不锈钢紧固件的磁性和锁死现象

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如何预防螺栓咬死[1]

如何预防螺栓咬死[1]

如何预防锁死问题紧固件的锁死现象紧固件使用者经常会反映:为何不锈钢紧固件有时会有锁死的问题,而在使用碳钢紧固件时并不常发生类似现象,是不是不锈钢紧固件材质较软,碳钢紧固件相对来说比较硬的原因呢?没错!不锈钢与碳钢具有本质上的差别。

不锈钢具有较好的延展性,但其硬度与碳钢有一定的差距。

奥氏体不锈钢牌号316头标A4-80的硬度实际上只能达到相当于碳钢硬度等级的8.8级。

然而,这种说法只能说是对了一半。

锁死(Thread Galling,或称咬死)常发生在不锈钢,铝合金及钛合金制的紧固件上,这几类的金属合金本身有防锈蚀的特性,会在表面受损伤时,在金属表面产生一层薄薄的氧化层(以奥氏体不锈钢而言,就是氧化铬)来防止进一步更深入的锈蚀,当不锈钢紧固件被锁紧时,牙纹间所产生的压力与热力会破坏并抹去其间的氧化铬层,使得金属牙纹直接发生阻塞/剪切,进而发生黏着的现象。

当黏着现象持续发生时(通常不超过一圈完整牙径),将使得不锈钢紧固件完全锁死,再也无法卸下或锁上。

通常这一系列的阻塞→剪切→黏着→锁死的一连串动作就发生在短短的几秒种,因此,了解不锈钢制品的特性并遵正确操作手续都是防止不锈钢紧固件锁死的第一步。

产生锁死现象的外部原因:(1)没有正确选择产品在使用前应先确认产品的机械性能是否满足使用需求(如螺丝的抗拉强度和螺帽的安全负荷)。

另外,螺丝的长度选择应恰当,以旋紧后露出螺帽一到两个牙距为准。

(2)牙纹粗糙或有异物沾粘如有焊点及其它金属屑夹在牙纹间,常会导致锁死。

(3)用力太过或上锁速度过快尽可能选用扭力扳手或套筒扳手,避免使用活动扳手或电动扳手。

因为电动扳手常导致上锁速度过快,温度急速上升而锁死。

(4)施力方向角度错误,螺帽必须垂直于螺丝的轴线进行旋合。

切勿分倾斜。

(5)未使用垫圈垫圈/挡圈的使用能有效防止锁过紧的问题。

防止不锈钢紧固件锁死的预防拈花措施1,在使用不锈钢紧固件时,是否总是以固定的转速来锁螺帽?如果是初次使用或者不熟悉不锈钢产品工艺的使用者,应请教您的供应商有关不锈钢的相关特性。

不锈钢螺母咬死问题分析及解决措施

不锈钢螺母咬死问题分析及解决措施

度等 L 大 1 素。1 二 业上 常用的涂覆材料包括如 黄油 、 二 硫
化钼等 。
( 1 ) 不 锈 钢 自身 材 质 特性 。
( 2 ) 热 控 制 。热 是 螺 纹 咬 死 的 一 个重 要 【 大 1 素. 装 配
作 者 简 介 水 冷设 备 产 品结 构 设 计
摩 擦 系数 , 有 效 降 低 不 锈 钢 螺 纹 咬 死 的 慨 率 。经 验 表 明, 减 小 不 锈 钢 螺 纹 副 相互 配 合 摩 擦 力 能 够较 好 避 免 咬 死 问题 .据 此 提 出抗 咬 死 材 料 配 方 的设 计 原 则 : 减 小摩擦 润滑效 果好 . 防止 配合螺纹 副直接 摩擦 , 改 善 螺 纹 间 的配 合 表 面 。 另 外 . 涂 覆 材 料 设 计 还要 尽 可 能
系 统 解 决 方 案
不锈钢 螺母咬死 问题 分析 及解决措施
卢 果。 黑增 杰 , 杨红才, 宋超 锋
( 许 昌许 继 晶 锐 科 技 有 限 公 司, 河南 许昌 4 6 1 0 0 0 ) 摘 要 : 总 结 不 锈 铜 螺 母 在 紧 固过 程 中产 生 咬 死 现 象 的 主 要 原 因 , 并 通 过 理 论 分 析 以及 实验 验 证 给 出 防 止 咬 死 的
轴线旋合。
图 l 工 件 螺 母 安 装
2不锈 钢 螺母 咬 死解 决 方 案
( 1 ) 表 面 涂 覆 。采 用 表 面 涂 覆 可 以很 大 程 度 减 小
收 集 行 业 不 锈 钢 螺 母 在 拧 紧 过 程 中 咬 死 问 题 的 相关 资料 , 针 对 咬 死 问题 进 行 分 析 研 究 . 最 终 通 过 实
及 可 靠 性 研 究 工 作 、 收 稿 日期 : 2 0 l 7 。 0 4 . 0 2

