不锈钢管应用基本知识（一）
序：
在人们的印象中，不锈钢是一种高级材料，随着技术经济的发展，人们生活水平不断提高，“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家。”不锈钢以其优良的性能，从航天、航空、化工、制药、食品、生活器皿等生产、生活的应用，又进入到建筑给水领域，并日益扩展延伸。为保障给水尤其是饮用水的安全卫生，对输水管道的选用，需满足高水质，低维护，长寿命的标准。早在上世纪八十年代德、日、英、美、加、韩、菲、新、马、泰等国及我国港台地区，就因不锈钢管材（特别是薄壁管）具有美观、高强度，耐腐蚀，不结垢，不漏水等优越性，虽一次投资略大，但维护费用很小，综合性价比的优势，而倍受青睐，被列为管材的首选，在市场占有较大的份额。
我国不锈钢管材应用于给排水，晚于国外约二十多年，由导入期达到成熟期要经历一个认识、了解和掌握的过程。由于不锈钢品种多，性能各异，为了能更好地针对具体用途和工况，准确、有效、合理的应用不锈钢管材，我们特组织国内建筑给排水、焊接、材料等各方面的专家，编写这套《不锈钢管材应用基本知识（一）》，系统、简要的介绍不锈钢材料的特性，加工，选择，使用及维护等分方面的要求，不锈钢管材冷加工，热处理和焊接等工艺特性，管材使用的经济性，选材与检测方面的知识。以便于广大用户、业主在设计、施工、安装、监理时选型和实际操作中参考，同时，本书对于从事不锈钢管材的生产者，经营者及科技工作者也有一定的参考价值。
此书是普及不锈钢管材的应用知识的一种尝试，疏漏不足之处难免，我们将根据实践反馈的信息，予以补充和修正。不锈钢应用知识涉及面广，现在编写了第一册，将根据需要编印后续的分册。
一、薄壁不锈钢管道应用领域及发展前景
我国是一个世界人口大国，但是我国的水资源却十分紧张，仅仅为全世界人均占有量的1/4，是世界上13个贫水国之一。全国600多个城市中有400多个城市季节性缺水，100多个城市严重缺水。不仅如此，我国又是一个水资源浪费严重的国家：许多城市水管网系统的漏水率大于20%，GDP耗用水资源是美国的8倍。并且，由于一些水管材料的耐腐蚀性能差或管材本身达不到健康标准，建筑物给水系统还普遍存在着二次污染问题，危害了居民的身体健康，导致一些疾病的产生。尽管我国大部分的城市自来水厂的出水口水质符合生活饮用水卫生标准，但经过输配管网和贮水设备以后，水质已经明显下降，多项指标达不到规定的饮用水质标准。所以，在城市供水领域，水资源紧张、浪费严重、水质污染成为影响我国经济可持续发展的三大障碍。
面对严峻的形势，国家已提出在认真保护水资源的同时，要建立高效节水型社会，大大提高水的有效利用率，并让人民群众喝上优质的饮用水。这就要求我们的供水部门和建设部门不仅要保证现在，而且要考虑到将来都能持续稳定的提供清洁优质的水源，最大幅度的降低管网系统的漏水率。因此，无论是新建城市供水系统还是对原有供水系统的改造，或是近年发展起来的管道直饮水工程都迫切需要采用新技术和新材料使水资源得到更有效的保护和利用。
在这样的大背景下，不锈钢管材以其几乎为零的漏水率和无与伦比的健康性能被推上了城市供水系统和建筑物水管领域。研究并实际使用表明，一旦不锈钢管材被广泛运用，城市管网的漏水率将大幅度降低，建筑物水质将得到充分保障。薄壁不锈钢管材以其所特有的安全性、可靠性、清洁性、耐用性、经济性和环保性等各方面突出优势，为保护水资源、改善水质、保护人们的健康和提高生活质量，保护环境和促进社会经济的可持续发展发挥关键的作用。
1.采用薄壁不锈钢管有哪些好处？
1.1优良的力学性能和物理性能
不锈钢水管强度非常高，见表1（是镀锌管的1.5倍，铜管的2-3倍，PPR 管的8－10倍），而且有良好的延展性和韧性，低温不变脆，对冲撞能有很强的吸收能力，抗震和抗冲击性能强，优良的耐磨损和耐疲劳特性，较好的高温强度，优良的防水和防热辐射性能。
1.2优异的耐腐蚀性能
不锈钢表面薄而坚固的钝化膜使不锈钢在包括软水在内的水质中都具有优异的耐腐蚀性能。无腐蚀和不良渗出物，无异味或浑浊问题。可保持水质纯净卫生，杜绝管路二次污染。能经受高达30m/s的高速水流，冲蚀、涡流、水锤不会造成任何影响。即使是用在高水头电站的导流不锈钢管道，管末端流速高达60m/s，腐蚀速率不超过0.003mm/年，仍可有长达百年的寿命。
1.3长寿命
不锈钢优异的耐腐蚀性和机械性能使薄壁不锈钢水管使用寿命很长（即使
1.4水阻小
不锈钢表面光滑，摩阻小，低流速时水阻仅为碳钢管的40％，所以其内壁不宜被细菌沾污，不积垢，清洁卫生。而且节能，无瓶颈阻力现象，泵的能耗低，大面积的使用不锈钢管网供水，可以节约一半泵站电力消耗。
1.5可再生
不锈钢可以100％再生利用，不会造成巨大的环境污染，避免了留给子孙后代不可降解的垃圾。绿色环保，有利于可持续发展。
1.6美观
不锈钢外表美观，清洁，时尚，给用户以充分的信心，有利于提高城市建筑档次。
1.7卫生
在各种建筑物水管材料中，不锈钢是唯一可植入人体的材料，其本身安全无毒，对水质没有任何影响，对人体健康无害。
1.8连接可靠
随着技术进步，卡压等新型连接技术的成熟，使得薄壁不锈钢具备多种连接方法和多种管件，连接可靠，绝无渗漏。显著降低水的渗漏率，使水资源得到有效保护和利用。（日本东京由于全面维护使用薄壁不锈钢水管，漏水率从1980年的14.7%下降到2000年的7％。这7％的漏水率是由于安装等其他因素造成的）
1.9使用范围广
薄壁不锈钢管材可在直饮水、给水、热水、消防、排水、采暖、医药、食品、化工、船舶等领域广泛应用。漂亮的外观既可明装，也可暗敷。
2.国内外发展概况
2.1发达国家和地区建筑物给水管道发展过程
在建筑用给水管道领域，以德国和日本为代表的发达国家几乎走过了同样的发展道路，见图2：
在普通水管领域：
约19世纪末至20世纪初，开始使用镀锌管，如日本东京1897年开始使用镀锌水管。
约20世纪40年底（二战结束）在高档管材领域开始规模使用铜管。
约20世纪50年代，在普通水管领域开始用塑料和复合管替代镀锌管。日
本于1955年开始将镀锌管改为塑料水管和钢塑复合管，因为漏水原因，1980年开始全面推行不锈钢水管。目前，已经占有市场份额90％以上。
在中高档水管领域：
约20世纪80年代在高档水管领域开始规模使用不锈钢管。21世纪初，不锈钢管已经在全球发达国家和地区自来水管道中普及。东亚和东南亚是不锈钢水管发展最快的地区之一，到2002年底，韩国、新加坡，马来西亚、菲律宾、泰国、中国台湾地区和香港特区，在冷水、热水和直饮水管上不锈钢水管的年销售比例已经达70％以上。
目前，德国不锈钢材料几乎成为自来水管材唯一的选择。德国MAPRESS 公司为欧洲最大的不锈钢卡压式管件生产企业，年生产管件4000万只。2001年销售数字显示，不锈钢管件占销售量51％，碳钢管件为销售量的44％，铜管件仅仅为销售量的5％。
在英国（苏格兰）医院过去采用的是铜管，但苏格兰偏软的水质导致铜管的腐蚀和失效，政府花费了巨资研究失效的原因和解决方案，最后冷热水管道全部更换成不锈钢管材。
在意大利，1995年起意大利各城市普遍采用无沟渠敷设技术将输水主管道更换成不锈钢管道。
在瑞典，K arlsKoga 市经过10年试验，将球墨铸铁和PVC 埋地供水主管道全部更换为316不锈钢管道。
在美国，环保署（EPA ）对水管材料选择做出硬性规定，管材的选择必须满足高水质、低维护、长寿命的要求。美国政府根据1996年净水法案制定了国家标准/国家卫生基金国际标准ANSI/NSF61-1997a 。该法案明确规定：“用于饮用水的金属管道，只允许使用不锈钢和球墨铸铁管。”城市自来水供水管网，凡主管改造，一律选用不锈钢管和球墨铸铁；进入高楼的供水管，无一例外首选不锈钢作为供水管道。最新的2003版美国国际标准委员会的水管和住宅标准再次包括了这方面的内容。
经验表面，不锈钢管道耐腐蚀、强度高、在一定程度下能够承受地面下沉和地震的影响。寿命可达70年，使用寿命周期内性价比最高。
高档水管
普通水管
图2 发达国家建筑用自来水管材规模使用发展过程
2.2我国薄壁不锈钢管发展状况
国内薄壁不锈钢管是上世纪90年代末才问世的新型管材，但其发展势头强劲。它技术可靠、成本低，很有发展前途。已大量应用于建筑给水和直饮水管道。
中国的不锈钢水管技术标准虽然起步较晚。但是经过建设部、国家质量监督检验检疫总局，国家标准化协会以及相关企业的共同努力，中国的不锈钢管和管件的标准以及施工规程已经完善，满足了工程中使用不锈钢管的设计、选择和施工规范要求。到目前为止，已经建发布的不锈钢水管相关标准规范有：《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《不锈钢卡压式管件》GB/T 19228.1-2003
《不锈钢卡压式管件连接用薄壁不锈钢管》GB/T 19228.2-2003
《不锈钢卡压式管件用O形橡胶密封圈》GB/T 19228.3-2003
《流体输送用薄壁不锈钢管》GB/T 12771-2000
