第五章 不锈钢
不锈钢营销策划方案
不锈钢营销策划方案第一章:背景分析1.1 产业背景分析不锈钢是一种重要的金属材料,具有耐腐蚀、耐热、美观等特点,广泛应用于建筑、机械、医疗、厨具等领域。
随着经济的发展和工业化进程的加速,不锈钢市场需求持续增长,市场潜力巨大。
1.2 市场分析目前,不锈钢市场存在着激烈的竞争和价格战,市场份额分散,行业组织化程度较低,缺乏品牌影响力和专业推广。
同时,消费者对于不锈钢产品的认知度不高,选择相对盲目,缺乏明确的购买指导。
1.3 目标分析基于以上市场分析,本次不锈钢营销策划方案的目标是提升品牌影响力,树立行业口碑,同时增加销售额和市场份额。
具体目标为:在一年内将销售额提升15%,市场份额增加5%。
第二章:目标市场与消费者分析2.1 目标市场该策划方案的目标市场为中高端建材市场和机械设备市场,重点关注京津冀地区。
2.2 消费者分析2.2.1 建材市场消费者建材市场消费者注重产品的质量和安全性,对于不锈钢材料的耐久性和抗腐蚀能力有较高需求。
较重视产品的品牌和售后服务。
2.2.2 机械设备市场消费者机械设备市场消费者注重产品的性能和稳定性,对于不锈钢材料的抗压能力和韧性有较高需求。
较关注产品的性价比和供应链的可靠性。
第三章:竞争分析3.1 主要竞争对手主要竞争对手是国内的不锈钢制造企业,包括TISCO、宝钢和山东不锈钢厂等。
其产品品牌知名度较高,市场占有率相对较大。
3.2 竞争优势本公司的竞争优势在于产品质量和研发创新能力,以及对客户需求的快速响应和深度定制能力。
同时,本公司拥有专业的营销团队和完善的售后服务体系。
第四章:营销策略4.1 品牌塑造策略通过大力推广公司品牌,提升品牌知名度和美誉度,树立品牌形象。
具体策略包括:参加行业展会、论坛和研讨会;与知名建筑公司和机械设备制造商合作;在网络平台上建设企业官方网站和社交媒体账号;定期发布新闻稿和产品宣传材料。
4.2 客户关系管理策略通过建立客户关系管理系统,主动了解客户需求,并及时提供解决方案和支持服务,增强客户满意度。
材料力学性能第五章_金属的疲劳
飞机舷窗
高速列车
5.1.3 疲劳宏观断口特征
疲劳断口保留了整个断裂过程的所有痕迹,记载着很多 断裂信息,具有明显的形貌特征,而这些特征又受材料 性质、应力状态、应力大小及环境因素的影响,因此对 疲劳断口的分析是研究疲劳过程、分析疲劳失效原因的 一种重要方法。 疲劳断裂经历了裂纹萌生和扩展过程。由于应力水平较 低,因此具有较明显的裂纹萌生和稳态扩展阶段,相应
疲劳破坏属低应力循环延时断裂,对于疲劳寿命 的预测就显得十分重要和必要。
对缺口、裂纹及组织等缺陷十分敏感,即对缺陷 具有高度的选择性。因为缺口或裂纹会引起应力 集中,加大对材料的损伤作用;组织缺陷(夹杂、 疏松、白点、脱碳等),将降低材料的局部强度, 二者综合更加速疲劳破坏的起始与发展。
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应力σmax/10MPa
40
20
灰铸铁
0 103 104
105
106
107
循环周次/次
108
109
41
图 几种材料的疲劳曲线
疲劳极限
有水平段(碳钢、合金结构钢、球铁等) 经过无限次应力循环也不发生疲劳断裂,将对应
的应力称为疲劳极限,记为σ-1(对称循环)
无水平段(铝合金、不锈钢、高强度钢等) 只是随应力降低,循环周次不断增大。此时,根 据材料的使用要求规定某一循环周次下不发生断 裂的应力作为条件疲劳极限。 例:高强度钢、铝合金和不锈钢:N=108周次 钛合金:N=107周次
大小:瞬断区大小与机件承受名义应力及材料性质 有关,高名义应力或低韧性材科,瞬断区大;反之。 瞬断区则小。
第五章金属在各种环境中的腐蚀
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2.4防止海水腐蚀的措施
• 1)研制和应用耐海水腐蚀的材料。 如:铁、镍、铜及其合金,耐海水钢。
• 2)阴极保护。 腐蚀最严重处采用护屏保护较合理,亦可采用简易可行的牺牲阳极法。
• 3)涂层。 除应用防锈油漆外,还可采用防止生物玷污的双防油漆,对于潮汐区和飞
溅区的某些固定的钢结构可以使用蒙乃尔合金包覆。
其寿命一般有几年。 *镍及其合金在碱液中的腐蚀
镍及其合金对于高温高浓度的碱耐蚀性很好,所以广泛用于制碱业。镍实际上 适合各种浓度和温度的碱液,其耐蚀性一般与合金含镍量成正比。 *两性金属在碱液中的腐蚀 铝、锌、锡等两性金属在碱溶液中不耐蚀。钛、钽、铌等在碱溶液中耐蚀性也 不好。在热碱中,钽的耐蚀性更差。
• (3)微生物引起的腐蚀。
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3.3防止土壤腐蚀的措施
• 1)采用涂料或包覆玻璃布防水。 • 2)采用电化学保护,多采用牺牲阳极法,阴极保护与涂料联合使用效果更好。 • 3)采用金属涂层或包覆金属,镀锌层等。
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第四节 金属在工业环境中的腐蚀
4.1金属在酸溶液中的腐蚀
• 氧化性酸与非氧化性酸对金属的腐蚀情况大不相同。 非氧化性酸的特点:腐蚀的阴极过程基本上是氢去极化过程,增加溶液酸度 相应地会增加阴极反应,并使金属腐蚀速度增加。
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第二节 金属在海水中的腐蚀
2.1 海水腐蚀特点 • 1. 盐类及导电率 • 2. 溶解氧 • 3.海水的电化学特点
2.2影响海水腐蚀的因素
• 盐类 • 海水中溶解氧 • 海洋生物和腐烂的有机物 • 海水的温度、流速 • PH值
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2.3海水中常用金属材料的耐蚀性
• 金属材料在海水中的耐蚀性差别很大,其中耐蚀性最好的是钛合金和Cr-Ni合金,而铸铁 和碳钢耐蚀性较差。不锈钢的均匀腐蚀速度虽然很小,但在海水中易产生点蚀。
第五章腐蚀的控制方法
第五章腐蚀的控制⽅法第五章腐蚀的控制⽅法在不同情况下引起⾦属腐蚀的原因是不尽相同的,因此根据不同情况采⽤的防腐技术也是多种多样的。
在⽣产实践中⽤的最多的防腐技术⼤致可分为如下⼏类:1、合理选材,根据不同介质和使⽤件选⽤合适的⾦属材料和⾮⾦属材料;2、阴极保护:利⽤⾦属电化学腐蚀原理,将被保护⾦属设备进⾏外加阴极化以降低或防⽌⾦属腐蚀;3、阳极保护,对于钝化溶液和易钝化⾦属组成的腐蚀体系,可以采⽤外加阳极电流的⽅法使被保护⾦属设备进⾏阳极钝化以降低⾦属腐蚀;4、介质处理,包括去除介质中促进腐蚀的有害成分(例如锅炉给⽔的除氧)调节介质的PH 值及改变介质的湿度等;5、添加缓蚀剂。