不锈钢螺丝锁死原因分析及解决方案

不锈钢螺丝锁死原因分析及解决方案

前言
不锈钢紧固件在使用过程中会发生锁死现象,锁死现象有其客观因素,因为不锈钢和碳钢具有本质上的差别,不锈钢具有较好的延展性,但硬度与碳钢有一定的差距,不锈钢螺栓、螺母在装配使用锁紧过程中会在金属表面产生一层薄薄的氧化铬,它具有防腐蚀的作用,当不锈钢紧固件被锁紧时,牙纹间所产生的压力与热力会破坏和抹去氧化铬层,使得金属牙纹直接发生阻塞/剪切,进而发生黏着的现象。

当黏着的现象持续发生时(通常不超过一圈完整牙径),将使得不锈钢紧固件完全锁死,再也无法卸下或锁上。

通常这一系列的阻塞→剪切→黏着→锁死的一连串动作就发生在短短的几秒钟。

一;不锈钢紧固件产生锁死现象的外部原因:
1、牙纹损伤或有异物沾粘等会导致锁死现象发生,
2、用力太过或上紧速度过快都会导致温度急速上升而锁死.
二;防止不锈钢紧固件在使用过程中锁死的预防措施:
1;螺栓的长度选择应适当,以锁紧后露出螺母一到二个牙距为最佳
2;螺栓必须保持清洁,可适当添加润滑剂
3;螺母必须垂直于螺栓的轴线进行旋合,切勿倾斜
4;尽可能使用扭力扳手或套筒扳手,避免使用活动扳手或电动扳手
5;在高温状态下使用时须冷却,且使用时不要快速旋转,以免温度急速上升而导致锁死。

6;在旋紧过程中施力须均匀,用力不可超过安全扭力(附安全扭矩表)
三;不锈钢咬死的解决方案
深沪标准件公司有35年的不锈钢咬死解决经验,对容易咬死的产品,在其表面附着一层防咬死薄膜,彻底解决不锈钢产品咬死的现象,具体可联系我们。

深沪标准件。

紧固件制作工艺流程及材料要求

紧固件制作工艺流程及材料要求

低碳量钢含碳量低于0.20%、强度δb≤420N/mm2、要求冷作硬化趋势就小。
中碳钢或低碳、中碳合金钢要进行退火处理,退火后的硬度≤HRB 88为最 隹。退火过程中要防止脱碳和氧化皮的生成。 热镦工艺要求材料外观质量要好。加热温度不能有过烧现象,否则生成的 氧化皮直接影响到产品外观质量
(7)、各类元素对钢的性质的影响 1)、碳(C):提高钢件强度,尤其是其热处理性 能,但随着含碳 量的增加,塑性和韧性下降, 并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能。 2)、锰(Mn):提高钢件强度,并在一定程度上 提高可淬性。即在淬火时增加了淬硬渗入的强度, 锰还能改进表面质量,但是太多的锰对延展性和 可焊性不利。并会影响电镀时镀层的控制。 3)、镍(Ni):提高钢件强度,改善低温下的韧 性,提高耐大气腐蚀能力,并可保证稳定的热处 理效果,减小氢脆的作用
Q215
Q235 Q255 Q275
0.09—0.15 0.25—0.55
0.12—0.22 0.30—0.80 0.18—0.28 0.40—0.70 0.28—0.38 0.50—0.80
≤0.30
≤0.30 ≤0.30 ≤0.35
≤0.50
≤0.50 ≤0.50 ≤0.50
≤0.45
≤0.45 ≤0.45 ≤0.45
17
力学性能: Q195(A1) 屈服点 抗拉强度 Q215(A2) 屈服点 σs σb σs 195N/mm2 430N/mm2 215N/mm2
抗拉强度
Q235(A3) 屈服点 抗拉强度
σb
σs σb
335 ̄450N/mm2
235N/mm2 375 ̄500N/mm2
试验要求:
化学成份拉力试验、冷弯、常温冲击试验、 (标准是没有规定的,但工艺上要——冷镦锻压 偏试验)。