《建筑给水薄壁不锈钢管道工程技术规程》CECS153-2003
《建筑给水金属管道安装－薄壁不锈钢管》04S407-2
以上标准和规程的建立和完善，标志着中国不锈钢管材使用的相关标准规范已经基本完成，大规模使用不锈钢管材的时机已经成熟。
自2000年至今，中国许多城市中的重要工程项目、有档次的宾馆饭店、新建住宅和公共建筑、老管网的改造都配置了不锈钢管道。采用不锈钢管材的系统包括自来水系统、热水系统、直饮水系统、供暖系统、工业管系统等等，工程案例遍布全国各地。
二、什么是不锈钢？有哪些种类？
通俗的说，不锈钢就是不容易生锈的钢（含铬在12％以上），实际上一部分不锈钢既有不锈性，又有耐腐酸性（耐蚀性）。
不锈钢的钢种很多，约近100种，性能又各异，常见的分类方法有：
按钢的组织结构分类，如铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢等。
按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素分类，如铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。
按钢的性能特点和用途分类，如耐硝酸（硝酸级）不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力不锈钢、高强度不锈钢等。
按钢的功能特点分类，如低温不锈钢、无磁不锈钢，易切削不锈钢，超塑性不锈钢等。
目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法来分类。例如，目前把不锈钢分为：铁素体钢，马氏体钢，奥氏体钢，双相钢和析出（沉淀）硬化型钢等五大类，见图3。
图3 不锈钢分类
三、给水管道应选用何种不锈钢？
任何一种被称之为不锈钢的铁合金，至少含12％以上的铬，所以不锈钢有很多种，耐腐蚀性和机械性能也各不相同。不过对于供水管网，可考虑的实际上只有两类奥氏体型不锈钢――304和316，见表2。奥氏体型不锈钢是不锈钢中最主要的一类，其产量和用量占不锈钢总量的70％。
奥氏体不锈钢强度高、韧性好，在低温下不变脆，而且容易加工和焊接，耐蚀性高，因为它们只要与空气接触就会形成一层很薄的、高密度的、坚硬的表面的氧化膜，如果该膜被划伤还可以自行修复。在管道输送的水中有足够的氧气，有利于起到修复和保护氧化膜的作用。
奥氏体不锈钢能够承受的水的流速可高达30米/秒，所以冲蚀和涡流不会对它有任何影响。由于它的耐蚀性强，所以不存在腐蚀产物污染饮用水源的危险。
在管道和接头用焊接连接的系统中，超低碳（<0.03%）类钢种或含稳定化元素钢种会使焊缝周围保持最佳耐蚀性。如316L或含钛、铌的不锈钢。
在水中氯化物含量超过200ppm或有沉积物的部位，或管壁外面氯化物污染的风险很大的地方，最好使用含钼钢种（316、316L和316Ti）以防止局部腐蚀。
警告：有一种易切屑不锈钢（303型）它含有较高的硫，在合金中有助于形成硫化锰长条夹杂物，使得合金容易切削。这种不锈钢在水系统中容易发生择优点蚀，因此不建议在饮用水系统使用。
表2 饮用水系统常用不锈钢标准牌号及化学成分[GB 1220]
注：以上材料牌号为习惯用法，其对应中国牌号如下：
304－0Cr18Ni9 304L－00Cr18Ni10
316－0Cr17Ni12Mo2 316L－00Cr17Ni14Mo2
四、不锈钢是否一定不生锈？
不锈钢的不锈性和耐蚀性是相对的。大量试验表明，钢在大气、水等弱介质中和在硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的提高而增加，当铬含量达到某一数值时，钢的耐蚀性发生突变――从易生锈到不生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。研究进一步表明，当铬含量≥12％后才使钢具有不锈性，因此不锈钢的铬含量一般均在12％以上，这是这类钢的一个共同特点。
不锈钢的不锈耐蚀性主要是由于钢的表面有富铬氧化膜（钝化膜）－Cr
2O
3。
但是在一些特定条件下，不锈钢还会生锈。碳钢的“生锈”或腐蚀是均匀的，材料表面的阴阳极不断变化。但是这种一般性腐蚀或均匀性侵蚀绝对不会发生在不锈钢上。对于不锈钢而言，尽管化学环境、PH值、温度、设备的设计、制作方法、表面光洁度、玷污和维护保养方法可能会影响不锈钢的腐蚀，但也只会造成某些局部腐蚀。为了进一步说明这个问题，应将不锈钢的各种局部腐蚀――点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀裂纹和电蚀区分开。
1、点蚀和缝隙腐蚀
由于点蚀和缝隙腐蚀很相似，造成这两种腐蚀的因素也基本相同。点蚀是金属表面不同位置纯局部性的腐蚀。从图4中可以看出蚀坑的大小、形状和形态。有的蚀坑宽平，不很深，而有些很深，还有一些穿透钝化膜，并在其下面向纵深发展。出现点蚀是因为不锈钢钝化膜受损、表面有杂质或有缺陷或沾有脏东西。
图4 点蚀
图5 缝隙腐蚀
缝隙腐蚀是一种侵蚀，发生在腐蚀金属和它下面通常不是导电的物质之间的接触面，见图5。腐蚀经常扩展到接触点缝隙以外。这两种腐蚀是在一定的介质条件下发生在不锈钢表面，特别是含有氯化物的介质中。常见的缝隙有与垫片的连接处，有氧化皮或硬的生物附着物的地方和金属搭接处。由于侵蚀面积与金属总面积相比很小，腐蚀很严重而且很快。虽然较高的环境温度、氧或容易还原的离子（如铁离子）和PH值都会造成不良影响，但发生缝隙腐蚀的一个最重要的条件是氯化物离子存在。在中、高速流动的水溶液中不易发生点蚀。
2、晶间腐蚀
常规含碳量（C≤0.08%）的奥氏体不锈钢被加热到425℃（800℉）～815℃（1500℉），晶界处有碳化铬析出，其结构被“敏化”。晶粒周围的贫铬区在某些介质中，特别是酸中很容易被侵蚀。在退火、消除应力或成型和焊接过程中，加热时操作不当会使不锈钢处于这一临界温度范围。
图6 经敏化处理的奥氏体合金暴露于沸腾的硫酸铁溶液中产生的穿晶破坏，
延长的暴露引起晶粒从表面分离（100X）
从图6中可以看出，腐蚀从表面开始，向晶界处发展，直到晶粒被分离开。除固溶处理外，解决敏化的方法有两种，一种是用超低碳不锈钢，如316L，另一种是用钛或铌进行“稳定化处理”。在第一种情况下，不锈钢中的碳不够形成大量的碳化铬，不会造成晶界处铬的减少。第二种情况下，碳事先与钛或铌结合，不会再同碳发生反应。但是，碳化钛和碳化铌分散在晶粒的基质中，偶尔会聚集在晶界处，产生晶界腐蚀，所以这种方法通常不被采用。近年来，随着材料加工工艺的日趋成熟，超低碳的不锈钢很容易生产，不锈钢的许多超低碳钢种已经取代了用于焊接加工的含稳定化元素的不锈钢。由于它们容易生产，所以在许多应用领域也替代了含常规碳的不锈钢。
这里需要强调的是，固容处理对防止晶间腐蚀有着重要的意义。
3、应力腐蚀裂纹
应力腐蚀现象不只是发生在不锈钢上。其他类型的钢及其他合金在不同介质下也会产生类似的现象，如：氨环境下的铜合金、强碱溶液中的碳钢和合金钢，包括不锈钢。奥氏体不锈钢在氯化物环境下也会发生应力腐蚀裂纹现象。
氯化物应力腐蚀裂纹是奥氏体不锈钢由于环境造成的裂纹的主要形式，它需要有氯离子、拉伸应力和高温。如果这三项都处于中等偏下，则还需要有氧，才能产生应力腐蚀裂纹，见图7。所需要的拉伸应力是残余应力，而不是施加的工作应力。这并不是说不锈钢容器受到负荷就会产生裂纹，而在于它是如何成型和焊接的。正确退火时，材料所产生的裂纹特点是穿晶的。热处理不当和晶界处有碳化物析出的焊接热影响区，裂纹是晶间的。这种现象通常通过正确选材得以控制，或通常可以改变环境和减少残余应力（固溶处理）来控制。
所以，不锈钢材料在大应力的加工以后，应该用固容处理来减少应力腐蚀
的风险。
图7 奥氏体不锈钢氧化物应力腐蚀穿晶断裂
4、电蚀腐蚀
不锈钢在与碳钢等一些电化学活性不同的金属紧密接触时，在电解液中会产生电蚀。表3是一个简单的材料在海水中的电位序或电化学活性系列。标准氢被作为所测材料电化学活性对照的基准值。氢的活性被定为0，其他材料都都与氢进行对比，判定是活泼（－）或不活泼（＋）。该表上方较活泼的金属首先腐蚀于那些在电解液中与其接触的不太活泼的金属。如果活泼材料的表面积小于与其接触的材料，腐蚀率会非常高。碳钢螺栓或铆钉与不锈钢板相接触的情况就是这样。有时当保护受损，不锈钢会成为活泼金属。当点蚀和缝隙腐蚀开始时，也可被看作是电蚀。点蚀和缝隙腐蚀都可以看作是小的活泼区域（蚀坑或缝隙）被一个大面积带保护膜的、不太活泼的不锈钢产生点蚀。合理的设计或电绝缘都可以避免电蚀。
五、焊接对不锈钢会产生什么影响？
前面提到了，建筑给排水使用的不锈钢主要是奥氏体不锈钢。该类钢的热胀冷缩所带来的焊接性问题主要有两个：一个是热裂纹问题，这与该类钢的晶界特性和对某些微量杂质如硫、磷等敏感有关；另一个则是焊接变形大的问题。另外，焊接接头的腐蚀自然也是焊接工作者不可回避的主要问题。同时，奥氏体型不锈钢焊接接头也存在一个组织和性能衰退，主要是高温脆化问题。