往体系中添加少量能阻⽌或减缓⾦属腐蚀的物质以保护⾦属;6、⾦属表⾯覆盖层。
在⾦属表⾯喷、射、渗、镀、涂上⼀层耐蚀性好的⾦属或⾮⾦属物质以及将⾦属进⾏氧化处理。
使被保护⾦属表⾯与介质机械隔离⽽降低⾦属腐蚀;7.合理的防腐蚀设计及改进⽣产⼯艺流程以减轻或防⽌⾦属的腐蚀。
每⼀种防腐蚀措施都有其应有范围和条件。
使⽤时要注意。
对⼀种情况有效的措施,在另⼀种情况下就可能是⽆效的;有时甚⾄是有害的。
例如:阳极保护只适⽤于⾦属在介质中易于阳极钝化的体系,如果不能造成钝态,则阳极极化不仅不能减缓腐蚀,反⽽会加速⾦属的阳极溶解。
另外,在某些情况下,采取单⼀的防腐蚀措施其效果并不明显,但如果采⽤两种或多种防腐蚀措施进⾏联合保护,就⽐单⼀种⽅法效果好得多。
对于⼀个具体的腐蚀体系究竟采⽤哪种措施的防腐蚀,应根据腐蚀原因,环境条件各种措施的防腐蚀效果,施⼯难易以及经济效益综合考虑。
第⼀节合理选⽤耐腐蚀材料⼀、设备的⼯作条件(介质,温度和压⼒)对材料的要求设备的⼯作介质的情况是选材时⾸先要分析考虑的。
例如⼯作介质是硝酸,其为氧化性酸,应选⽤在氧化性介质中易形成氧化膜的材料,如不锈钢,铝,钛等⾦属材料,稀硝酸⽤不锈钢,浓硝酸⽤纯铝;如果⼯作介质是盐酸,其为还原性酸,应选⽤⾮⾦属材料。
第五章 不锈钢抗腐蚀性能
第五章不锈钢抗腐蚀性能不锈钢的一般特性●表面美观,可使用性能多样性;●耐腐蚀性能好,可用于弱腐蚀及各种介质环境较强腐蚀;●强度硬度广泛,使用各种性能要求;●耐高温、低温性能好,使用温度适用范围大;●加工性能好;●可焊性好。
但从不锈钢定义可以看出,不锈钢与其他钢的区别就是不锈性,耐腐蚀性,所以我们研究一下它为什么不锈。
5。
1 金属的腐蚀类型金属的腐蚀,是金属与周围介质发生化学或电化学反应而发生破坏的现象。
金属的抗腐蚀或耐腐蚀性是指金属抵抗腐蚀作用的能力。
5。
1.1化学腐蚀化学腐蚀是指金属与周围介质直接发生化学反应而产生的腐蚀,例如钢在高温下氧化,就是一种典型的化学腐蚀,其产物沉积在金属表面上,也有人把这种腐蚀叫干腐蚀。
如果金属表面形成的腐蚀产物非常致密,则金属与腐蚀介质就会隔离,腐蚀就会阻滞,例如钢铁零件的蒸汽处理,法兰(黑)处理,就是使零件表面生成一层致密的Fe3O4薄膜,零件不再与周围介质发生接触,防止其化学反应的进行,零件便被保护起来了。
5.1.2 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属与周围介质接触,由于电化学作用而引起表面腐蚀的现象。
例如钢在室温下的生锈主要是电化学腐蚀,在电化学腐蚀过程中有电流产生,电化学腐蚀是由于不同的金属之间或同种金属的各相之间存在不同的电极电位,且相互碰撞,并存在于同一种电解溶液中构成分数电池而引起的。
如图5-1。
碳素钢在退火或正火状态下的组织是由铁素体和渗碳体组成的,并相互接触。
渗碳体的电极电位一般比铁素体高,两相之间存在着电位差,当钢表面有水膜时,加上空气中O2等气体的溶解,在铁素体和渗碳体之间构成一微电池,电极电位低的铁素体称为阳极而被腐蚀引起钢的破坏。
如果将钢件放在酸、碱、盐等水溶液中,电化学腐蚀作用更快.钢中的碳化物、夹杂物等,各部分组织和成分不均,内部应力不均,都促使各部分在电解质中促使相互间形成电极位差。
这种电极位差愈大,微阳极与微阴极间的电流强度愈大,钢的腐蚀速度也愈大。
不锈钢的耐腐蚀性
氧气气
2-3 纳米厚 (0,002-0,003 µm) 透明 黏着 自修复
外涂层 涂层 底层涂料
多层涂层
通常是
低碳钢
20-200 µm厚 可能脱落 不能自修复
不锈钢的耐腐蚀性
对保护层的破坏
不锈钢
钝化膜
低碳钢
多层涂层
自修复r
腐蚀产物
不锈钢的耐腐蚀性
3. 不锈钢腐蚀的类型
不锈钢的耐腐蚀性
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不锈钢的腐蚀类型
a) 均匀腐蚀 b) 点蚀 c) 缝隙腐蚀 d) 电偶腐蚀 e) 晶体间腐蚀 f) 应力腐蚀开裂
请查阅参考资料1
不锈钢的耐腐蚀性
a) 什么是均匀腐蚀?
钝化膜遭到恶劣环境破坏后,整个表面会遭到均 匀腐蚀,金属损失的速度通过“µm/年”来表示。 这是典型的无保护碳钢。 在建筑用不锈钢中不会出现这种情况,因为腐蚀 条件不会那么激进(通常需要在酸性液体中浸泡)
(一般用点蚀电位Epit 作为点蚀标准)
1. 温度
温度增加,耐点蚀能力会急剧下降。
不锈钢的耐腐蚀性
影响点蚀的主要因素1 (一般用点蚀电位Epit 作为点蚀标准)
2. 氯化物浓度 随着氯化物含量的增加,耐点蚀性能下降。(氯离子浓度的 对数)
不锈钢的耐腐蚀性
影响点蚀的主要因素5 (一般用点蚀电位Epit
不锈钢的耐腐蚀性
铬含量对耐大气腐蚀的影响(均匀腐蚀)
腐蚀率
mmpy 0.200 0.175 0.150 0.125 0.100 0.075 0.050 0.025 不锈钢 > 10.5 Cr % 普通碳钢
0
2
4
6
8 %铬
金属材料学-第5章 不锈钢
5.2.2 腐蚀介质对钢耐蚀性的影响
金属的 耐蚀性
与介质的种类、浓度、 温度和压力等环境条件有 密切的关系
必须根据工作介质的特点来正确 选择使用不锈耐蚀钢钢种。
1、在大气、水、水蒸气等弱腐蚀介质。 → >13%Cr
2、氧化性介质,如硝酸。易形成钝化的氧化 膜,>17%Cr, Cr越高越好;
Ti:稳定碳,防止高Cr不锈钢晶间腐蚀
N:细化铸态组织 Mo,Al,Si:进一步强化钝化膜,提高 在非氧化介质中的耐蚀性 基
本
②在硝酸、氨水等介质中有较好的耐蚀性
特 点
和抗氧化性;
③力学性能和工艺性较差,脆性大,TK 在室温左右。
④无同素异构转变,多在退火软化态下使 用。
用作受力不大的耐酸和抗氧化结构件
二、铁素体不锈钢的脆性
高铬铁素体不锈钢的缺点是脆性大,主要有 几个方面:
(1)粗大的原始晶粒 由于原子扩散快,晶粒粗化温度低和晶粒粗 化速率高。在600℃以上晶粒就开始长大,而A 不锈钢相应为900℃ 不能通过热处理消除,只能通过压力加工碎 化,通过添加少量Ti消除。
2) F不锈钢存在475℃脆性
不锈钢组织状态图(焊后冷却)
⑴ M不锈钢: 12Crl3~40Crl3等Crl3型 14Crl7Ni2、95Cr18等
不
⑵ F不锈钢:如10Cr17 ,16Cr25N,
锈
008Cr27Mo等
钢 分 类
⑶ A不锈钢:具有单相A组织,如 06Cr18Ni9、12Crl8Mn8Ni5N等
⑷ A-F复相不锈钢:如12Cr21Ni5Ti
具体问题要具体分析.