不锈钢紧固件进行应变硬化的原因

不锈钢紧固件进行应变硬化的原因

一、不锈钢紧固件的应变硬化现象不锈钢紧固件是一种应用广泛的机械零件,其具有耐腐蚀、抗氧化等特性,因此在各种领域得到了广泛的应用。

然而,不锈钢紧固件在使用时会出现应变硬化的现象,这一现象对其使用性能产生了一定的影响。

有必要对不锈钢紧固件进行应变硬化的原因进行深入的研究和探讨。

二、应变硬化的基本原理应变硬化是指金属材料在受到应变(例如拉伸、压缩等)作用后,其晶粒受到变形,导致晶格的错位增多,从而形成位错。

这些位错互相阻碍,使得材料的形变停止,从而引起材料的硬度和强度增加的现象。

在不锈钢紧固件中,应变硬化是导致其材料强度和硬度提高的根本原因。

三、应变硬化的原因1.材料结构:不锈钢紧固件通常采用奥氏体、铁素体和马氏体等不同的金属结构,这些不同的结构对应变硬化产生了不同的影响。

奥氏体具有高的延展性,因此在受到应变作用后,容易发生位错的产生和堆积,导致应变硬化现象的出现。

而马氏体则具有较高的强度和硬度,在应变作用后也容易产生应变硬化现象。

不同的金属结构是导致不锈钢紧固件应变硬化的重要原因之一。

2.应力状况:在不锈钢紧固件使用过程中,受到的力的大小和方向对其应变硬化起着重要的影响。

一般情况下,应变硬化主要发生在拉伸力作用下,而在压缩力作用下,应变硬化的程度较小。

在复杂的力的作用下,不锈钢紧固件的应变硬化现象也会更加显著。

3.工艺条件:不锈钢紧固件的制造和加工过程中也会对其应变硬化产生影响。

在锻造、冷加工、热处理等过程中,金属晶粒受到应变作用,从而产生位错,导致应变硬化的发生。

四、应变硬化的影响1.影响材料的延展性:应变硬化会使得不锈钢紧固件的延展性降低,从而在使用过程中容易发生断裂和损坏。

2.影响材料的加工性:应变硬化会使得不锈钢紧固件的加工性变差,增加了制造和加工的难度。

3.提高了材料的硬度和强度:虽然应变硬化会影响不锈钢紧固件的延展性和加工性,但同时也提高了材料的硬度和强度,使得其在某些领域具有更好的耐磨耐腐蚀性能。

不锈钢螺丝锁死的原因

不锈钢螺丝锁死的原因

不锈钢螺丝锁死的原因一、引言不锈钢螺丝作为一种常用的紧固件,广泛应用于工程、机械制造等领域。

然而,有时候我们会遇到不锈钢螺丝锁死的情况,这给工作带来了困扰。

本文将从几个方面探讨不锈钢螺丝锁死的原因,并提出相应的解决方法。

二、不锈钢螺丝锁死的原因1. 螺纹损坏不锈钢螺丝的螺纹损坏是导致锁死的主要原因之一。

螺纹损坏可能是由于螺丝材料质量不良、工作环境恶劣等因素引起的。

当螺纹损坏后,不锈钢螺丝无法正常旋转,从而导致锁死现象的发生。

2. 螺纹润滑不足螺纹润滑不足也是不锈钢螺丝锁死的常见原因之一。

在螺纹表面涂抹润滑剂可以减少螺纹之间的摩擦力,从而降低锁死的风险。

然而,在一些特殊工作环境中,如高温、高压等条件下,润滑剂可能会失效,导致不锈钢螺丝锁死。

3. 松动力矩过大当不锈钢螺丝的松动力矩过大时,容易导致螺丝锁死。

松动力矩是指螺丝在工作过程中所受到的力矩大小,当力矩过大时,螺丝容易被过度紧固,从而锁死。

因此,在使用不锈钢螺丝时,需要根据实际情况合理选择松动力矩。

4. 腐蚀不锈钢螺丝的腐蚀也是导致锁死的重要原因之一。

在一些腐蚀性环境中,如酸性或碱性介质中,不锈钢螺丝容易受到腐蚀,导致表面粗糙,从而增加了螺纹之间的摩擦力,进而引发锁死现象。

5. 过度紧固过度紧固也是不锈钢螺丝锁死的原因之一。

在紧固过程中,如果过度施加力量,螺丝可能会被过紧地固定在工件上,从而导致锁死。

因此,在使用不锈钢螺丝时,需要注意施加适当的力量,以防止过度紧固。

三、解决方法1. 检查螺纹在使用不锈钢螺丝之前,应仔细检查螺纹是否完好。

如发现螺纹损坏,应及时更换,以避免产生锁死现象。

2. 使用适当的润滑剂在螺纹表面涂抹适量的润滑剂可以减少螺纹之间的摩擦力,降低锁死的风险。

