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不锈铁简介_不锈铁弹簧

来源:弹簧厂      发布时间:15-01-25 04:38    次浏览   大小:  16px  14px  12px

不锈铁简介

通俗地说,不锈铁就是不容易生锈的铁,实际上一部分不锈铁,既有不锈性,又有耐酸性(耐蚀性)。不锈铁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。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明,铁在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性随铁中铬含水量的增加而提高,当铬含量达到一定的百分比时,铁的耐蚀性发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。不锈铁的分类方法很多。按室温下的组织结构分类,有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈铁;按主要化学成分分类,基本上可分为铬不锈铁和铬镍不锈铁两大系统;按用途分则有耐硝酸不锈铁、耐硫酸不锈铁、耐海水不锈铁等等,按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈铁、耐应力腐蚀不锈铁、耐晶间腐蚀不锈铁等;按功能特点分类又可分为无磁不锈铁、易切削不锈铁、低温不锈铁、高强度不锈铁等等。由于不锈铁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,所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。

奥氏体不锈铁 在常温下具有奥氏体组织的不锈铁。铁中含Cr约18%、Ni8%~10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈铁包括著名的18Cr-8Ni铁和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列铁。奥氏体不锈铁无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。此类铁除耐氧化性酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类铁中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈铁浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈铁具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用。
铁素体不锈铁 在使用状态下以铁素体组织为主的不锈铁。含铬量在11%~30%,具有体心立方晶体结构。这类铁一般不含镍,有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素,这类铁具导热系数大,膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类铁存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类铁获得广泛应用。
奥氏体--铁素体双相不锈铁 是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈铁。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些铁还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类铁兼有奥氏体和铁素体不锈铁的特点,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铁的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈铁相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈铁具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈铁。
马氏体不锈铁 通过热处理可以调整其力学性能的不锈铁,通俗地说,是一类可硬化的不锈铁。典型牌号为Cr13型,如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。粹火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械。根据化学成分的差异,马氏体不锈铁可分为马氏体铬铁和马氏体铬镍铁两类。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈铁、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈铁以及马氏体时效不锈铁等。


   不锈铁是含铬而不含镍的,也称为Cr不锈钢,就有一定的防腐蚀能力!不锈铁不是俗语,通俗认为具有铁磁性的不锈钢,主要指1Cr17(铁素体)系列、1Cr13(马氏体)系列,而Fe以奥氏体形不锈铁板材。
不锈铁板材是存在时不具铁磁性。文中以Ni/Cr区分容易误会,虽然它们导致了Fe的同素异构。但Fe、Ni为铁磁,Cr为顺磁性。高性能软磁材料1J系列很多是Ni基。
不锈铁与不锈钢相比主要是在于是否含镍!不锈铁一般是指日本的SUS430,国内为1Cr17,主要化学成分为:C:<0.12,Si:<0.75,Mn<1.00,P:<0.035,S<0.030,Ni:<0.60,Cr:16.00-18.00为铁素体不锈钢。
而不锈钢是既含铬又含镍的,由于镍属于较稳定元素,那么它的抗腐蚀能力自然要比不锈铁强很多!
由于镍的价格较贵,所以从成本上不锈钢要高于不锈铁,再加上抗腐蚀能力的差异,不锈钢价格比不锈铁高出1/4~1/3(仅供参考)

不锈铁的物理性能

 
不锈铁和碳铁的物理性能数据对比,碳铁的密度略高于铁素体和马氏体型不锈铁,而略低于奥氏体型不锈铁;电阻率按碳铁、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈铁排序递增;线膨胀系数大小的排序也类似,奥氏体型不锈铁最高而碳铁最小;碳铁、铁素体型和马氏体型不锈铁有磁性,奥氏体型不锈铁无磁性,但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性,可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。
奥氏体型不锈铁与碳铁相比,具有下列特点:
1)高的电阻率,约为碳铁的5倍。 2)大的线膨胀系数,比碳铁大40%,并随着温度的升高,线膨胀系数的数值也相应地提高。 3)低的热导率,约为碳铁的1/3。 不锈铁的力学性 不论不锈铁板还是耐热铁板,奥氏体型的铁板的综合性能最好,既有足够的强度,又有极好的塑性同时硬度也不高,这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈铁同绝大多数的其它金属材料相似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是:随着温度的降低,其冲击韧度减少缓慢,并不存在脆性转变温度。所以不锈铁在低温时能保持足够的塑性和韧性。 不锈铁的耐热性能 耐热性能是指高温下,既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性,同时在高温时双有足够的强度即热强性。

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