5.3 铁素体不锈钢
第五章_不锈钢
产生阳极极化的原因
主要是由于在腐蚀过程中形成有保护作用的 钝化膜阻碍了阳极金属和溶液的直接接触,使金 属形成离子的速度减慢,因而降低了阳极表面的 电荷密度,从而升高了阳极的电极电位。
产生阴极极化的原因
主要是消耗电子的阴极过程受阻,使 阴极的电子造成堆积,升高了阴极表面的 电荷密度,从而导致阴极电位变负。
辅加Ni、Mo、Cu、Ti、 Nb、Mn 等。
第四节 常用不锈钢
a、铁素体型不锈钢 b、马氏体型不锈钢 c、奥氏体不锈钢
一、铁素体型不锈钢
1.化学成分特点: Wc = 0.1 %左右 WCr = 17 %
牌号: Cr13型; Cr16~19型(亦称Cr17型) Cr25~28型(亦称Cr28型)
奥氏体不锈钢具有很高的冲击韧性和
很低的韧脆转变温度,所以,奥氏体不 锈钢是很好的低温用钢。
钢中的碳、氮及杂质元素氧、硫、磷、 锰、硅等的含量愈低,不锈钢的韧脆转 变温度愈低。
因此,工程上对不锈钢中杂质元素的 净化具有重要的适用意义。
不锈钢合金化概括
* 低碳:耐蚀性要求愈高,碳含量愈低。 * 合金元素:主加Cr。
一切增强阳极极化或阴极极化的因素 都能提高金属材料的耐蚀性能;
或者说一切去阳极极化或去阴极极化 的因素都降低金属材料的耐蚀性能。
• 从上述腐蚀机理和类型的分析可见,要解决 金属的电化学腐蚀问题,主要从以下几个方 面入手:
提高钢本身的耐蚀性能
降低环境介质的腐蚀性 改进结构设计
• 从提高钢本身的耐蚀性能(即金属材料的成 分、组织设计)来说,可以有以下途径:
第一 使钢对具体使用的介质能具有稳定钝化区的阳 极极化曲线;
第二 提高金属基体的电极电位,降低原电池的电动 势;
不锈钢详细介绍
σ0.2 :300~350MPa, 多用于受力不大的耐酸结构
和作抗氧化钢使用。 和作抗氧化钢使用。
4.热处理 4.热处理 淬火: ℃/1h 水冷) 淬火:870 ~ 950℃/1h(水冷)
避免高温晶间腐蚀和铁素体长大区; 避免高温晶间腐蚀和铁素体长大区; 退火: 退火:560 ~ 800℃ 避开475 脆性,消除应力,消除贫铬区。 避开475 ℃脆性1. 主要成分
Cr :≥13%(最高可达 (最高可达30%) ) 稳定α相的元素 稳定 相的元素 含 量 达 13%, 铁 铬 合 金 无 γ 相变, 含量达12%即耐蚀 。 即耐蚀。 相变 , 含量达 即耐蚀 铁素体不锈钢含铬量: 13%~30% C:≦0.25% ≦
2.平衡组织 2.平衡组织
(2) 不锈钢腐蚀类型
全面(均匀)腐蚀: ★全面(均匀)腐蚀:发生在金属裸露的整个表面或使用零 件的整个工作面上。主要为化学腐蚀。 件的整个工作面上。主要为化学腐蚀。 ★局部腐蚀——电化学腐蚀 局部腐蚀 电化学腐蚀 晶间腐蚀:沿晶界进行的腐蚀,不锈钢主要腐蚀形式。 晶间腐蚀:沿晶界进行的腐蚀,不锈钢主要腐蚀形式。 应力腐蚀:由于定向阳极溶解而产生的破裂;氢脆: 应力腐蚀:由于定向阳极溶解而产生的破裂; 氢脆:因阴 极析氢而产生的脆性破裂。 极析氢而产生的脆性破裂。 点蚀、缝蚀:在含氯介质中最常见, 点蚀、 缝蚀:在含氯介质中最常见, 形成膜孔电池应力腐 蚀和氢脆(在张应力和腐蚀介质作用下发生) 蚀和氢脆(在张应力和腐蚀介质作用下发生) 磨损腐蚀:腐蚀和机械磨损共存时,相互促进的腐蚀现象。 磨损腐蚀 :腐蚀和机械磨损共存时, 相互促进的腐蚀现象。
电化学腐蚀: 电化学腐蚀实际是电池作用。 电化学腐蚀 : 电化学腐蚀实际是电池作用 。 当两种互相接触的金属放入电解质溶液时, 当两种互相接触的金属放入电解质溶液时 , 由于两种金属的电极电位不同, 由于两种金属的电极电位不同 , 彼此之间就 形成一个微电池,并有电流产生。 形成一个微电池,并有电流产生。
第五章:局部腐蚀
第五章:局部腐蚀在绪论中我们已说过,根据腐蚀形式可将腐蚀分为两大类:全面腐蚀和局部腐蚀。
全面腐蚀的机理是假定金属表面上为一个自然腐蚀电位,但实际上是微阴极和微阳极位置变换不定的、数量众多的腐蚀原电池,从而使整个金属表面在介质中都处于活化状态,使金属表面都遭受了腐蚀。
全面腐蚀往往造成金属的大量损失,但从技术观点来看,这类腐蚀并不可怕,不会造成突然事故,它可以预测和防止。
(如纯金属和均匀合金自溶解过程)。
局部腐蚀的特点是腐蚀仅局限或集中于金属某一特定部位。
局部腐蚀的阴极和阳极一般可以截然分开,局部腐蚀的预测和防止都存在困难,腐蚀破坏往往在没有预兆情况下突然发生,会造成突然事故,危害性大,本章主要讲局部腐蚀(通常局部腐蚀阴极面积大,阳极面积小)§1 电偶腐蚀电偶腐蚀又称接触腐蚀或双金属腐蚀,当两种金属或合属接触时,两金属之间存在着电位差,由该电位差使电偶电流在它们之间流动,使电位较负的金属腐蚀加剧,而电位数正的金属受到保护。
这种现象称电偶腐蚀、异金属腐蚀或接触腐蚀。
电偶腐蚀在工程中是常见的一种局部腐蚀形态,如黄铜零件和紫铜管在热水中能造成腐蚀。
在这个电偶腐蚀时,黄铜腐蚀加速而造成脱锌现象。
一.电偶腐蚀原理【1】p100-101:为什么会产生电偶腐蚀,当然从腐蚀原电池原理中也能得到回答,但若从混合电位理论出发,可以更清楚地解释电偶腐蚀效应。
由电化学腐蚀动力学可知,两金属偶合后的腐蚀电流强度与电位差、极化率及欧姆电阻有关。
接触电位差愈大,金属腐蚀愈严重,因为电偶腐蚀的推动力愈大。
电偶腐蚀速度又与电偶电流成正比,其大小可用下式表示:式中,Ig为电偶电流强度,Ec、E A分别为阴、阳极金属偶接前的稳定电位,Pc,PA为阴、阳极金属的极化率,Sc、S A为阴、阳极金属的面积,R为欧姆电阻(包括溶液电阻和接触电阻)。
由式可知,电偶电流随电位差增大和极化率、欧姆电阻的减小而增大;从而使阳极金属腐蚀速度加大,使阴极金属腐蚀速度二金属偶接之前,金属1和2的自腐蚀电位分别为E l 和E 2,它们的自腐蚀电流分别为1i 和2i (如图6—2) (图7-28)。
工程材料名词解释汇总