但需要根据工作环境选择合适的润滑剂,以确保其有效性。

3. 控制松动力矩在使用不锈钢螺丝时,应根据实际情况合理选择松动力矩。

过小的松动力矩可能导致松动,而过大的松动力矩则容易导致锁死。

不锈钢磁性和生锈问题探究

不锈钢磁性和生锈问题探究

不锈钢磁性和生锈问题探究1、钢铁能否吸磁?在现实生活中,大多数人都认为不锈钢是没有磁性的,并借助磁铁来鉴别不锈钢,这种方法很不科学。

首先很多金属一般都可以仿不锈钢的外观颜色,也没有磁性,容易误认为是不锈钢;而即使是我们目前最常使用的304钢种,在经过冷加工后,也会出现不同程度的磁性。

所以不能只凭一块磁铁来判断不锈钢的真伪。

那么,不锈钢的磁性究竟是怎么来的?是由磁铁的特性决定的。

如果按原子电流解释就是电流产生的磁场磁化别的物体,磁化物体产生电场,电场互相作用产生力的作用物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。

在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转。

电子的这两种运动都会产生磁性。

但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。

因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。

铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。

铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。

磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。

我们就说磁铁有磁性了。

2、退磁机退磁原理:退磁处理最重要的两个条件:磁极交迭;磁场强度递减。

a.磁极交迭的方法:磁化电流采用交流电,交替改变直流电方向转变磁场中试件的方向;b.磁场强度递减的方式试件渐离磁场或磁场渐离试件,由电源控制电流衰减或分段步降。

市面上的退、脱、消磁机(器)型号、规格多种多样,退磁的对象,效果有所不同,但都是根据上述原理设计、生产制造出来的。

3、不锈钢带磁的原因:人们常以为磁铁吸附不锈钢材,验证其优劣和真伪,不吸无磁,认为是好的,货真价实;吸者有磁性,则认为是冒牌假货。

其实,这是一种极其片面的、不切实的错误的辨别方法。

不锈钢的种类繁多,常温下按组织结构可分为几类:1、奥氏体型:如304、321、316、310等;2、马氏体或铁素体型:如430、420、410等;奥氏体型是无磁或弱磁性,马氏体或铁素体是有磁性的。

不锈钢紧固件的磁性和锁死现象

不锈钢紧固件的磁性和锁死现象

不锈钢紧固件的磁性和锁死现象.txt你妈生你的时候是不是把人给扔了把胎盘养大?别把虾米不当海鲜。

别把虾米不当海鲜。

不锈钢紧固件的磁性和锁死现象一. 奥氏体不锈钢的磁性(ISO3506,GB/T3098.6)所有奥氏体不锈钢紧固件,通常是无磁的;经冷加工后,有些磁性可能是明显的。

各种材料被磁化能力的特性,也适用于不锈钢。

只有在真空状态下才有可能完全无磁。

磁场中材料的磁导率的测量是相对于材料在真空中的磁导率μr而言,如果μr接近于1,则该材料具有低的磁导率。

例如: A2[μr≈1.8] A4[μr≈1.015] A4L[μr≈1.005] F1[μr≈5]磁性的强弱与钢材的合金成分密切相关:磁性公式:MD30=551-462*(C+N)-9.2*Si-8.1*Mn-13.7*Cr-29*(Ni+Cu)-18.5*mo此值愈小磁性愈小。

二. 紧固件的锁死现象紧固件使用者经常会反映:为何不锈钢紧固件有时会有锁死的问题,而在使用碳钢紧固件时并不常发生类似现象,是不是不锈钢紧固件材质较软、碳钢紧固件相对来说比较硬的原因呢?没错!不锈钢与碳钢具有本质上的差别。