1、焊接接头产生热裂纹
单项奥氏体组织的奥氏体型不锈钢焊接接头易发生焊接热裂纹，这种裂纹是在高温状态下形成的。常见的裂纹形式有弧坑裂纹、热影响区裂纹、焊缝横向和纵向裂纹。就裂纹的物理本质上讲，有凝固裂纹、液化裂纹和高温低塑性裂纹等多种。奥氏体型不锈钢易产生焊接接头热裂纹的主要原因有以下几点：1.焊缝金属凝固期间存在较大的拉应力，这是产生凝固裂纹的必要条件。由
于奥氏体型不锈钢的导热率小，线膨胀系数大，在焊接区降温时段焊接接头必然要承受较大的拉应力，这也促成各种类型热裂纹的产生。
2.方向性强的焊缝柱状晶组织，有利于有害杂质的偏析及晶间液态夹层的形
成。
3.奥氏体母材及焊缝的合金组成比较复杂，含镍量高的合金对硫和磷形成易
熔共晶更为敏感，在某些钢中硅等元素，也能形成有害的易熔晶间层。
2、σ相导致的脆化
一些含镍量通常不是特别高的奥氏体型不锈钢，特别是为了提高焊缝抗热裂性而设计的体积分数为3％～5％或更高的铁素体组织焊缝，在650～850℃高温持续服役的过程中会发生σ相的脆变。受各种物理、冶金因素的影响，σ相可在晶界，或顺着孪晶界和滑移带形成，长大成块状或在奥氏体晶粒内形成针状或片状，以魏氏体组织形式存在。由片状构成羽状组织的σ相的脆化效果极坏，使塑性、韧性及持久强度都大大降低；而块状尤其是细粒状σ相的不良影响较轻。
3、焊接变形与收缩
奥氏体不锈钢与碳钢相比，其电阻是碳钢的5倍，在同样的焊接电流、电弧电压条件下的热输入要多；其导热率低，约为碳钢的1/3，导致热量传递速度缓慢，热变形增大；再则奥氏体不锈钢线膨胀系数又比碳钢大40％左右，更引起加热时热膨胀量和冷却时收缩的大小与焊接参数的选择、焊接次序的正确性、操作的合理性都有一定关系。与碳钢相比，其在焊接过程中会产生较大的变形和焊后收缩。
4、焊接接头的晶间腐蚀
有些不锈钢焊接接头在腐蚀介质中，工作一段时间内可能局部发生沿着晶粒边界的腐蚀，一般称此腐蚀为晶间腐蚀。它发生的部位是在热循环峰值温度600～1000℃的热影响区，即离焊缝边沿1.5～3.0mm之外的母材金属上；也有的发生的焊缝的金属上；另一种晶间腐蚀发生在焊缝的熔合线轮廓外侧很狭窄的范围内，象刃状深入发展，故称之为刀状腐蚀。腐蚀是从金属表面开始，逐步深入内部。深到一定程度后可发展成裂纹，顺着裂纹的腐蚀扩展，使损伤更加高度局部化，最终导致储存腐蚀介质的容器或管道泄漏。
a) b) c)
图8 焊接接头晶间腐蚀
a)在母材金属上 b)在焊缝上 c)熔合线刀状腐蚀
奥氏体不锈钢晶间腐蚀的机理被称为“贫铬理论”：不锈钢长期加热而导致晶间腐蚀的敏化温度区为450～850℃。由于奥氏体型不锈钢焊接接头处在焊接的快速连续加热过程中，铬碳化合物的形成过程必然会出现较大的过热区，所以焊接接头的敏化区位于热循环峰值温度800～1000℃的部位。敏化的实质是，当处于该区的金属晶粒内部过饱和固溶的碳原子会析出并逐步向晶粒边缘
扩散，与晶粒边缘层的铬原子结合而成碳化物(Cr·Fe)
23C
6
。由于铬原子的扩散
速率要比碳的扩散慢得多，来不及补足形成碳化物所消耗的铬，于是晶粒边缘层的铬含量低于耐蚀所需铬的极限值（Wcr<12%）。于是导致晶粒边缘贫铬而丧失了耐腐蚀性能，在腐蚀介质中工作一段时间后就会产生晶间腐蚀。
六、为什么不锈钢焊后需做固溶处理？
由上所述可以看出，焊接对不锈钢会产生一系列不良影响，如何消除这些潜在的危害，固溶处理是一个有效的方法。
将奥氏体型不锈钢加热到1100℃左右的均匀奥氏体高温稳定区，保持一段时间，使其中的碳化物绝大部分分解，绝大部分碳都溶解于晶粒之中，同时让铬在高温下有足够时间进行扩散，使晶界的铬均匀化，不致产生铬的碳化物从而避免了贫铬区的产生，然后急冷下来，可大大减轻晶间富碳现象，晶界也没有生成碳化铬的可能，这种处理称之为固溶处理。一方面可以消除焊接过程中的内应力，降低使用过程中应力腐蚀的可能，避免了焊接裂纹和σ相的脆变；另一方面恢复焊接过程的晶界变化，防止晶间腐蚀。
焊缝组织
焊缝与母材交界
敏化热影响区
母材组织图9 固溶处理前焊缝金相组织为奥氏体＋枝晶间铁素体＋少量碳化物。
母材
焊缝
图10 固溶处理后母材晶粒细化，消除了那应力，和交界敏化热影响区。焊接时晶间析出的碳化物充分溶解到晶粒中，防止了晶间腐蚀倾向。
七、不锈钢铸件为什么需要做固溶处理？
一般情况下，奥氏体不锈钢中铁素体的生成量不过百分之几，铸造状态下铁素体量较多是因为组织成分偏析较为严重。由于铁素体相与奥氏体基体之间化学成分、力学性能及热稳定性等方面的差异，铁素体的出现一般对奥氏体不锈钢的性能带来不利的影响：如使热加工产生裂纹的倾向性增大；导致钢的耐点蚀性下降，以及在很多腐蚀环境中耐蚀性劣化；在高温下较长时间加热时，铁素体会转变为σ相使钢变脆等。因此，在通常情况下不锈钢铸件应进行固溶处理，避免铁素体相形成。
铁素体
图11固溶处理前铸件组织中铁素体含量较高
图12固溶处理后铸件组织中铁素体含量很低，组织细化均匀
八、不锈钢有磁性吗？
目前社会上流行所谓不锈钢和不锈铁的说法，前者指无磁的Cr-Ni奥氏体不锈钢，后者指Cr13和Cr17型具有磁性的马氏体和铁素体不锈钢。人们在选用不锈钢制品时都以有无磁性来鉴别不锈钢耐蚀性的优劣。实际上这是对不锈钢的一种误解。奥氏体不锈钢本来没有磁性，但经过成型、锤锻等冷作加工后也会带有磁性，这是因为奥氏体组织经冷加工后形成了α马氏体相，但经过热处理后，磁性有会随着组织的变化又减弱或消失。奥氏体不锈钢铸件带磁是因为组织在高温下偏析出铁素体。所以，不锈钢带磁并不能说明其成分的不准确，作为给排水管材，其耐腐蚀性能一样优越。
九、表面钝化和耐腐蚀性能？
前面我们提到，不锈钢的不锈耐蚀性主要是由于钢的表面有富铬氧化膜（钝化膜），事实证明，不锈钢的酸洗，抛光只是预处理，只有最后经过钝化处理，使表面保持长久的钝态稳定，大大提高耐蚀性能，才能当成品使用。对钝化工艺的操作控制和对钝化膜的质量检验都要有严格的规范。表面钝化的作用有：1、提高不锈钢在环境介质中热力学稳定。经过钝化的不锈钢，在金属电位序中
处于较正的位置，即与贵金属相近，化学性质稳定，而未钝化的不锈钢为活化状态，处于电位较负的位置，与普通钢铁相近。
2、预防不锈钢的局部腐蚀。一般不锈钢易产生的各种腐蚀，包括点腐蚀、晶间
腐蚀、磨损腐蚀和腐蚀疲劳等，都与表面状态有关。钝化可以消除各腐蚀的萌生源，使临界点腐蚀的电位变正。
3、钝化使不锈钢表面具有足够的清洁度。钝化可以清除不锈钢表面层的金属污
物，以及嵌入不锈钢的杂质，如铜、锌、镉、铅以及低熔金属、游离铁，使表面的所含铬、镍富集而稳定。这些金属的污染容易导致不锈钢腐蚀破坏。
4、消除不锈钢表面热加工氧化物。在钝化过程中使用含酸的溶液，兼有浸蚀氧
化物和加强钝化表面作用。
十、密封材料在不锈钢管件中有什么重要意义？
密封材料是不锈钢管材的生命线。不锈钢可以使用上百年，这个谁也不会怀疑，这时，密封材料寿命就成为管材使用寿命的关键因数。也可以这样说，密封材料使用寿命决定了不锈钢管材系统的使用寿命。
用于输送水介质的管道密封件，大多采用橡胶材料。橡胶密封材料很多，不同品种规格，性能各异。各种管件的密封型式也各不相同，为了合理选择好相适应的密封材料，我们应该详尽了解各种橡胶品种的性能特点，分析各自管
件密封形式对橡胶密封件的特殊要求，周密考虑。选用合适的橡胶密封件，对于保证长期可靠的密封功能，杜绝泄漏浪费，节省宝贵的水资源是至关重要的。否则，轻者会使工程返工，造成不必要的人工、财、物的浪费。重者，可能对国家和人民的财产造成不可挽回的惨重损失。据最新资料报道，每年因此损失的自来水近100亿立方米，甚至高于南水北调中线的输水量。究其原因，除了供水管老化破损外，管件密封件老化失效造成渗透也是主要原因。目前薄壁不锈钢输水管道已经开始应用于城市建设工程，由于管件配置了优质的橡胶密封件，犹如好马配好鞍。随着不锈钢管道的普及和优质橡胶密封件的配置，必将产生强大的社会经济效益。
十一、目前不锈钢管系统有哪些密封材料？
目前不锈钢水管已被很多重大工程、宾馆、医院、高级住宅、办公楼所采用。管件的密封型式五花八门，用作密封的橡胶密封圈材质也各不相同。根据所掌握的资料，目前所用密封件大体采用氯化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶和丁腈橡胶等胶料来制造，这几种橡胶各有其性能特点。我们应该根据不同管件密封形式、所输送的不同介质和安装在建筑物中的形式慎重考虑进行选择。如用在输水管线的卡压式管件的一次性安装，或在任何管件建筑物中的隐蔽安装，其中橡胶密封件将长期使用不可能更换，其使用寿命要求于建筑物寿命相等。所以必须选用耐候性、耐臭氧老化、耐水性、耐透气性、压缩永久变形小等性能优异的橡胶材料。国外不锈钢管件的制造商四十多年来一直延用氯化丁基橡胶或三元乙丙橡胶作密封件，至今安然无恙。常用橡胶密封件主要性能参数比较详见表4。
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十二、密封材料须经哪些检测？