一、材料性质:1.回火稳定性:钢对回火时发生软化的抵抗能力2.红硬性:指钢在高温条件下仍能保持高的硬度和切削能力的性能3.热强性:指耐热钢在高温和载荷的共同作用下抵抗塑性变形和破坏的能力4.热脆性:在某一温度下长期工作,发生冲击韧性大幅度下降,突然发生脆性断裂的现象5.冷脆:当试验温度低于某一温度Tk时,材料由塑性转变为脆性的现象6.二次淬火:在含有大量的W Mo Cr V等合金元素的钢在回火过程中,过冷A分解析出碳化物,A中的C和合金元素的含量降低,使Ms点回升至室温,在冷却过程中,过冷A 转变为M7.二次硬化:在含有大量W Mo Cr等合金元素的钢中,回火后硬度随回火温度的升高不是单调降低,而是在某一回火温度硬度反而增加,并在某一温度出现峰值的现象8.回火脆性:指淬火钢在回火后出现韧性下降,而在某一温度范围表现脆化的现象9.屈服:材料受到的应力增加到某一值后,应力不再增加而变形继续发生,发生塑性变形10.蓝脆:低碳钢在300~400℃的温度范围内光亮的钢具有蓝的颜色,却出现反常的强度增高而塑性降低的现象11.焊接脆性:由于钢材化学成分和组织的变化而导致焊接构件脆断倾向增大的现象12.凝固脆性:指焊肉和熔合线金属由于熔化和凝固的过程引起组织和化学成分的变化,而形成裂纹的倾向性增大的现象13.钝化效应:通过改变钢的表面状态而造成基体金属表面部分电极电位升高的现象14.弹性极限:指材料抵抗弹性变形的能力15.疲劳极限:在疲劳试验中,应力应变的循环次数增加大无限次而不发生破损的最大应力16.黑脆:碳素刃具钢在退火处理时由于加热时间长或冷却速度慢会有石墨析出,使钢脆化17.热疲劳现象:反复受热和冷却是金属表层产生反复的热胀冷缩,即反复承受拉、压应力作用而出现龟裂的现象18.腐蚀:在外界介质的作用下使金属逐渐受到破坏的现象19.一般腐蚀:金属表面大面积均匀的腐蚀20.晶界腐蚀:指沿着晶界进行的腐蚀,使晶粒的连续性遭到破坏21.应力腐蚀:在应力和腐蚀介质共同作用下发生的破坏22.点腐蚀:指在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式23.宏观电池作用腐蚀:如铆钉和铆接金属材料不同、异种金属焊接时由于不同金属间电极电位不同造成电势差而构成原电池而造成的腐蚀24.腐蚀疲劳:指在腐蚀介质和交变应力的作用下发生的破坏25.475℃脆性:Cr含量大于15%的高铬钢在400~525℃范围长时间加热或在此温度范围内缓冷时,会导致室温脆化,强度升高,塑韧性降低,在475℃脆化现象最严重26.σ相脆性:F不锈钢在500~850℃长期停留会析出Fe Cr金属间化合物(高硬度)沿晶界分布,同时会引起大的体积变化造成钢很大的脆性,引起晶间腐蚀,降低钢的耐蚀性27.强度:指金属材料对塑性变形的抗力28.韧性:指钢在断裂前吸收能量和进行塑性变形的能力29.钢的热稳定性:指在高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀的能力30.铸铁的氧化:高温下受氧化气氛的侵蚀,铸件表面发生化学腐蚀的现象31.铸铁的生长:铸铁在较高温度下及反复加热和冷却时发生体积长大的现象二、钢种定义:1、结构钢:用于制造各种大型金属结构的钢种,又称工程用钢2、机器零件用钢:用于制造各种机械零件的钢种3、调质钢:经过调质处理而使用的结构钢称为调质钢4、渗碳钢:低碳钢表面渗碳后进行热处理强化,提高其表面性能的钢种5、弹簧钢:用于制造各种弹簧或者类似弹簧性能的零件的钢种6、冷作模具钢:使金属在冷状态下变形的冷模具钢,工作温度小于250℃7、热作模具钢:使金属在热状态下变形的热模具钢,工作时模腔表面高于600℃8、工具钢:用于制造各种加工工具的钢种9、刃具钢:用于制造各种切削加工工具的钢种10、高速钢:一种高碳且含有大量W Mo Cr V Co等合金元素的合金刃具钢11、不锈钢:能够抵抗大气腐蚀和弱腐蚀介质腐蚀的钢种12、耐酸钢:指在各种强腐蚀介质中能偶耐蚀的钢种13、耐热钢:指在高温条件下工作并具有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的钢种14、热强钢:在高温下有一定的抗氧化能力并具有足够强度而不产生大量变形或断裂的钢种15、热稳定钢:在高温下抗氧化或抗高温介质腐蚀而不破坏的钢种16、铸铁:指以Fe C Si为主要成分并在结晶过程中发生共晶转变的多元铁基合金三、热处理工艺及其他强化方式:1、合金化:加入适当合金元素改善金属性能的方法2、强化:使金属屈服强度增大的过程3、沉淀强化:通过过饱和的固溶体在时效处理后沉淀析出第二相粒子引起的合金强化4、弥散强化:利用碳化物作弥散强化相引起的合金强化5、水韧处理:将碳钢在950℃加热快冷后在400℃回火处理6、控制轧制:将普低钢加热至高温(1250~1350℃)进行轧制,终轧温度控制在Ar3附近7、调质处理:淬火加上高温回火的工艺8、固溶处理:指将合金加热到高温单相固溶体区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和的固溶体的热处理工艺9、稳定化处理:固溶处理后将钢加热到850~880℃保温后空冷,此时Cr的碳化物完全溶解而Ti的碳化物不完全溶解并在冷却时充分析出,使C不能和Cr形成碳化物10、铸铁的一次结晶:把初生A的析出和以后的共晶转变称为一次结晶11、铸铁的二次结晶:把凝固后进行的C自A中的脱溶和共析转变称为铸铁的二次结晶12、孕育处理:浇注前在铁水中加入少量强烈促进石墨化的物质(孕育剂)进行处理的过程13、球化处理:浇注前在铁水中加入一定量的球化剂促使石墨结晶后生产成为球状的工艺第一章:钢的合金化1. 工艺性能:焊接性能、切削加工性能、铸造性能、锻造性能、热处理性能2. 合金元素的存在形式:固溶体、强化相、第二相、单质3. 合金元素与铁、碳的相互作用以及对奥氏体层错能的影响4. 塑性变形的本质:位错运动5. 钢的强化机制:固溶强化、第二相强化、晶界强化、位错强化(出发点、强化机制、强化量、强化途径)6. 淬火+回火提高钢强度的原理:四种强化机制的利用7. 影响塑性的因素:溶质原子、第二相、晶粒大小、位错密度8. 断裂的类型:延性断裂、解理断裂、沿晶断裂9. 改善断裂抗力(提高韧性)的途径10. 合金元素对铁碳相图的影响(A4 A3 A1 S点E点C点)11. 合金元素对奥氏体形成过程的影响(A的形核、A的长大、渗碳体的溶解、A的均匀化)12. 合金元素对过冷A分解过程的影响(C曲线、Ms点Mf点),减少过冷A的措施13. 合金元素对回火过程的影响(M的分解、过冷A的转变、碳化物的析出、F的回复再结晶)14. 二次淬火、二次硬化、回火脆性以及防止第二类回火脆性的方法第二章:构件用钢1. 力学性能的三大特点:屈服现象、冷脆现象、时效现象(淬火时效、应变时效、蓝脆)——形成原因与防止措施2. 工艺性能:冷变形性能(影响因素)、焊接性能(焊接脆性:M相变脆性、过热过烧脆性、凝固脆性、热影响区的时效脆性)3. 耐大气腐蚀性能:大气腐蚀过程,提高耐大气腐蚀性能的途径(减少微电池数量,提高机体电极电位,钝化(Cr Al Si Cu P))4. 碳素构件用钢:化学成分、分类、热处理工艺、典型钢种(重点:冷冲压用钢)5. 低合金高强度构件用钢、高锰钢6. 进一步提高普低钢力学性能的途径:低碳B型普低钢、低碳S型普低钢、针状F型普低钢、控制轧制第三章:机器零件用钢1. 分类:调质钢、弹簧钢、渗碳钢、轴承钢2. 