什么是不锈钢工程材料(不锈钢与不锈铁如何辨别？)

今天给各位分享什么是不锈钢工程材料的知识，其中也会对不锈钢与不锈铁如何辨别？进行分享，希望能对你有所帮助！

本文导读目录：

1、什么是不锈钢工程材料

2、不锈钢与不锈铁如何辨别？

3、各种元素对不锈钢的性能和组织的影响

什么是不锈钢工程材料

　　工程材料有各种不同的分类方法，一般都将工程材料按化学成分分为金属材料、非金属材料、高分子材料和复合料四大类。

　　像平常我们提到工程材料都会说到什么水泥、沙子、钢筋、混泥土等等，但是工程材料中的金属材料常是和钢材有关的。

　　而近些年随着不锈钢管的普及，在各个工地的现场也是越来越多的出现不锈钢管的身影。

不锈钢与不锈铁如何辨别？

　　为增强耐腐蚀性，马氏体不锈钢的碳含量都是控制在非常低的含量范围，通常不超过0.4%。

　　碳含量越低，不锈钢的耐腐蚀性就越高，而含碳量越高，基体中的含碳量就越高，那么不锈钢的强度和硬度就越高，但这会形成铬的碳化物量也就越多，如此不锈钢的耐腐蚀性就变得越差。

　　所以可以看出，4Cr13的强度、硬度指标都要比1Cr13，但其耐腐蚀性却要差于1Cr13。

　　铁素体不锈钢，因为加热和冷却时不会产生相变，所以不能用热处理方法来强化不锈钢。

　　如果在加热过程中晶粒粗化，只能使用冷塑性变形及再结晶来改良组织，改良性能。

　　18-8型不锈钢在退火状态下表现出奥氏体加碳化物的组织，碳化物的存在，对不锈钢的耐腐蚀性能伤害较大，所以一般使用固溶处理方法，就是把不锈钢加热到1100℃后水冷，使碳化物溶解在高温下所得到的奥氏体中，再通过快冷，就在室温下获得单相的奥氏体组织。

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各种元素对不锈钢的性能和组织的影响

　　在氧化性介质中，铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜，这层氧化膜很致密，并与金属基本结合得很牢固，保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀；铬还能有效地提高钢的电极电位。

　　当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。

　　当含铬量达到25%、37.5%原子时，会发生第二次第三次的突变，使钢具有更高的耐腐蚀性能。

　　镍对不锈钢耐腐蚀的影响，只有它与铬配合时才能充分显示出来。

　　因为，低炭镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量需达24%；要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，含镍量需在27%以上。

　　而在含铬18%的钢中加入9%的镍，就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织，并可以提高钢对非氧化性介质（如：稀硫酸、盐酸、磷酸等）的耐蚀性，并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。

　　锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一，而氮的作用比镍大很多，约为镍的40倍左右。

　　因此，在不锈钢中不单独使用锰，只用部分代替镍。

　　碳在不锈钢中的含量及其分布的形式，在很大程度上左右着不锈钢的性能和组织：一方面碳是稳定奥氏体元素，并作用的程度很大，约为镍的30倍，含碳量高的（马氏体）不锈钢，完全可以接受淬火强化，从而在机械性能方面可大大提高它的强度；另一方面由于碳和铬的亲和力很大，在不锈钢中要占用十七倍碳量的铬与它结合成碳化铬。

　　随着钢中含碳量的增加，则与碳形成碳化物的铬越多，从而显著降低钢的耐蚀性。

　　所以，从强度与耐腐蚀性能两方面来看，碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。

　　在实际应用中，为了达到耐腐蚀的目的，不锈钢的含碳量一般较低，在大多在0.1%左右，为了进一步提高钢的耐腐蚀能力，特别是抗晶间腐蚀的能力，常采用超低碳的不锈钢，含碳量在0.03%甚至更低；但用于制造滚动轴承、弹簧、工具等不锈钢，由于要求有高的硬度和耐磨性，因而含碳量较高，一般均在0.851.00%之间。

　　不锈钢加热到450800℃时，常常由于在晶界析出铬的碳化物而使晶界附近的含铬量下降形成贫铬区，导致晶界附近的电极电位下降，从而引起电化学腐蚀。

　　常见的如在焊缝附近的热影响区内发生的晶间腐蚀。

　　而钛和铌是强碳化物形成元素，它与碳的亲和力比铬大得多，钢中加入钛或铌，就能使钢中的碳首先与钛或铌形成碳化物，而不与铬形成碳化物，从而保证晶界附近不致因贫铬而产生晶间腐蚀。

　　因此，钛和铌常用来固定钢中的碳，提高不锈钢抗晶间腐蚀的能力，并改善钢的焊接性能。

　　钛或铌的加入量要根据含碳量而定，一般为：钛的加入量为含碳量的5倍，铌为碳的8倍。

　　钼和铜能提高不锈钢对硫酸、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。

　　钼还能显著提高对含氯离子的介质（如盐酸）以及有机酸中的耐蚀能力。

　　但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用，含钼的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍；铜加入铬锰氮不锈钢中，会加速不锈钢的晶间腐蚀。

　　钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响，因此在含钼钢中，为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。

　　硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著，含5%铬及1%硅的钢，抗氧化的能力可与12%铬钢相等。

　　如使钢在1000℃能抵抗氧化，含0.5%硅时需要22%的铬，如加入2.5～3%的硅以后，只需要12%的铬就可以了。

　　有资料还介绍，向Cr15Ni20的铬镍钢中加2.5%的硅，抗氧化性能可相当Cr15Ni60的铬镍合金。

　　向高铬钢中加硅和铝的目的：一是为了进一步提高钢的抗氧化性能，二是为了节约用铬。

　　不锈钢的耐腐蚀性主要是因为在钢中添加了较高含量的Cr元素，Cr元素易于氧化，能在钢的表面迅速形成致密的Cr2O3氧化膜，使钢的电极电和在氧化介质中的耐蚀性发生突变性提高，不锈钢的耐腐蚀性能主要依靠表面覆盖的这一层极薄的(约1mm)致密的钝化膜，这层钝化膜与腐蚀介质隔离，是不锈钢防护的基本屏障，如果钝化膜不完整或有缺陷被破坏，不锈钢仍会被腐蚀。

　　奥氏体组织就是由奥氏体单晶体结晶形成的团状组织,镶嵌在钢材质中,改善钢材性能。

　　在淬火处理中，铁的晶体结构转变其性质变化的内在因素。

那么以上的内容就是关于什么是不锈钢工程材料的介绍了，不锈钢与不锈铁如何辨别？是小编整理汇总而成，希望能给大家带来帮助。