国内生产不锈钢管件的企业应十分谨慎的对待密封件的选材，并非常重视密封件的质量检测。
用于生活应用水的密封材料必须根据卫生部颁发的《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》（2001）进行卫生检测，测定项目有：色度、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、PH、溶接性总固体、耗氧量、砷、镉、铬、铝、铅、汞、三氯甲烷、挥发酚类等十五项内容。
密封件的物理性能应符合表5的规定。
数学外推法推定水中使用寿命不得低于70年。
不锈钢材料基础知识 1、不锈钢的定义： 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，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。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，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。 2、不锈钢的种类 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。 3、不锈钢的标识方法 1．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、俄罗斯， 12CrNi3A ②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。 2．国际不锈钢标识方法 ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，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。 ②铁素体和马氏体型不锈钢用400 系列的数字表示。 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、不锈钢钢种的发展 从1910 年诞生的三大系列分别为奥氏体、铁素体和马氏体的不锈钢，从化学成分来看，主要属Fe-Cr 和 Fe-Cr-Ni 两大体系。目前，已投入市场的不锈钢的品种已达到230 种以上，其中约有80%是奥氏体不 锈钢（18铬--8 镍）的衍生物，而其余20%则是由13铬钢演变而成的不锈钢的品质特性
资料图片 公司简介 安徽管益生新材料科技有限公司的前身，早在1993年就组建了对于食品级304不锈钢管道的连接与开发的相关研发工作，由于老管道上锈的问题、塑料水管的承压不够的问题，有毒塑料水管的的问题，我公司积极响应政府对老旧小区的管网改造，十几年来，供水集团在各个地区的高层小区二次供水的泵房改造全部推行304食品级不锈钢水管的改造。2015年朱向勇、周涛先生提出了“你用百年，我管益生”的经营理念，始终以为改善国民生活饮用水提供高品质的管材管件为己任，在行业内率先刮起家庭饮水水管再次升级为304食品级不锈钢水管的第三次管业革命，现主要生产DN15-DN25的家庭专用的304食品级不锈钢水管及净水系统。2016年是管益生的升级年，升级产品质量，升级企业形象，升级营销队伍，升级销售渠道网络。安徽管益生新材料科技有限公司坐落于安徽省合肥市双凤开发区凤锦路11号，地处国家长三角的经济发展商业圈，目前企业占地五万平方米，拥有生产、销售、服务、安装一条龙。公司目前拥有高级工程师、技术人员、市场销售服务团队近百人，其中六条管材生产线引进德国技术，管材加工设备来自日本技术，通过二十多年的市场安装实际操作，至今未发生过一起漏水事故。 2016年安徽管益生新材料科技有限公司整合社会资源，引进先进的市场销售经验，先后与荣事达集团，百度，有信传媒、各大装饰企业形成战略合作伙伴关系，为产品延伸到家装领域提供了更宽更深的保障。 管益生牌与同材质不同连接方式管道比较锁扩式连接的优势 1.该连接处具有一定的柔性，允许管材与管件轴线形成一定的摆角（5o以内），在有震动和地质沉降的环境下，仍然能确保管道系统的连接安全可靠。 2.本系统完全避免了凹槽、卡压等方式连接时，在结合处形成一定径向收缩而产生的水头阻力问题，提高了介质输送的效率，达到节能的效果。 3.本连接可应用于具有一定负压的场合，系统测试在0.2MPa负压时密封良好，可适应于真空排水及虹吸排水系统设计。 4.本设计轻巧，解决了传统卡箍连接时耗材多，径向尺寸大等缺陷（对预留或预埋的沟槽要
双相不锈钢奥氏体铁素体不锈钢之比较 所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。 由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下： （1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。 （2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。 （3）在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
（4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。 （5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。 （6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下： （1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。 （2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。 （3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。 与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：
常用不锈钢基础知识
不锈钢定义 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 12CrNi3A ②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），
不锈钢基础知识大汇总 一、不锈钢的简介: 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的 氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例 如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀 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2的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢 中含铬量达到12 %左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（自 钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、 氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。 二、不锈钢的分类不锈钢通常按基体组织分为: 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。 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。 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。 4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。
四、不锈钢表面工艺： 热轧：简单点儿来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块）经过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种叫热轧 冷轧：简单说就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，一般来讲是热轧---酸洗---（退火处 理）冷轧这样的加工过程。（ps:没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来做无需折弯，拉 伸的产品。）冷轧钢板厚度更加精确，而且表面光滑、漂亮。