生产工艺:型材、改锻——预备热处理——切削——最终热处理——磨削3. 含碳量;合金元素:Cr Mn Si Ni(提高淬透性)4. Mo W V(降低过热敏感性和回火脆性,提高淬透性)5. 调质钢(化学成分、热处理工艺、组织特点)6. 弹簧钢(弹簧的作用,化学成分,热处理(冷成型、热成型))7. 渗碳钢(表面强化的方法、合金元素对渗碳的影响,化学成分,热处理)8. 滚动轴承钢(化学成分、主加合金元素Cr的作用、热处理工艺)9. 特殊性能用钢第四章:工具钢1、分类:刃具钢、模具钢、量具钢/ 合金工具钢、碳素工具钢、高速钢2、化学成分、热处理、组织结构3、碳素刃具钢(化学成分;两个缺点一个不足)4、合金刃具钢(化学成分、合金元素的作用、热处理、性能)5、高速钢(化学成分、合金元素的作用、铸态组织及压力加工、热处理(两次预热的作用、高温淬火的原因、三次回火的作用、冷处理减少回火次数))6、冷作模具钢(热处理:锻打+球化退火+淬火+回火:一次硬化法、二次硬化法;提高冷作模具钢韧性的方法)7、热作模具钢(分类:锤锻模、热挤压模、压铸模、热轧机轧辊)热疲劳现象及影响因素8、量具用钢第五章:不锈钢:1、腐蚀(化学腐蚀、电化学腐蚀)、腐蚀的类型、腐蚀的防止2、不锈钢的合金化原理(钝化、提高基体电极电位、单相基体组织)、合金元素的作用3、不锈钢的牌号4、各种不锈钢的相关知识(重点)第六章:耐热钢及高温合金第七章:铸铁第八章:有色金属及合金。
2024年不锈钢压力容器制造管理规定
2024年不锈钢压力容器制造管理规定第一章总则第一条为了规范不锈钢压力容器的制造管理,确保不锈钢压力容器的质量和安全性,根据相关法律法规,制定本规定。
第二条本规定适用于我国境内从事不锈钢压力容器制造的企事业单位、个体工商户和其他组织。
第三条不锈钢压力容器制造应遵循以下原则:(一)安全第一,确保不锈钢压力容器运行的安全性和可靠性;(二)科学技术先导,推动不锈钢压力容器制造技术的创新和进步;(三)质量至上,严格控制不锈钢压力容器质量,提高制造工艺和设备水平;(四)依法合规,遵守相关法律法规和规范标准;(五)保护环境,减少不锈钢压力容器制造对环境的影响。
第二章不锈钢压力容器制造许可和备案管理第四条从事不锈钢压力容器制造的企事业单位和个体工商户应取得国家相关部门颁发的不锈钢压力容器制造许可证。
第五条不锈钢压力容器制造许可证的申请和审批程序应按照相关法律法规的规定进行。
第六条不锈钢压力容器制造许可证的有效期为5年,到期前应及时办理延续手续。
第七条不锈钢压力容器制造备案应按照相关法律法规的要求进行。
第八条不锈钢压力容器制造备案的有效期为3年,到期前应及时办理延续手续。
第九条不锈钢压力容器制造许可证和备案证书均应在制造现场显眼位置悬挂。
第三章不锈钢压力容器设计和制造要求第十条不锈钢压力容器设计应符合国家相关标准和规范的要求,保证强度、刚度和稳定性。
第十一条不锈钢压力容器的材料应符合国家标准的要求,采用符合规定的不锈钢材料,并具有合格证明。
第十二条不锈钢压力容器的制造工艺应符合国家相关标准和规范的要求,采取先进的制造工艺和设备。
第十三条不锈钢压力容器的制造过程应进行全程质量控制,确保制造质量符合设计要求和相关标准。
第十四条不锈钢压力容器制造前应进行必要的预热和焊后热处理,保证焊接接头的质量。
第十五条不锈钢压力容器的表面处理应符合设计要求和相关标准,防止腐蚀和氧化。
第四章不锈钢压力容器质量管理第十六条不锈钢压力容器的质量管理应遵循国家相关标准和规范,建立质量体系并进行认证。
不锈钢栏杆管理制度
不锈钢栏杆管理制度第一章总则为了规范不锈钢栏杆的管理,维护公共设施的安全和美观,保障人民群众的生命财产安全,制定本管理制度。
第二章不锈钢栏杆的使用范围1. 不锈钢栏杆是指在公共场所、景观区域、办公楼、工厂等场所设置的用于引导、防护和美化的栏杆。
2. 不锈钢栏杆的设置应符合相关国家标准,栏杆的高度、承重能力、防护作用等应满足相关要求。
第三章不锈钢栏杆的设置标准1. 不锈钢栏杆的设置应坚固稳固,不得有松动、变形等现象。
2. 不锈钢栏杆的高度应符合相关国家标准,确保人们在使用过程中不至于跌落或受伤。
3. 不锈钢栏杆的外观应美观大方,与周围环境协调一致。
第四章不锈钢栏杆的维护和保养1. 对于不锈钢栏杆的维护和保养,应定期进行检查和清洁,确保不锈钢栏杆的表面光滑、无划痕、无锈迹、无腐蚀等缺陷。
2. 对于发现不锈钢栏杆存在问题的地方,应及时修复或更换,确保不锈钢栏杆的使用安全和美观。
3. 对于不锈钢栏杆的使用寿命,应定期进行评估,及时更新更换旧的不锈钢栏杆,确保公共设施的安全。
第五章不锈钢栏杆的管理责任人1. 不锈钢栏杆的管理责任人应当对不锈钢栏杆的设置、维护和保养负责,确保不锈钢栏杆的使用安全。
2. 对于不锈钢栏杆的维护和保养,应指派专人负责,确保不锈钢栏杆的使用寿命和外观。
3. 对于不锈钢栏杆的使用安全,应定期组织培训和演练,确保管理人员的专业技能和责任意识。
第六章不锈钢栏杆的管理规定1. 对于不锈钢栏杆的违规使用、损坏、破坏等行为,应及时进行处理,对于违规行为者进行纠正、警告或罚款等处罚。
2. 对于不锈钢栏杆的安全隐患,应进行整改和处理,确保不锈钢栏杆的使用安全。
3. 对于不锈钢栏杆的责任事故,应进行调查和处理,确保不锈钢栏杆的使用安全和责任人的责任。
第七章不锈钢栏杆的使用监督1. 对于不锈钢栏杆的使用行为,应加强监督和管理,确保不锈钢栏杆的使用安全和美观。
2. 对于不锈钢栏杆的使用单位,应加强宣传教育,提高使用单位的责任意识和管理水平。
不锈钢栏杆验收规范
不锈钢栏杆验收规范不锈钢栏杆验收规范第一章总则为确保不锈钢栏杆的质量,满足设计要求和用户需求,制定本验收规范。
本规范适用于不锈钢栏杆的施工和验收。
第二章术语和定义2.1 不锈钢栏杆:由不锈钢材料制成的栏杆。
2.2 不锈钢规格:栏杆所采用的不锈钢材料的规格。
2.3 护栏高度:栏杆的垂直高度,通常按照国家规定的标准进行设置。
2.4 钢管:不锈钢栏杆的主要构造材料。
第三章材料与铺设3.1 不锈钢栏杆的材料应符合国家相关标准的要求,例如GB/T 1220-2007《不锈钢棒》等。
3.2 不锈钢栏杆的外观应无明显的划痕、腐蚀、变形等缺陷。
3.3 不锈钢栏杆的安装应符合设计要求,包括固定方式、间距等。
第四章施工验收4.1 不锈钢栏杆的施工单位应提交施工组织设计方案,并严格按照该方案进行施工。
4.2 施工单位应进行栏杆的预制和现场安装,确保栏杆的稳固性和安全性。
4.3 施工单位应在现场进行栏杆的安装验收,包括栏杆的垂直度、水平度、固定牢固度等。
4.4 栏杆的连接部位应坚固可靠,无松动现象。
4.5 栏杆的表面应整洁光滑,无明显的划痕和氧化。