不锈钢具有良好的延展性,但其硬度与碳钢有一定差距。

奥氏体不锈钢牌号316头标与A4-80的硬度实际上只能达到相当于碳钢硬度等级的8.8级。

然而,这种说法只能说是对了一半。

锁死(Thread Galling)常发生在不锈钢、铝合金及钛合金制的紧固件上,这几类的金属合金本身有防锈性,会在表面受损伤时,在金属表面产生一层薄薄的氧化层(以奥氏体不锈钢而言,就是氧化铬)来防止进一步更深入的锈蚀。

当不锈钢紧固件被锁紧时,牙纹间所产生的压力与热力会破坏并抹去其间的氧化铬层,使得金属牙纹直接发生阻塞/剪切,进而发生黏着的现象。

当黏着的现象持续发生时(通常不超过一圈完整牙径),将使得不锈钢紧固件完全锁死,再也无法卸下或锁上。

通常这一系列的阻塞→剪切→黏着→锁死的一连串动作就发生在短短的几秒钟,因此,了解不锈钢制品的特性并遵循正确操作手续都是防止不锈钢紧固件锁死的第一步。

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不锈钢紧固件的磁性和锁死现象一. 奥氏体不锈钢的磁性(ISO3506,GB/T3098.6)所有奥氏体不锈钢紧固件,通常是无磁的;经冷加工后,有些磁性可能是明显的。

各种材料被磁化能力的特性,也适用于不锈钢。

只有在真空状态下才有可能完全无磁。

磁场中材料的磁导率的测量是相对于材料在真空中的磁导率μr而言,如果μr接近于1,则该材料具有低的磁导率。

例如: A2[μr≈1.8] A4[μr≈1.015] A4L[μr≈1.005] F1[μr≈5]磁性的强弱与钢材的合金成分密切相关:磁性公式:MD30=551-462*(C+N)-9.2*Si-8.1*Mn-13.7*Cr-29*(Ni+Cu)-18.5*mo此值愈小磁性愈小。

二. 紧固件的锁死现象紧固件使用者经常会反映:为何不锈钢紧固件有时会有锁死的问题,而在使用碳钢紧固件时并不常发生类似现象,是不是不锈钢紧固件材质较软、碳钢紧固件相对来说比较硬的原因呢?没错!不锈钢与碳钢具有本质上的差别。

不锈钢具有良好的延展性,但其硬度与碳钢有一定差距。

奥氏体不锈钢牌号316头标与A4-80的硬度实际上只能达到相当于碳钢硬度等级的8.8级。

然而,这种说法只能说是对了一半。

锁死(Thread Galling)常发生在不锈钢、铝合金及钛合金制的紧固件上,这几类的金属合金本身有防锈性,会在表面受损伤时,在金属表面产生一层薄薄的氧化层(以奥氏体不锈钢而言,就是氧化铬)来防止进一步更深入的锈蚀。

当不锈钢紧固件被锁紧时,牙纹间所产生的压力与热力会破坏并抹去其间的氧化铬层,使得金属牙纹直接发生阻塞/剪切,进而发生黏着的现象。

当黏着的现象持续发生时(通常不超过一圈完整牙径),将使得不锈钢紧固件完全锁死,再也无法卸下或锁上。

通常这一系列的阻塞→剪切→黏着→锁死的一连串动作就发生在短短的几秒钟,因此,了解不锈钢制品的特性并遵循正确操作手续都是防止不锈钢紧固件锁死的第一步。

不锈钢紧固件锁死的原因一般有:1)牙纹粗糙或有异物沾粘。

如有焊点及其它金属屑夹在牙纹间,常会导致锁死;2)用力太过或上锁速度过快尽可能选用扭力扳手或套筒扳手,避免使用活动扳手或电动扳手。

因为电动扳手常导致上锁速度过快,温度急速上升而锁死;3)施力方向角度错误。

螺帽必须垂直于螺丝的轴线进行旋合,切勿倾斜;4)未使用垫圈。

垫圈的使用能有效防止上锁过紧的问题。

要防止不锈钢紧固件的锁死,通常采用以下手段:1)减缓上锁的速度。

一般来说,减缓上锁的速度能大幅度减少锁死的机会,因为热能常发生在上锁的时候,当热能增加时锁死的机会也将增加;2)可使用黄油、二硫化钼、石墨、云母或滑石粉来润滑内外牙纹,以减少锁死发生;3)扣停Coating也是一种有效的润滑方式,经过扣停处理的螺帽,将如同在螺帽与螺丝之间多了一层润滑膜。