不锈钢管重量计算公式 及钢材知识 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
四、不锈钢圆管重量的计算 不锈钢圆管重量计算公式：（外径 -壁厚）×壁厚×=公斤/米 密度钢种 201,202,301,302,304,304L,305,321 405,410,420 309S,310S,316S,316L,347 锈钢焊管重量计算公式 不锈钢焊管重量计算公式 目前有很多人虽然做过了多年的不锈钢生意，但是却不知道、制管模具等不锈钢的重量是怎么计算出来的。下面就为大家展示一下不同种不锈钢的重量计算公式！ 不锈钢方管的理论重量计算公式 (边宽Χ4÷－厚度)Χ厚度Χ (密度） 密度值适用于 201 202 301 302 304 304L 305 321 密度值适用于 405 410 420 密度值适用于 309S 310S 316S 316 316L 347
304不锈钢管的重量计算公式 m=F×L×ρ m—质量 Kg ；F—断面积m2/m ；L—长度m ；ρ—密度 *Kg/m3 ☆其中：F断面积计算方法： 1、方钢 F= a2 2、钢管F=×＄（D-＄） D—直径＄—厚度 3、钢板、扁钢F= a×＄ a—宽度 密度： 钢材：*103 kg/m3 铝：～*103 铜：～*103 铸铁：～7*103 钢材重量计算方法 2010-08-21 来源：点击数：27次选择视力保护色: 合适字体大小: 大中小 一、钢材长度尺寸 钢材长度尺寸是各种钢材的最基本尺寸，是指钢材的长、宽、高、直径、半径、内径、外径以及壁厚等长度。钢材长度的法定计量单位是米(m)、厘米(cm)、毫米(mm)。在现行习惯中，也有用英寸(″)表示的，但它不是法定计量单位。
双相钢介绍 双相不锈钢(Duplex stainless steel) 双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。 双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。 1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。 双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型： 1、不含Mo的低级双相不锈钢2304； 2、标准双相不锈钢2205（德标），占双相钢总量的80%以上； 3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢； 4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。典型代表钢种2507。
双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下： 1、Cr铬 钢中最少含有%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。不锈钢的耐蚀性能随Cr的含量提高而增强。Cr是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。 2、Mo钼 Mo与Cr协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。Mo在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍(参见CPT公式)。Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。因此，通常奥氏体不锈钢中Mo含量小于%，双相钢中小于4%。 3、N氮 N元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显着地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。在提高钢强度的同时，N元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性，延缓金属间相的形成，使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造，还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成σ相的倾向，N是强烈的奥氏体元素，在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。双相不锈钢中一般加入几乎接近溶解度极限的N和用以调整达到相平衡的Ni。铁素体元素Cr和Ni与奥氏体形成元素Ni和N需要达到平衡，才能获得期望的双相组织。
不锈钢基础知识培训材料 不锈钢大市场
不锈钢基础知识 一、不锈钢的简介： 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀 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2的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬量达到12％左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。 二、不锈钢的分类不锈钢通常按基体组织分为： 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。 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。 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。 4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。 三、不锈钢的特性和用途： 系列 美标 （ASTM ） 国标（GB）日表（SUS）性质用途 200 201 1Cr17Mn6Ni5N SUS201 具有耐酸、耐碱,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,一些浅拉伸制品. 202 1Cr18Mn8Ni5N SUS202 用Mn和N 代替了部分镍，从而获得 了良好的力学性能和耐蚀性能，是一种 节镍的新型不锈钢，他的室温强度比 304高，在800度以下有较好的抗氧化 性和中温强度 主要用于做装饰管,工 业管,一些浅拉伸制品. 2205 00Cr22Ni5Mo3N SUS2205 它的Cr、Mo和N元素的区间都比较 窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一 半) , 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接 性能,多用于性能要求较高和需要焊接 的材料,如油气管线等. 用于炼油, 化肥,造纸, 石油,化工等耐海水 耐高温浓硝酸等的热 交换器和冷淋器及器 件。
一．关于GB 2451-2009和GB 4237-2007的关系 1.适用范围不同。从名称看，4237是对不锈钢热轧钢板和钢带的通行规定；24511只针对压力容器用的不锈钢钢板（含冷轧产品）。在公差方面及钢的性能方面，24511要求高于4237，例如24511规定厚板负偏差小于0.3，而4237公差范围更宽。如S30403，抗拉强度下限分别为520和515MPa。 2.两者相同之处：钢的化学成分和牌号、力学性能、测试方法。 总体看，24511标准严于4237。 二．承压设备用不锈钢几大标准对比 国标GB 24511-2009 美标ASTM SA240/240M 欧标EN10028.-1、7 ：2007 标准主要对钢板的牌号、化学成分、尺寸外形重量及偏差、力学性能及试验方法三类做出规定。 主要差别体现在1.牌号命名；2.化学成分差别；3.力学指标4.试验方法及结果判定。
总结：国标和美标总体比较接近，但国标对硫磷杂控制高于美标，另美标中一些元素范围和国标规定有差异。如321中Ti含量的范围；欧标对主合金元素要求高于国标和美标，但对硅、磷要求低，硫要求高。 三．双相不锈钢 具有马氏体和铁素体两种晶相的不锈钢,含氮、钼，晶粒细。 优点：屈服强度是普通18-8的2倍。耐孔蚀、耐氯化物应力腐蚀性；焊接热裂纹倾向小；导热系数大，线膨胀系数小；抗冲击性好。 缺点：温度高易导致析出相，故使用温度应低于250度。 双相不锈钢含镍少，属于节镍钢种。从价格看，304价格为1，则316L为1.3，双相不锈钢为1.6；目前价格仍然较高。
