文档介绍：第三节特殊性能钢及合金
特殊用途钢是指不锈钢、耐热钢、耐磨钢等一些具有特殊物理、化学和力学性能的钢种。
不锈钢
耐热钢
耐磨钢
硬质合金
一、不锈钢
(一)概述
1、金属的腐蚀:
化学腐蚀
直接与介质发生化学反应造成的腐蚀。
例如:高温氧化、脱碳等。
电化学腐蚀
金属在电介质溶液中因原电池作用产生电流而引起的腐蚀。
化工管道的腐蚀
电化学腐蚀过程示意图
(1) 形成氧化层保护膜
加入Cr、Al、Si 等,形成Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜。
(2) 使金属呈单相组织
加入Mn、Ni、Co等能扩大γ区,可在室温获得奥氏体钢;
加入Cr、Mo、W、V、Ti、 Si 等能扩大α区,可在室温
获得铁素体钢。
(3) 提高基体的电极电位
加入Cr、Ni、Si等,提高金属基体的电极电位。
2、防止金属腐蚀的途径:
(4) 牺牲阳极保护阴极
镶嵌一些比金属或合金基体电极电位更低的金属块。
(5) 覆盖层保护
涂漆、电镀、发蓝、磷化等工艺。
不锈钢
Cr:提高抗蚀能力的基本元素,能在钢表面形
成一层保护性的Cr2O3薄膜;提高钢的
电极电位; Cr含量大于13%时,形成单相
的铁素体组织。
Ni:使钢呈单相奥氏体组织,提高钢的塑性
和韧性,改善钢的焊接性能。
Cu、Mo:提高钢在非氧化性介质中的耐蚀性。
C:~%,但能提高钢的强度和硬度。
3、不锈钢所含元素及作用:
Ti、 Nb:防止晶间腐蚀
按组织分类
(二)不锈钢的种类与特点
常用的马氏体不锈钢:
1Cr13、 2Cr13、3Cr13、4Cr13、 9Cr18
随钢含碳量增加,强度、硬度、耐磨性提高,但耐蚀性下降。
1 、马氏体不锈钢
成分:较高的C (%~%)
较高的Cr( WCr12%~18%)
工业上一般把1Cr13、2Cr13作为结构钢用,3Cr13、4Cr13、9Cr18作为工具钢用。
热处理:淬火+回火
1000~1100℃
油
200~300℃
500~790℃
1Cr13、 2Cr13:淬火+高温回火(500~790 ℃)S回
油冷
具有耐大气、蒸汽腐蚀能力及良好的综合力学性能。
用于要求塑韧性较高的耐蚀结构件,
如汽轮机叶片等。
3Cr13、 4Cr13、 9Cr18:
淬火+低温回火(200~300 ℃)
M回+K+A′
具有较高强度、硬度及耐磨性。
应用:要求耐蚀、耐磨件,
如医疗器械、量具、轴承、弹簧、日用***等。
医疗器械
汽轮机叶片
2、铁素体不锈钢
成分:较低的C( WC<%)
较高的Cr( WCr12%~30%)
通常为单相F组织。
常用钢号: 1Cr17、1Cr25、1Cr28、 0Cr17Ti、
1Cr25Ti
性能:耐蚀性、冷变形性、焊接性均优于M不锈钢。
应用:用作耐蚀性要求很高而强度要求不高的构件,
如制造***、磷酸、氮肥等化工设备、容器和管道。
(含碳量≤%)
铁素体型不锈钢的用途
***生产装置
合成氨生产装置