不锈钢简介:不易生锈的钢,耐腐蚀性与铬含量密切相关
不锈钢简介通俗地说,不锈钢就是不易生锈的钢。事实上,有些不锈钢既具有防锈性能,又具有耐酸性(耐腐蚀)性能。
不锈钢的不锈和耐腐蚀是由于其表面形成了富铬氧化膜(钝化膜)。这层薄膜将金属与外部介质隔离,防止金属进一步腐蚀,并具有自我修复的能力。如果一旦损坏,钢中的铬会与介质中的氧重新生成钝化膜,继续发挥保护作用。
这种不锈性和耐腐蚀性是相对的。试验表明,钢在大气、水等弱介质和硝酸等氧化性介质中的耐蚀性随着钢中铬水含量的增加而提高。当铬含量达到一定百分比时,钢的耐腐蚀性能变差。突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐腐蚀到耐腐蚀。不锈钢的不生锈还与使用环境有关。不同的环境需要使用不同铬含量的不锈钢。
铬含量的高低是决定不锈钢性能的根本因素。据悉,欧美国家标准规定铬含量最低不能低于10.5%,日本规定为11%,我国为12%。
不锈钢分类
不锈钢有五种基本类型:奥氏体、铁素体、马氏体、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。
(1)奥氏体不锈钢无磁性。典型的钢种添加了18%的铬,并含有一定量的镍以增加耐腐蚀性。它们是广泛使用的钢种。
(2)铁氧体具有磁性,其主要成分是铬,所占比例为17%。这种材料具有良好的抗氧化性。
(3)马氏体不锈钢也具有磁性。铬含量通常为13%,并含有适当比例的碳。它们可以通过淬火和回火来硬化。
(4)双相不锈钢具有铁素体和奥氏体的混合组织。铬含量在18%~28%之间,镍含量在4.5%~8%之间。它们具有很强的抗氯化物腐蚀能力。良好的结果。
(5)沉淀不锈钢常规铬含量为17,添加一定量的镍、铜、铌,可通过沉淀、时效使其硬化。
按金相组织可分为:
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(1)铁素体不锈钢(400系列),即铬不锈钢,主要代表有Gr13、G17、Gr27-30;
(2)奥氏体不锈钢(300系列)、铬镍不锈钢,主要代表有304、316、321等;
(3)马氏体不锈钢(200系列)、铬锰不锈钢,含碳量较高,主要代表为1Gr13等。
不锈钢为什么会生锈?
生锈原因:铬是关键
不锈钢材料可能因以下原因生锈:
(1)使用环境中存在氯离子
氯离子广泛存在,如食盐/汗渍/海水/海风/土壤等。不锈钢在氯离子存在下腐蚀得非常快,甚至比普通低碳钢腐蚀得更快。因此,对不锈钢的使用环境有要求,需要经常擦拭,去除灰尘,保持清洁干燥。 (这会给他一个“不当使用”评级。)
美国有一个例子:一家公司用橡木容器盛装含有氯离子的溶液。这个容器已经使用了近一百年。它计划在 20 世纪 90 年代更换它。由于橡木材质不够现代,16天后就换成了不锈钢容器。因腐蚀而泄漏。
(2)未经固溶处理
合金元素未溶解到基体中,导致基体组织中合金含量低,耐蚀性差。
(3)自然晶间腐蚀
这种不含钛和铌的材料容易发生晶间腐蚀。添加钛和铌,再加上稳定化处理,可以减少晶间腐蚀。一种能在空气或化学腐蚀介质中抵抗腐蚀的高合金钢。不锈钢表面美观,耐腐蚀性能好。它不需要进行彩色电镀等表面处理,而是可以利用不锈钢固有的表面特性,并被用于许多应用。钢的一种,通常称为不锈钢。
代表性能有13铬钢、18-8铬镍钢等高合金钢。从金相角度看,由于不锈钢中含有铬,因此表面形成一层很薄的铬膜。这层薄膜隔离了侵入钢材的氧气,起到耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢固有的耐腐蚀性,钢中必须含有12%以上的铬。
用于需要焊接的地方。较低的碳含量可以最大限度地减少靠近焊缝的热影响区碳化物的析出,而碳化物的析出在某些环境下可能会引起不锈钢的晶间腐蚀(焊接侵蚀)。因为它会损伤不锈钢表面并粘附铁粉,引起生锈。
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日常生活中,我们有时会发现街道上一些旗杆、公交候车亭、灯箱等设施的不锈钢有明显的锈蚀和酸洗现象。不锈钢既然钝化了,为什么还会生锈呢?造成这些情况的原因有两个。首先,材质中铬含量低,是劣质不锈钢。其次,它根本就不是不锈钢,而是用电镀来欺骗用户。
据了解,现在很多装饰材料都采用这种电镀工艺来处理其外观。由于材质是普通钢材,当电镀层剥落后,自然会生锈。
不锈钢具有抵抗大气氧化的能力——即不锈钢,同时还具有在含有酸、碱、盐的介质中抵抗腐蚀的能力——即耐腐蚀。但其耐腐蚀性能随钢本身的化学成分、添加状态、使用条件和环境介质类型而变化。
如304钢管,在干洗的气氛中,有绝对良好的抗锈蚀能力,但如果将其移至海滨,在含有大量盐分的海雾中,很快就会生锈; 316钢管性能非常好。好的。因此,并不是任何一种不锈钢都能在任何环境下耐腐蚀、不生锈。
不锈钢依靠其表面形成极薄、坚固、细腻、稳定的富铬氧化膜(保护膜),阻止氧原子的继续渗透和氧化,从而获得防锈的能力。一旦这层薄膜因某种原因不断受到破坏,空气或液体中的氧原子就会不断渗透或金属中的铁原子不断析出,形成疏松的氧化铁,金属表面就会受到不断的腐蚀。这种表面膜被破坏的方式有很多种,日常生活中最常见的有以下几种:
1、含有其他金属元素的灰尘或异种金属颗粒的附着物积聚在不锈钢表面。在潮湿的空气中,附件和不锈钢之间的冷凝水将两者连接成微型电池,引发电化学反应。 ,保护膜被破坏,称为电化学腐蚀。
2、有机汁液(如蔬菜、面汤、痰液等)粘附在不锈钢表面。在水和氧气存在下,它们形成有机酸。时间长了,有机酸会腐蚀金属表面。
3、不锈钢表面含有酸、碱、盐物质(如碱水、石灰水溅到墙面装饰上),造成局部腐蚀。
4、在污染空气中(如含有大量硫化物、碳氧化物、氮氧化物的大气),遇到冷凝水时,会形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀。
以上情况均会造成不锈钢表面保护膜损坏,引起腐蚀。因此,为了确保金属表面永久光亮且不会生锈,建议采取以下建议:
1、装饰不锈钢表面必须经常清洁、擦洗,去除附着物,消除引起修饰的外界因素。
2、海边地区宜采用316不锈钢。 316材质可以抵抗海水腐蚀。
3、市场上部分不锈钢管的化学成分达不到相应的国家标准,不能满足304材质要求。因此也会造成生锈,这就需要用户慎重选择信誉好的厂家的产品。
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