四．固定式压力容器设计规范TSGR 0004 要求：TSGR0004 2.9.1境外材料制造单位制造的材料 1.压力容器用材料的制造单位取得特种设备制造许可证； 2.制造商在材料合适部位做出明确清晰的钢印标志或其他标志。 3.质保书应包括制造许可标志和许可编码。 4.钢的化学成分要求C≤0.25%，P.≤0.03% S小于≤0.02 5试验方法： 冲击功：抗拉强度大于540MPA,冲击功应不小于20KJ 境外牌号材料技术要求不得低于国标类似牌号（化学成分杂质、冲击试样的取样部位、取样方向、冲击功指标和断后延伸率。延展加工性能。 五．晶间腐蚀试验
双相不锈钢分类、牌号及标准 双相不锈钢一般可分为低合金型、中合金型、高合金型和超级双相不锈钢型四类。 常用双相不锈钢牌号和各国牌号的近似值对照如下表： 型号\国家中国美国瑞典德国法国日本 低合金型00Cr23Ni4N UN23 (SAF2304） SS232 （SAF2304） W．Nr.1.4362 UR35N DP11 中合金型00Cr18Ni5Mo3Si2 00Cr22Ni5Mo3N UNS S31500 UNS S31803 SS2376(3RE60) SS2377(SAF2205) W.Nr.1.4417 W.Nr.1.4462 UR45N DP1 DP8 高合金型 0Cr25Ni5Mo2 00Cr25Ni7Mo3WCuN UNS S32900 UNS S31260 SS2324(10RE51) W.Nr.1.4460 W.Nr.1.4501 329J1 329J2L 超级双相 钢 00Cr25Ni7Mo4N 00Cr25Ni6Mo3CuN UNS S32750 UNS S32550 SS2328(SAF2507) W.Nr.1.4410 W.Nr.1.4507 UR47N+ UR52N+ 常用双相不锈钢的性能： 1．化学成分（%） 钢号C≤Mn≤Si≤S≤P≤Cr Ni Mo Cu≤N S32750((SAF2507) 00Cr22Ni7Mo4N 0.03 1.20 0.80 0.020 0.035 24.0/ 26.0 6.0/ 8.0 3.0/ 5.0 0.50 0.24/ 0.32 S31803（SAF2205）00Cr22Ni5Mo3N 0.03 2.00 1.0 0.02 0.030 21.0/ 23.0 4.50/ 6.50 2.50/ 3.50 0.08/ 0.20 S31500（3RE60）00Cr18Ni5Mo3Si2 0.03 1.2/ 2.00 1. 4/ 2.00 0.030 0.030 18.0/ 19.0 4.25/ 5.25 2.50/ 2.00 0.05/ 0.10 2．机械性能： 热处理温度℃Ab（MPa）≥As（MPa）≥∮≥布氏洛氏 S32750（SAF2507）00Cr22Ni5Mo3N 1025-1125 水 800 550 15 310 32 S31803（SAF2205） 00Cr22Ni5Mo3N 1020-1100 620 450 25 290 30.5 S31500（3RE60） 00Cr18Ni5Mo3Si2 980-1040 630 440 30 290 30.5 3．双相不锈钢的连续使用温度范围为-50℃-60℃。热加工温度应不低于950℃。 双相不锈钢简介 双相不锈钢是指它的微观组织是由铁素体相和奥氏体相二组成的材料，二相各约占50%。在实际使用中其中一相约在40-60%之间较为合适。 根据两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，使双相不锈钢成为一类集优良的耐腐蚀、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。它们的物理性能介于奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢之间，但更接近于铁素体不锈钢和碳钢。双相不锈钢的耐氯化物孔蚀和缝隙腐蚀能力与铬、钼和氮含量有关，其耐孔蚀和缝隙腐蚀能力可以类似于316不锈钢，或者高于海水用不锈钢如6%MO奥氏体不锈钢。所有的双相不锈钢耐氯化物应力腐蚀断裂的能力均明显强于300系列奥氏体不锈钢，而且其强度也大大高于奥氏体不锈钢，同时表现出良好的塑性和韧性。 双丰不锈钢各种产品形式：板材和带材管---焊管和无缝管锻材管件和法兰棒和丝
304不锈钢管知识介绍 304不锈钢管标准：304不锈钢管是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304不锈钢管相当于我国的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不锈钢管。304含铬19%，含镍9%。德国之行标准：DIN2462。 304不锈钢性能：304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性。在大气中耐腐蚀，如果是工业性气氛或重污染地区，则需要及时清洁以避免腐蚀。适合用于食品的加工、储存和运输。具有良好的加工性能和可焊性。304 不锈钢管是一种通用性的不锈钢管，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。如食品用设备，一般化工设备，原子能工业用设备。 304不锈钢管化学成份规格C Si Mn P S Cr Ni（镍）Mo SUS304 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.05 ≤0.03 18.00-20.00 8.25~10.50 - 304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好，能高到到1000-1200度。304不锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。 304不锈钢材料浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中，具有很强的抗腐蚀性。对碱溶液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力。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，18-8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。
1.4462 双相钢介绍 双相不锈钢(Duplex stainless steel) 双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。 双相不锈钢已经有60 多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930 年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。 1968 年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD) 的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。AOD 工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N 的添加。双相不锈钢添加N 元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。 双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型： 1、不含Mo 的低级双相不锈钢2304 ； 2、标准双相不锈钢2205(德标1.4462 )，占双相钢总量的80% 以上； 3、25%Cr 的双相不锈钢，典型代表合金255 ，可归为超级双相不锈钢； 4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr, 与255 合金相比Mo 和N 的含量增加。典型代表钢种2507 。 双相不锈钢中的合金元素主要是Cr铬、Mo钼、N氮、Ni镍，它们在双相钢中的作用如下：
1、Cr 铬 钢中最少含有10.5%的Cr才能形成保护钢不受大气腐蚀的稳定的钝化膜。不锈钢的耐蚀性能随Cr 的含量提高而增强。Cr 是铁素体元素，它可以使具有体心立方晶格的铁组织稳定，也可以提高钢在高温下的抗氧化能力。 2、Mo 钼 Mo 与Cr 协同作用能提高不锈钢的抗氯化物腐蚀的能力。Mo 在氯化物环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力是Cr的3倍（参见CPT公式）。Mo是铁素体形成元素，同样能促进形成金属间相。因此，通常奥氏体不锈钢中Mo 含量小于7.5%，双相钢中小于4%。 3、N 氮 N 元素可增加奥氏体和双相不锈钢的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力，并可以显著地提高钢的强度，它是固溶强化最有效的一个元素。在提高钢强度的同时，N 元素还可以增加奥氏体不锈钢和双相不锈钢的韧性，延缓金属间相的形成，使双相不锈钢有足够的时间进行加工和制造，还可以抵消因高Cr、Mo所带来的易于形成彷相的倾向， N是强烈的奥氏体元素，在奥氏体不锈钢中能部分取代Ni。双相不锈钢中一般加入几乎接近溶解度极限的N和用以调整达到相平衡的Ni。铁素体元素Cr 和Ni 与奥氏体形成元素Ni 和N 需要达到平衡，才能获得期望的双相组织。 4、Ni 镍 Ni 是稳定奥氏体组织的元素。铁基合金中添加Ni 可促使不锈钢从体心立方晶 体结构（铁素体）转化为面心立方晶体结构（奥氏体） Ni 可以延缓金属间相的形成，但效果远不如N 有效
