不銹鋼(SUS)的種類及特性
金屬加工中使用的不銹鋼 (SUS) 主要分為三種類型:馬氏體、鐵素體和奧氏體。不銹鋼的晶體結(jié)構(gòu)根據(jù)夾雜物的多少和熱處理而變化。晶體結(jié)構(gòu)的差異直接導(dǎo)致性能的差異,可根據(jù)用途選擇最合適的不銹鋼。選擇金屬材料時,了解不銹鋼的種類和特性是很有用的。這是因為不銹鋼是金屬加工的主要材料,是使用頻率很高的金屬。
代表性不銹鋼種類
馬氏體不銹鋼
SUS403、SUS410、SUS440是代表性的鋼種。馬氏體不銹鋼含碳量高,主要在調(diào)質(zhì)后使用。不銹鋼具有高強度、耐磨性和韌性。形成鈍化膜所需的鉻含量按質(zhì)量百分比濃度計為11%~18%,低于其他不銹鋼,耐蝕性較差。
所有馬氏體不銹鋼材料都具有磁性。由于具有較高的強度和耐磨性,常被用作軸承和軸承等零件的材料。它的強度在不銹鋼中特別高,優(yōu)于后述的鐵素體和奧氏體不銹鋼。
未經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的馬氏體不銹鋼處于脆性狀態(tài)。因此,大部分用于零件和產(chǎn)品的材料都經(jīng)過熱處理。
滾筒
鐵素體不銹鋼
SUS430和SUS444是代表性的鋼種。鐵素體不銹鋼是除鉻外還添加了鉬和銅的不銹鋼。該材料始終具有磁性。它具有比馬氏體不銹鋼更好的成型性、耐腐蝕性和焊接性,但強度在不銹鋼中較低。因此,很難以強度為目的來選擇材料。由于晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此不會因淬火等熱處理而硬化。
當(dāng)在約475℃的溫度下保持一定時間時,它會分裂成低鉻濃度的固溶體和高鉻濃度的固溶體兩相,從而導(dǎo)致快速脆化。使用此溫度范圍時應(yīng)小心,因為如果發(fā)生脆化則需要進行熱處理。
耐蝕性優(yōu)于馬氏體不銹鋼,但次于奧氏體不銹鋼。但是,由于不含鎳,因此難以發(fā)生作為奧氏體鋼的缺點的應(yīng)力腐蝕開裂。超低碳/氮SUS444高純鐵素體不銹鋼是一種增強耐腐蝕性能,在氯化物環(huán)境中抗應(yīng)力腐蝕開裂的不銹鋼。
奧氏體不銹鋼
SUS303、SUS304、SUS316是代表性的鋼種。奧氏體不銹鋼是一組適用于沖壓和冷加工的鋼材,具有良好的延展性和韌性。由于其良好的可焊性,也用于焊接裝配結(jié)構(gòu)。熱處理賦予它非常高的硬度。耐腐蝕性是不銹鋼中最好的。用于汽車零部件、核能發(fā)電、科學(xué)儀器等。
基本上它沒有磁性,但它可能會因加工而被磁化。SUS303改善了可切削性,是切削不銹鋼的代表材料,用SUS303和SUS304制造零件的機會在所有材料中所占比例很高。SUS316是在SUS304的基礎(chǔ)上添加了鉬,提高了耐腐蝕性的材料。
當(dāng)加工區(qū)域從奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時,奧氏體不銹鋼會發(fā)生加工硬化。結(jié)果,加工部分變得非常硬并且可能變得難以加工。變化的馬氏體稱為應(yīng)變誘發(fā)馬氏體,它降低了耐腐蝕性,是磁性的一個因素。由于鎳含量,它是一種比其他不銹鋼更昂貴的材料。
在600~900℃的環(huán)境中長期使用后,耐蝕性變差,發(fā)生脆化,在氯化物環(huán)境中發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。
升降機
切割蓋
沉淀硬化不銹鋼
SUS630和SUS660是代表性的鋼種。通過沉淀硬化提高強度的不銹鋼。與調(diào)質(zhì)馬氏體不銹鋼具有同等強度,用于要求強度高、耐腐蝕的發(fā)動機零件,以及飛機、火箭的結(jié)構(gòu)材料。它在不銹鋼中價格昂貴,因為原材料昂貴且制造困難。有磁性。
耐腐蝕性優(yōu)于鐵素體和馬氏體不銹鋼,但不如奧氏體不銹鋼。強度和耐腐蝕性之間的出色平衡。
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