第五章使用与维护5.1 不锈钢栏杆的使用单位应按照设计要求和使用说明正确使用栏杆,避免超载和碰撞。
5.2 不锈钢栏杆的使用单位应定期对栏杆进行维护和保养,保持其外观和性能。
5.3 不锈钢栏杆的表面应定期清洁,避免污秽物质对其造成腐蚀。
第六章质量检验6.1 对于不锈钢栏杆的质量检验,可按照GB/T 1184-1996 《不锈钢薄板、钢带及薄壁型材的尺寸、形状、重量和允许偏差》等国家标准进行。
6.2 检验人员应对不锈钢栏杆的外观进行检查,包括表面是否有划痕、氧化等。
6.3 检验人员应对不锈钢栏杆进行物理性能测试,如拉伸强度、屈服强度等。
第七章验收报告7.1 不锈钢栏杆的验收报告应包括栏杆的材料规格、施工单位、验收日期等基本信息。
7.2 验收报告应详细描述不锈钢栏杆的施工情况和检验结果。
中国不锈钢腐蚀手册
中国不锈钢腐蚀手册中国不锈钢腐蚀手册第一章:引言不锈钢是一种重要的金属材料,广泛应用于各个领域。
它具有耐腐蚀、耐高温、抗氧化等优良性能,因此在化工、石油、能源、建筑等行业中得到了广泛应用。
然而,不锈钢在特定条件下也会发生腐蚀,因此对不锈钢的腐蚀进行研究和控制具有重要意义。
第二章:不锈钢的腐蚀机理不锈钢的腐蚀主要是由于外界环境中存在的氧、水和其他化学物质对其表面的侵蚀作用。
当不锈钢表面的保护层被破坏或者不完整时,这些侵蚀物质会与金属表面发生反应,导致不锈钢发生腐蚀。
不锈钢的腐蚀主要有普通腐蚀、点蚀、应力腐蚀等形式。
第三章:不锈钢的分类和性能根据不锈钢中含有的合金元素和组织结构的不同,可以将其分为多种类型,如奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢等。
每种类型的不锈钢具有不同的耐腐蚀性能和适用范围。
在选择不锈钢材料时,需要根据具体的使用环境和要求来确定。
第四章:不锈钢的防腐措施为了延长不锈钢的使用寿命和减少腐蚀的发生,需要采取一系列的防腐措施。
首先,要保证不锈钢表面的清洁和光洁度,避免表面附着物和污染物对其产生影响。
其次,可以通过电化学方法对不锈钢进行保护,如阳极保护、阴极保护等。
此外,还可以采用涂层、包覆等方式来增加不锈钢的耐腐蚀性能。
第五章:常见问题与解决方法在使用过程中,可能会遇到一些常见的问题,如不锈钢表面出现斑点、起皮、变色等现象。
这些问题可能是由于不锈钢材料本身存在缺陷或者使用条件不当所导致的。
对于这些问题,可以通过调整使用条件、更换材料或者采取其他措施来解决。
第六章:案例分析本章将通过一些实际案例来分析不锈钢腐蚀问题的原因和解决方法。
通过对这些案例的分析,可以更好地理解不锈钢腐蚀的机理和防护措施。
第七章:结论通过对中国不锈钢腐蚀手册的编写,我们对不锈钢的腐蚀机理和防护措施有了更深入的了解。
希望这本手册能够为广大工程技术人员提供参考,帮助他们更好地应对不锈钢腐蚀问题,提高工作效率和产品质量。
不锈钢压力容器制造管理规定
不锈钢压力容器制造管理规定第一章总则第一条目的和依据为确保不锈钢压力容器的制造过程符合安全、质量和环保要求,保障员工的生命安全和公司的利益,订立本《不锈钢压力容器制造管理规定》(以下简称“规定”)。
第二条适用范围本规定适用于我公司全部不锈钢压力容器的制造过程管理。
第三条定义1.不锈钢压力容器:指以不锈钢料子制造的用于经受肯定压力下的储存、运输、生产工艺等用途的容器。
2.管理人员:指公司指定的对不锈钢压力容器制造过程进行管理和监督的人员。
第二章生产流程管理第四条产品设计1.生产前,必需经过设计师的设计和质量部的审核,确保产品设计满足客户需求和相关法规要求。
2.设计要满足不锈钢压力容器的强度要求,确保设计的可靠性和安全性。
第五条料子采购1.料子采购需由专人负责,确保料子供应商的信誉和质量,采购的料子必需符合相关标准要求。
2.采购料子后,必需进行外观检验、化学成分分析和力学性能测试等必需的测试,确保料子质量合格。
第六条制造工艺1.制造工艺必需依照设计要求订立,并经过审核、批准后方可实施。
2.制造工艺应包含料子加工、焊接、热处理等环节,每个环节必需依照标准操作规程执行。
第七条检验与试验1.在制造过程中,必需进行各个环节的检验与试验,确保产品的质量和安全性。
2.检验与试验包含外观检查、尺寸测量、无损检测、压力测试等,每个环节的测试都必需记录并归档。
第八条产品产品1.产品出厂前必需经过质检部门的最终验收,确保产品符合设计和客户要求。
2.出厂产品必需附带产品合格证明,并进行包装和标识。
第九条追溯管理1.公司必需建立和实施不锈钢压力容器制造的追溯管理制度,确保产品的可追溯性。
2.对于每一个不锈钢压力容器,必需能够追溯到每个零部件的来源、加工记录等紧要信息。
第三章质量管理第十条质量目标1.公司订立了不锈钢压力容器制造的质量目标,并向全体员工明确。
2.全部员工必需依照质量目标进行工作,并不绝改进工艺、提升质量。
第十一条工艺掌控1.在制造过程中,必需对各个工艺环节进行掌控,确保工艺稳定和全都性。
第五章局部腐蚀5晶间腐蚀
淬火处理:在高于转变温度 以上的温度进行保温, 淬火处理:在高于转变温度T1以上的温度进行保温,然后进 行急冷,使过饱和固溶体在室温下得以保留的处理工艺。 行急冷,使过饱和固溶体在室温下得以保留的处理工艺。也称 淬火处理。 淬火处理。 敏化处理: 以下的温度区间保温, 敏化处理:在T2以下的温度区间保温,使过饱和固溶体析出 新相的处理工艺。一般称回火处理或时效处理, 新相的处理工艺。一般称回火处理或时效处理,在晶间腐蚀研 10 究领域中,常称为敏化处理。 究领域中,常称为敏化处理。
5.4 晶间腐蚀(intercrystalline corrosion)
定义: 定义:
晶间腐蚀: 晶间腐蚀:金属材料在特定的腐蚀介质中沿晶界发生 的一种局部选择性腐蚀。 的一种局部选择性腐蚀。
奥氏体不锈钢晶间腐蚀
1
晶界是不同晶粒之间的交界。 晶界是不同晶粒之间的交界。由于晶粒有着不同的位 向,故交界处原子的排列必须从一种位向逐步过渡到另 一种位向。因此,晶界实际上是种“面型” 一种位向。因此,晶界实际上是种“面型”不完整的结 构缺陷。 构缺陷。 晶界上原子的平均能量因晶格畸变变大而高于晶粒内部 原子的平均能量。所高出的这部分能量称为晶界能。 原子的平均能量。所高出的这部分能量称为晶界能。纯 金属的晶界在腐蚀介质中的腐蚀速度比晶粒本体的腐蚀 速度快,原因在于晶界的能量较高, 速度快,原因在于晶界的能量较高,原子处于不稳定状 态。
晶界腐蚀行为的原因