2205不锈钢 2205不锈钢 双相不锈钢2205合金是由21％铬,2.5％钼及4.5％镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。 特点： 1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。 2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。2205合金特别适用于—50°F/+600°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。 化学成分：C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0～23.0 Ni 4.5～6.5 Mo3.0～3.5 N0.14～0.20(奥氏体-铁素体型） 性能补充：[1]主要成分：22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N；各国标准：NAS 329J3L、UN S S32205/S31803、DIN/EN 1.4462、ASTM A240、ASME SA-240；机械性能：抗拉强度：σb≥640Mpa；延伸率：δ≥25%；典型工况：20%稀硫酸，60℃以下，年腐蚀率＜0.1 mm；配套焊丝：ER2209。 2205双相不锈钢焊接和焊后热处理工艺研究 资料 2009-04-05 15:53:32 阅读648 评论0 字号：大中小 摘要：采用了等离子弧焊（PAW）打底+钨极氩弧焊（TIG）盖面和等离子弧焊（PAW）打底+熔化极氩弧焊（MIG）盖面两种焊接工艺焊接2205双相不锈钢，并对焊接接头进行了固溶处理，对采用两种焊接工艺的焊件进行金相组织、铁素体-奥氏体两相比例、力学性能以及耐点腐蚀性检测。结果表明，两种焊接工艺都可以保证焊接接头的各项性能均能满足技术要求，TIG焊盖面的焊接接头铁素体含量低于MIG焊盖面，且冲击韧性也于优于MIG焊盖面，而MIG焊盖面的焊接接头的耐点腐蚀性能优于TIG焊盖面。 关键词：2205双相不锈钢 TIG焊 MIG焊力学性能点腐蚀 一、引言 双相不锈钢是由奥氏体和铁素体两相组成，当两相比例约为50％时，双相不锈钢将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，使 其兼具奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点。 2205双相不锈钢是20世纪70年代首先由瑞典研制成功，材料牌号为SAF2205，属于第二代双相不锈钢。中国在80年代初开始研究相当SAF2205的00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢，它是一种典型的含N、超低碳、双相铁素体—奥氏体不锈钢，它具有较高的屈服强度（为奥氏体不锈钢的二倍）及良好的塑性，有
不锈钢基础知识 Quality
内容 一、不锈钢的定义 二、不锈钢的分类 三、合金元素的作用 四、不锈钢的一般物理性质 五、不锈钢材料的基本性能 六、不锈钢的焊接性能 七、不锈钢的耐腐蚀性能 八、不锈钢的冲压性能
一、不锈钢的定义 不锈钢的定义：不锈钢是指在大气中不容易生锈的钢； 是在特定的酸、碱、盐条件中比较耐腐蚀的钢。 由于不锈钢具有优异的耐腐蚀性、成型性，以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，因此在石油化工、 原子能源、轻工、纺织、食品、家用器械、船舶等方 面得到了广泛的应用。
二、不锈钢的分类 不锈钢的分类方法比较多，但通常按它的组织特点来进行分类，按这 种方法可以将不锈钢分成五大类，就是奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、 马氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。 不锈钢组织分类图 图例说明： 1.纵坐标为镍当量； Ni当量=Ni%+30×%C+0.5×%Mn 2.横坐标为铬当量； 铬当量=%Cr+%Mo+1.5×%Si+0.5×%Nb
二、不锈钢的分类 1、奥氏体不锈钢 奥氏体不锈钢为面心立方结构的奥氏体组织。 工业牌号可分为Cr-Ni和Cr-Ni-Mn-N两大类型。 在正常热处理条件下，钢的基体组织为奥氏体，在不恰当热处理或不同受热状态下，在奥氏体基体中有可能存在少量的碳化物及铁素体组织。 奥氏体不锈钢不能通过热处理方法改变它的力学性能，只能采用冷变形的方式进行强化。 可以通过加入钼、铜、硅等合金化元素的方法得到适用于各种使用条件的不同钢种，如316L、304Cu等。 无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性是这类钢种的重要特性。
不锈钢管规格表 Ф6x1 Ф34x2-8 Ф70x3-10 Ф152x3-20 Ф8x1-2 Ф36x2-8 Ф73x3-10 Ф159x3-25 Ф10x1-2 Ф38x2-8 Ф76x2-16 Ф168x3-30 Ф12x1-3 Ф40x2-8 Ф80x2-16 Ф180x3-30 Ф14x1-4 Ф42x2-8 Ф83x2-16 Ф219x4-35 Ф16x1-4 Ф45x2-8 Ф89x2-16 Ф245x5-35 Ф18x1-4 Ф48x2-8 Ф95x2.5-16 Ф273x5-40 Ф20x1-5 Ф50x2-8 Ф102x2.5-18 Ф325x5-40 Ф22x1-5 Ф51x2-8 Ф108x2.5-18 Ф355x7-40 Ф25x1.5-5 Ф57x2-10 Ф114x2.5-18 Ф377x8-45 Ф27x2-5 Ф60x2-10 Ф120x3-18 Ф426x8-50 Ф28x2-5 Ф63x2-10 Ф127x3-18 Ф456x8-50 Ф30x2-8 Ф65x3-10 Ф133x3-18 Ф530x8-50 Ф32x2-8 Ф68x3-10 Ф140x3-20 Ф630x10-40 不锈钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。另外，在折弯、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。 200不锈钢管材质-铬-镍-锰奥氏体不锈钢300不锈钢管材质-铬-镍奥氏体不锈钢301不锈钢管材质-延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。302不锈钢管材质-耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。303不锈钢管材质-通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。304不锈钢管材质- 即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。309不锈钢管材质-较之304有更好的耐温性。316不锈钢管材质-继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1]不锈钢水桶型号321不锈钢管材质-除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。400不锈钢管材质-铁素体和马氏体不锈钢408不锈钢管材质-耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。409不锈钢管材质-最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。410不锈钢管材质-马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。416不锈钢管材质-添加了硫改善了材料的加工性能。420不锈钢管材质-“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。430不锈钢管材质-铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。440不锈钢管材质-高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。500不锈钢管材质-耐热铬合金钢。600不锈钢管材质-马氏体沉淀硬化不锈钢。不锈钢630不锈钢管材质-最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。 单位：Ｋg/m
