為您揭秘不銹鋼是如何制造的?

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  不銹鋼制品與我們的日常生活休戚相關,那到底是什么原因能讓其長期間不生銹跡,真空技術網為您帶來“不銹鋼”的制造過程!

揭秘不銹鋼是怎么制造出來的?

  不銹鋼(Stainless Steel)是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐化學介質腐蝕(酸、堿、鹽等化學浸蝕)的鋼種稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異而使他們的耐蝕性不同,普通不銹鋼一般不耐化學介質腐蝕,而耐酸鋼則一般均具有不銹性。

為您揭秘不銹鋼是如何制造的

不銹鋼的歷史起源

  不銹鋼的發明和使用,要追溯到第一次世界大戰時期。英國科學家布享利·布雷爾利受英國政府軍部兵工廠委托,研究武器的改進工作。那時,士兵用的步槍槍膛極易磨損,布雷爾利想發明一種不易磨損的合金鋼。

  布雷爾利發明的不銹鋼于1916年取得英國專利權并開始大量生產,至此,從垃圾堆中偶然發現的不銹鋼便風靡全球,亨利·布雷爾利也被譽為“不銹鋼之父”第一次世界大戰時,英國在戰場上的槍支,總是因槍膛磨損不堪使用而運回后方。軍工生產部門命令研制高強度耐磨合金鋼的布雷爾利,專門研究解決槍膛的磨損問題。布雷爾利和其助手搜集了國內外生產的各種型號的鋼材,各種不同性質的合金鋼,在各種不同性質的機械上進行性能實驗,然后選擇出較為適用的鋼材制成槍枝。

為您揭秘不銹鋼是如何制造的

  一天,他們實驗了一種含大量鉻的國產合金鋼,經耐磨實驗后,查明這種合金并不耐磨,說明這不能制造槍支,于是,他們記錄下實驗結果,往墻角一扔了事。幾個月后的一天,一位助手拿著一塊锃光瓦亮的鋼材興沖沖跑來對布雷爾利說:“先生,這是我在清理倉庫時發現的毛拉先生送來的合金鋼,您是否實驗一下,看它到底有什么特殊作用!”“好!”布雷爾利看著光亮耀眼的鋼材,高興地說。

  實驗結果證明:它是一塊不怕酸、堿、鹽的不銹鋼。這種不銹鋼是德國的毛拉在1912年發明的,然而,毛拉卻并不知道這種不銹鋼有什么用途。布雷爾利心里盤算道:“這種不耐磨卻耐腐蝕的鋼材,不能制槍枝,是否可以做餐具呢?”他說干就干,動手制作了不銹鋼的水果刀、叉、勺、果盤及折疊刀等。

不銹鋼的主要類型

  “不銹鋼”一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼,而是表示一百多種工業不銹鋼,所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。成功的關鍵首先是要弄清用途,然后再確定正確的鋼種。和建筑構造應用領域有關的鋼種通常只有六種。它們都含有17~22%的鉻,較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性,特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。

  不銹鋼常按組織狀態分為:馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體(雙相)不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外,可按成分分為:鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。

  主要特性

為您揭秘不銹鋼是如何制造的

  焊接性

  產品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求,甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好,像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。

  耐腐蝕性

  絕大多數不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好,像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等,有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗:用NACL水溶液加溫到沸騰,一段時間后倒掉溶液,洗凈烘干,稱重量損失,來確定受腐蝕程度(注意:產品拋光時,因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會導致測試時表面出現銹斑)

  拋光性能

  當今社會不銹鋼制品在生產時一般都經過拋光這一工序,只有少數制品如熱水器、飲水機內膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點:

  ①原料表面缺陷。如劃傷、麻點、過酸洗等。

  ②原料材質問題。硬度太低,拋光時就不易拋亮(BQ性不好),而且硬度太低,在深拉伸時表面易出現桔皮現象,從而影響BQ性。硬度高的BQ性相對就好。

  ③經過深拉伸的制品,變形量極大的區域表面也會出小的黑點和RIDGING,從而影響BQ性。

  耐熱性能

  耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優良的物理機械性能。

  碳的影響:碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩。定奧氏體且擴大奧氏體區的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過固溶強化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度。碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應力耐腐蝕的性能。

  但是,在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此。60年代以來新發展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果,一些實驗珠光還指出,碳還會增大鉻奧氏體不銹鋼的點腐蝕分傾向。由于碳的有害作用,不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過和中應按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱,冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳,且免鉻的碳化物析出。

  耐腐蝕性

  當鋼中鉻量原子數量不低于12.5%時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位。阻止電化學腐蝕。