1. 合金元素贫乏化; 合金元素贫乏化; 2. 晶界析出不耐蚀的阳极相; 晶界析出不耐蚀的阳极相; 3. 杂质或溶质原子在晶界区偏析; 杂质或溶质原子在晶界区偏析; 4. 晶界处因相邻晶粒间的晶向不同,刃型位错和空位在该处 晶界处因相邻晶粒间的晶向不同, 富集; 富集; 5. 由于新相析出或转变,造成晶界处具有较大的内应力。 由于新相析出或转变,造成晶界处具有较大的内应力。
不锈钢现场管理制度(三篇)
不锈钢现场管理制度第一章总则第一条为了规范不锈钢现场管理行为,提高管理效率和质量,保障不锈钢现场安全与环境保护,制定本制度。
第二条本制度适用于公司内所有涉及不锈钢现场管理的人员和相关单位。
第三条不锈钢现场管理应遵循安全第一、预防为主、综合管理的原则,坚持科学、规范、高效的管理,保障人员生命安全和财产安全。
第四条不锈钢现场管理应严格执行国家相关法律法规和公司相关规章制度,任何单位和个人不得违反。
第五条不锈钢现场管理应建立健全责任制、协作机制和监控机制,确保管理有效。
第二章不锈钢现场管理组织架构第六条公司应设立专门的不锈钢现场管理部门,负责不锈钢现场管理工作。
第七条不锈钢现场管理部门应有足够的管理人员和技术人员,具备专业能力和经验。
第八条不锈钢现场管理部门应建立健全工作流程和责任分工,明确各个管理岗位的职责和权限。
第九条不锈钢现场管理部门应定期进行工作总结和经验分享,不断提高管理水平。
第三章不锈钢现场管理工作流程第十条不锈钢现场管理工作应有前期准备、施工过程和后期管理三个阶段。
第十一条前期准备阶段包括现场勘察、设计确定和材料采购等工作。
第十二条施工过程阶段包括施工准备、施工实施和质量检验等工作。
第十三条后期管理阶段包括验收、维护和整改等工作。
第四章不锈钢现场安全管理第十四条不锈钢现场安全管理应遵循预防为主、综合治理的原则。
第十五条不锈钢现场安全管理应建立完善的安全制度和安全责任制,加强事故隐患排查和整改工作。
第十六条不锈钢现场安全管理应加强安全培训和教育,提高员工安全意识和应急反应能力。
第十七条不锈钢现场安全管理应配备必要的防护设施和安全设备,落实现场人员的安全防护措施。
第五章不锈钢现场环境保护第十八条不锈钢现场环境保护应遵循减少污染、资源回收和节约能耗的原则。
第十九条不锈钢现场环境保护应建立完善的环境保护制度和环保责任制,加强环境监测和污染治理。
第二十条不锈钢现场环境保护应加强环保培训和教育,提高员工环境意识和保护水平。
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第5章不锈钢5.1 概述5.2 影响不锈钢组织和性能的因素5.3 铁素体不锈钢5.4 马氏体不锈钢5.5 奥氏体不锈钢一、不锈钢的工作条件及其对性能的要求Fe在自然界中存在的状态是Fe2O3和Fe3O4,即在自然条件下,氧化铁比纯铁自由能低,钢铁材料在自然界中的腐蚀具有自发的趋势。
(一)对具体使用环境,应具有尽可能高的耐蚀性“耐蚀”是针对具体介质而言的,而且耐蚀是相对的,没有完全不腐蚀的钢。
按照耐蚀的程度不同,不锈耐蚀钢可分为不锈钢和耐酸钢。
不锈钢:抵抗大气水等介质腐蚀的钢。
<0.01mm/年,完全耐蚀;<0.1mm/年,耐蚀。
耐酸钢:抵抗酸、碱等介质腐蚀的钢。
<0.1mm/年,完全耐蚀;<1mm/年,耐蚀。
(二)不锈钢的性能要求(三)不锈钢的分类方法①按钢的组织结构分类,如马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢等。
②按钢中的主要化学成分或钢中一些特征元素来分类,如铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。
③按钢的性能特点和用途分类,如耐硝酸(硝酸级)不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强度不锈钢等。
④按钢的功能特点分类,如低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。
二、金属腐蚀的基本概念1、化学腐蚀金属在外界介质中直接发生化学反应而引起的腐蚀。
特点:在化学腐蚀过程中不产生腐蚀电流,在反应表面形成一层化学生成物。
致密的生成物能阻止进一步的腐蚀,如SiO、2Al2O3、Cr2O3。
使金属与外界介质隔开,起保护作用,称为钝化。
2、电化学腐蚀由金属和周围介质之间的电化学作用引起的,在金属不断破坏的同时还有电流产生。
它是由于不同金属或金属的不同相之间,电极电位不同构成原电池而产生的。
阳极:电离电位低,变为正离子,进入溶液,被腐蚀,同时在阳极留下价电子。
阴极:电极电位高,被保护。
宏观电池(1)不同金属直接接触如海水中的船,螺旋桨是青铜,周围钢质船壳成为阳极被腐蚀。
(2)同一金属接触的电解液浓度不同,形成浓差电池。
如存水的铁桶、盐炉中的电极。
微观电池(1)碳钢中的FeC,铸铁中的石墨,合金钢中的第二相等都3可和基体组成微电池。
(2)变形较大和应力较大的部位也会成为阳极被腐蚀。
如钢板弯曲处,铆钉头易被腐蚀。
3、阳极极化和阴极极化微电池中腐蚀速度取决于微电池的电位差,电位差越大,微阳极和微阴极间电流强度也越大,微阳极的腐蚀也越严重。
(1)极化作用实际腐蚀过程中,阳极和阴极的电位发生了变化,电位差小于理论值,称之为极化作用。
此时,腐蚀作用减弱。
(2)阳极极化阳极表面产生了保护性氧化膜,阻碍了阳极金属和溶液的接触,使金属变为正离子的速度减慢,因而降低了阳极表面电荷密度,电极电位升高。
(3)阴极极化阴极上消耗电子的速度较慢,在阴极上造成电子堆积,升高阴极表面电荷密度,使阴极电位下降。
(4)阳极去极化溶液中有活性离子,能破坏生成的钝化膜,促使阳极过程进行,加速腐蚀。
(5)阴极去极化加速消耗阴极电子,加快腐蚀。
①析氢腐蚀:H++e-→H,H + H → H2↑+H2O+e-→OH-②吸氧腐蚀:O2在潮湿空气中是极普通的现象。
具有活化-钝化转变的金属的阳极极化曲线Fe 、Cr 、Ni 、Ti 等金属的阳极极化曲线如图所示。
图中有三个不同的电化学行为区:活化区(A 、钝化区(P )和过钝化区(T )。
εP 为初始钝化电位,εT为过钝化电位。
x钢在一个具体介质中能获得有稳定钝化区的阳极极化曲线,那么当阴极极化曲线交于钝化区时,交点则为腐蚀电流,这时的腐蚀电流为I 最小,钢将很耐蚀。
而钝化区阳极电位有一个范围,因此阴极电位又可以在一个范围内变化,都可得到和交点x 相同的腐蚀电流,钢一直很耐蚀。
不同条件下合金钝化状态稳定性①ε阳和ε阴仅有一个交点A ,有一个稳定的εA ,它不超过钝化电位εP ,此时合金处于活化状态,有大的腐蚀电流,合金的腐蚀速度大。
②ε阳和ε阴有三个交点B 、C 、D 。
其中,C 点是不稳定的,B 和D 点是相对稳定的,即合金可以处于钝化状态,也可以处于活化状态,这种钝化状态可以因为其他偶然因素而受到破坏,使合金处于活化状态。