双相不锈钢、奥氏体、铁素体不锈钢之比较 所谓双相不锈钢是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。 由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下： （1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。 （2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。 （3）在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，再一些介质中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。 （4）具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量相当的奥氏体不锈钢相比，它的耐磨损腐蚀和疲劳腐蚀性能都优于奥氏体不锈钢。 （5）比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，和碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。 （6）不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对结构件应付突发事故如冲撞，爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下： （1）应用的普遍性与多面性不如奥氏体不锈钢，例如其使用温度必须控制在250摄氏度以下。 （2）其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷，热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。 （3）存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。 与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下： （1）综合力学性能比铁素体不锈钢好，尤其是塑韧性，不象铁素体不锈钢那样对脆性敏感。 （2）除耐应力腐蚀性能外，其他耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。 （3）冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。
第一章不锈钢基础知识 1. 不锈钢发展简史 不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。在冶金学和材料科学领域中，依据钢的主要性能特征，将含铬量大于12%，且以耐蚀性和不锈性为主要使用性能的一系列铁基合金称为不锈钢。 狭义的不锈钢是指在大气中不容易生锈的钢。广义的不锈钢指在特定条件下的酸、碱、盐中耐蚀的钢。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于钢的表面上富铬氧化膜（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量的提高而增加，当铬含量≥10%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。所以通常称不锈钢是铬含量为12%以上的铁基合金。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在石油化工、原子能、轻工、纺织、食品、家用器械等方面得到广泛的应用。通常对在大气、水蒸汽和淡水等腐蚀性较弱的介质中具有不锈性和耐腐蚀性的钢种称不锈钢；对在酸、碱、盐等腐蚀性强烈的环境中具有耐蚀性的钢种称耐酸钢。两个钢类因成分上的差异而导致了它们具有不同的耐蚀性，前者合金化程度低，一般不耐酸；后者合金化程度高，既具有耐酸性又具有不锈性。 为了了解不锈钢发展的历程，有必要追溯到本世纪初期。大约在1910年左右，在世界上的一些地方出现了对新材料需求的危机，这种对材料需求的动力使得人们发明了不锈钢，并使其得到了飞速发展。 在英格兰的希菲尔德，H. Brearly 希望发明一种新型材料用来制作存放重型枪支的桶，这种桶要求必须耐磨损和擦伤。他经过调查发现在合金材料中加入高含量的铬元素，这种材料就不容易被刻伤。这个重大发现使他获得了专利，即钢中加入9－16％的铬，并且碳含量小于0.70％，第一代不锈钢诞生了。这些不锈钢最初用于不锈钢餐具，而如今普通碳钢已经取代不锈钢在餐具领域的应用。 几乎与此同时，在德国埃森的B. Strauss 发现了一种适合用于热电偶和高温计的保护管的材料。在许多铁基合金中，他发现了含有高含量铬的铁－铬－镍合金。含有超过20％含量Cr的合金样品被发现在实验室里即使放置很长时间也不会生锈。这个发现开发出了含有0.25％碳，20％铬和7％镍的钢，即最初的奥氏体不锈钢。 在英格兰和德国人致力于研究不锈钢的同时，F.M. Becket 正在美国的尼亚加拉大瀑布潜心研究希望发现一种便宜且耐氧化的材料，用于
不锈钢 基 础 知 识 介 绍
一、不锈钢基础知识 不锈钢的定义及特性 定义：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，具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能，不必经过镀色等表面处理，而发挥其固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢（以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬含量至少为%，碳含量最大不超过%的钢）。 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。保持不锈钢的耐腐蚀性，钢必须含有%的铬。 特性：耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 强度高 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 常温加工，即容易塑性加工 不必表面处理，简便、维护简单 清洁，光洁度高 焊接性能好 不锈钢的分类 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。 a.化学成分分类： Cr系列：铁素体系列、马氏体系列； Cr-Ni系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 b.金相组织分类： 奥氏体不锈钢 铁素体不锈钢 马氏体不锈钢 双相不锈钢 沉淀硬化不锈钢 各元素对不锈钢性质的影响和作用 铬元素Cr:在不锈钢中其决定作用的元素。可提高不锈钢强度、硬 度、耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性，但同时会降低不锈钢的塑性和韧 性。 碳元素C：提高不锈钢强度，会降低耐腐蚀性。 镍元素Ni：耐腐蚀材料，提高不锈钢强度同时保持良好的塑性及韧性，高温下有防锈和耐热能力，是钢中组成奥氏体的元素。
不锈钢基础知识介绍(一) 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 不锈钢基础知识介绍(二) 不锈钢的定义是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良好的耐腐蚀性能，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。 特性和用途： 一般特性 ◆ 表面美观以及使用可能性多样化 ◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 ◆ 常温加工，即容易塑性加工 ◆ 因为不必表面处理，所以简便、维护简单 ◆ 清洁，光洁度高 ◆ 焊接性能好 各种不锈钢的特性和用途