三. 奥氏体不锈钢螺栓和螺钉的破坏扭矩M1.6~M16(粗牙螺纹)破坏扭矩T m(N.m)螺纹性能等级507080 M1.60.150.200.24M20.300.400.48M2.50.600.900.96M3 1.10 1.60 1.80M4 2.70 3.80 4.30M5 5.507.808.80M69.3013.0015.00M823.0032.0037.00M1046.0065.0074.00M1280.00110.00130.00 M16210.00290.00330.不锈钢常用材料对照表牌号化学成份TYPE C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu302HQ0.08 1.00 2.000.0450.0308.0-10.017.0-19.0----- 3.0-4.03030.15 1.0 2.000.20≧0.158.0-10.017.0-19.0≦0.60------3040.08 1.00 2.000.0450.038.0-10.017.0-20.0--------------304HC0.08 1.00 2.000.0450.038.0-10.017.0-20.0------- 2.0-3.03160.08 1.00 2.000.0450.0310.0-14.016.0-18.0 2.0-3.0------316L0.03 1.00 2.000.0450.0310.0-14.016.0-18.0 2.0-3.0------310S0.08 1.50 2.000.0450.0319.0-22.024.0-26.0-----------不锈钢材料中的各种元素及其作用1.铬——是构成不锈钢的基本元素。

铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。

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。

因而可显著提高钢的耐蚀性。

铬的含量越高,钢的耐蚀性能越好。

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。

2.镍——单独不能构成不锈钢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。

所以,镍不能单独构成不锈钢。

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。

3.锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。

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。

因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。

但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。

同时,高锰奥氏体钢不易加工。

因此,在不锈钢中不单独使用锰,只用部分代替镍。

4.碳——在不锈钢中具有两重性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0.85~1.00%之间。

如9Cr18钢等。

5.钛和铌——能防止不锈钢的晶间腐蚀不锈钢加热到450~800℃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。

这种腐蚀叫做晶间腐蚀。

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。

6.钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能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。

镍在锰等元素的含量要相应的提高。

7.硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力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。

向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高,它的作用与加硅的功能相仿。

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。

硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大,但也有很多缺点。

最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。

8.钨和钒加入钢中,其主要作用是提高钢的热强性。

9.硼高铬铁素体不锈钢(Cr17MO2Ti)中加0.005%的硼,可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高;奥氏体不锈钢中加入微量(0.0006~0.0007%)的硼,可使钢的热态塑性改善;硼对提高钢的热强性有良好的作用,可使不锈钢的热强性显著提高;含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。

但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。

10.除以上元素外,有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢的性能。

以上谈到了构成不锈钢的基本元素——铬,和影响不锈钢组织、性能的重要元素——碳,以及改善不锈钢性能和组织的添加元素——镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、硅、铝、钨、钒、硼等十多个元素。

在工业上实际应用的不锈钢,很多钢中同时存在着几种至十几种合金元素,当几种元素共存于不锈钢这一统一体中时,决定不锈钢组织的是各种元素影响的总和。

各种元素对不锈钢组织的影响,根据其共同性,概括起来,基本上分属于两大类:一类是形成或稳定奥氏体的元素,它们是碳、镍、锰、氮、铜、以碳和氮的作用程度最大;另一类是形成铁素体的元素,它们是铬、钨、钼、铌、硅、钛、钒、铝等,这一类元素形成铁素体的作用,如以铬为1来加以比较,其他元素的作用都比铬大。

这两类元素共存于不锈钢中时,不锈钢的组织就取决于他们互相影响的结果。

如果稳定奥氏体的元素的作用居于主要方面的话,不锈钢的组织就以奥氏体为主,很少以至没有铁素体;如果他们的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温的话,这种不稳定的奥氏体在冷却时即发生马氏体转变,钢的组织则为马氏体;如果形成铁素体的元素的作用成为主要方面的话,钢的组织则以铁素体为主。

不锈钢的性能除工艺因素外,主要取决于其内部组织的构成,而构成不锈钢组织的是各种合金元素在钢中的总和。

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