不同条件下合金钝化状态稳定性③ε阳和ε阴相交于E 点,仅有一个钝化稳定电位,合金钝化状态是稳定的,它能够自钝化,具有很小腐蚀速度。
④ε阳和ε阴相交于F 点,εF 超过了过钝化电位εT ,合金处于过钝化状态,有较高的腐蚀速度。
不锈钢只有在第三种状态下才是耐蚀的,它有最小的腐蚀电流,腐蚀速度很小,其他三种状态下不锈钢是不耐蚀的,由此可见不锈钢的“不锈性”是相对的。
三、电化学腐蚀的主要形式四、提高钢耐腐蚀性能的途径五、不锈钢的组织与分类一、合金元素对钢组织和性能的影响1、Cr的作用Cr对奥氏体组织的影响:①缩小γ相区,随着Cr%的增高,奥氏钢中会出现铁素体组织。
在Cr-Ni奥氏体不锈钢中,当碳含量为0.1%,Cr含量为18%时,为获得稳定的单一奥氏体组织,所需Ni含量最低,大约为8%。
②随着Cr%的增高,会增大金属间化合物析出倾向,显著降低钢的塑性和韧性,有的条件下还降低钢的耐蚀性。
③降低Ms点;C6、Cr7C3。
④形成各种碳化物,如Cr232、碳和氮的作用3、其他元素的影响二、腐蚀介质对钢耐蚀性的影响1. 大气、水、水蒸汽等弱腐蚀介质中只要固溶体中的Cr含量大于13%就可保证不锈钢有足够的可靠性。
如水压机阀门、蒸汽发电机透平叶片,水蒸汽管子等都可用Cr13型的不锈钢来制造。
2. 氧化性介质中如硝酸。
由于有足够的氧,可在短期内达到钝化。
但由于酸中有H+,H+是阴极去极化剂,若H+含量高,Cr含量刚超过11.7%钝化临界值还不能保证有稳定的钝化状态,钝化所需Cr量需增加。
在沸腾硝酸中,1Cr13是不耐蚀的。
而在酸浓度为65%以下时,Cr在17~30%时可耐蚀。
因为随Cr%提高,氧化膜中Cr/Fe提高,稳定性提高。
3. 非氧化性酸中2-又不如稀硫酸、盐酸、有机酸中。
由于介质中含氧量低,而SO4是氧化剂,所以基本上没有使钢钝化的能力,故一般Cr,Cr-Ni不锈钢在稀硫酸中是不耐蚀的,若进一步增加铬含量,其耐蚀性不但不能增高,有时甚至有所降低。
如在稀硫酸中,铬不锈钢的腐蚀速度甚至比碳钢还快。
为提高耐蚀性,需要增加Mo,Cu等的含量。
4. 强有机酸中由于介质中含氧量低,又有H+存在,一般铬和铬镍不锈钢难以钝化,必须向钢中加入Mo、Cu、Mn等元素。
5. 含有Cl-的介质Cl-容易破坏不锈耐蚀钢表面的氧化膜,穿过氧化膜并与钢表面起作用,使钢产生点腐蚀。
因此,海水对不锈钢有很大的腐蚀性。
通常加入Mo,形成含Mo的钝化膜,防止点腐蚀倾向。
一、常用铁素体不锈钢及其特点都是高铬钢,由Fe-Cr相图可知,由于铬稳定α的作用,在铬含量到达13%时,铁铬合金将无γ相变,从高温到低温一直保持α铁素体。
铁素体不锈钢主要有三种类型:①Cr%=13%~30%;C<0.25%②Ti :提高这类钢的抗晶间腐蚀能力,并抑制晶粒粗化脆化倾向;③Mo :可在有机酸及含Cl -的介质中有较强的抗蚀性;④Al 、Si :可以进一步提高耐蚀性而成为抗氧化钢;⑤S :可以提高其切削加工性能。
化学成分二、铁素体不锈钢的脆性高铬铁素体不锈钢的缺点是韧性低、脆性大,韧脆转化温在室温左右。
多用于受力不大的有耐酸和抗氧化要求的结度TK构部件。
引起脆性的原因主要有:粗晶脆性、ζ相脆性和475℃脆性。
粗晶脆性原因:①高铬铁素体不锈钢在加热和冷却时不发生αγ固态相变,只有碳化物的溶解和析出,因此铸态下的粗大晶粒组织不能通过相变重结晶来细化,一般只能通过压力加工碎化。
②当压力加工(锻或轧)温度达到再结晶温度时,发生再结晶和晶粒的正常长大。
或工作温度超过再结晶温度后,晶粒长大倾向明显。
如900℃以上,晶粒显著粗化。
消除:①控制终锻或终轧温度。
(750℃以下)②加Ti,细化晶粒。
③增加在高温的奥氏体量。
奥氏体在冷却时发生马氏体转变。
少量马氏体(体积含量<15~20%)将降低钢的屈服强度,增加均匀伸长率,对塑性有利。
(因马氏体为含碳过饱和的固溶体)同时,细化的铁素体晶粒,消除了含有部分马氏体对冲击韧性不利的影响,降低钢的韧脆转折温度。
消除办法:对已产生475℃脆性的钢,可通过700~800℃短时加热,然后快冷的办法来消除。
原因:在脆化温度范围内长期停留时,Cr 原子趋于有序化→形成许多富Cr 的、点阵结构为bcc 的α″相,与母相保持共格关系→大的晶格畸变和内应力→A k ↓↓(3)ζ相脆性理论上,按Fe-Cr相图,含45%Cr时在820℃才开始形成ζ相。
实际生产中,由于钢中的成分偏析和其他铁素体形成元素的作用,含17%Cr的不锈钢在600~700℃长时间加热,钢中析出(FeCr)ζ相。
ζ相具有高的硬度(>HRC68),形成时还伴有大的体积效应,并且又常常沿晶界分布,所以使钢产生了很大的脆性,并可能促进了晶间腐蚀。
消除:对于已形成的ζ相的钢,重新加热到820℃以上保温半小时,使ζ相重新溶入δ铁素体,以较快速度冷却,可抑制ζ相析出。
(由于ζ相的形成速度是缓慢的)三、铁素体不锈钢的热处理①淬火:870℃~950℃加热,保温1h后水冷,以避免高温晶间腐蚀和铁素体晶粒粗大引起的脆化。
②退火:通常采用560℃~800℃加热保温后快冷为使用状态,以避免ζ的析出和475℃脆性,消除应力和贫Cr区。
5.4 马氏体不锈钢5.4 马氏体不锈钢高碳的18%Cr 钢:9 Cr18、9 Cr18MoV 等;③低碳的17%Cr-2%Ni 钢:1Cr17Ni2。
低碳及中碳的13%Cr 钢Cr 等合金元素使钢的共析成分S 点大为左移。
随着C 含量的增加,第二相的数量增加,钢的强度升高,耐蚀性降低。
由于钢的淬透性好,钢经锻轧后,在空冷时即会发生马氏体转变,使锻件变硬,促使锻件表面产生裂纹;同时也使得切削加工难以进行。
因此这类钢在锻后应缓冷,并及时进行软化处理。
一、奥氏体不锈钢的成分特点二、奥氏体不锈钢的晶间腐蚀为防止A不锈钢的晶间腐蚀,可采取以下措施:(1)降低钢中的含C量;(2)加入钛或铌,形成稳定的TiC或NbC,稳定组织;(3)进行1050~1100℃的固溶处理,保证固溶体中的Cr含量;(4)对非稳定性奥氏体不锈钢进行退火处理,使钢的奥氏体成分均匀化,消除贫Cr区;(5)对稳定性钢,通过热处理形成Ti、Nb的碳化物,以稳定固溶体中的Cr含量,保证耐蚀所需的Cr含量;(6)改变晶界上CrC6析出的数量及分布状态。
23奥氏体不锈钢在受到张应力时,在某些介质中经过一段不长的时间就会发生破坏。
三、奥氏体不锈钢的应力腐蚀滑移-溶解机制在初始裂纹诱发阶段,张应力引起位错运动移出表面,形成滑移台阶,破坏了表面钝化膜,裸露的滑移台阶直接暴露在腐蚀介质中,更重要的是裂纹尖端形成的应力集中降低阳极电位,从而加速裂纹尖端金属(阳极)的溶解,形成蚀坑,使裂纹扩展。