |
7.98 |
7Cr17 |
7.70 |
0Cr17Ni12Mo2N |
7.98 |
1Cr12 |
7.76 |
00Cr17Ni14Mo2 |
7.98 |
1Cr13 |
7.76 |
0Cr17Ni12Mo2N |
7.98 |
0Cr13Ai |
7.75 |
00Cr17Ni13Mo2N |
7.98 |
00Cr12 |
7.76 |
0Cr18Ni16Mo5 |
8.00 |
0Cr13Ai |
7.75 |
1Cr17Ni7 |
7.93 |
2Cr13 |
7.75 |
0Cr23Ni13 |
7.93 |
3Cr13 |
7.75 |
1Cr17Ni8 |
7.93 |
0Cr18Ni13Si4 |
7.75 |
1Cr18Ni9 |
7.93 |
00Cr18Mo2 |
7.75 |
1Cr18Ni9Si3 |
7.93 |
0Cr26Ni5Mo2 |
7.80 |
0Cr19Ni9 |
7.93 |
1Cr17Mn6Ni5N |
7.93 |
00Cr19Ni11 |
7.93 |
00Cr18Ni9S13 |
7.93 |
0Cr19Ni9N |
7.93 |
1Cr17Mn6Ni6N |
7.93 |
0Cr18Ni11Ti |
7.93 |
1Cr18nNi8Ni5N |
7.93 |
0Cr17Ni17Al |
7.93 |
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。 不锈钢拉门 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。 产品形状 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。
未来展望
由于不锈钢已具备建筑材料所要求的许多理想性能,它在金属中可以说是独一无二的,而其发展仍在继续。为使不锈钢在传统的应用中性能更好,一直在改进现有的类型,而且,为了满足高级建筑应用的严格要求,正在开发新的不锈钢。由于生产效率不断提高,质量不断改进,不锈钢已成为建筑师们选择的*具有成本效益的材料之一。 不锈钢集性能、外观和使用特性于一身,所以不锈钢仍将是世界上*佳的建筑材料之一。
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